一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法技术

本发明专利技术涉及一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述方法适用于35～110千伏变电站容量配置；所述方法包括以下步骤：（1）确定各类供电区域配置方案；（2）确定电网总建设规模；（3）确定各类约束性指标；（4）通过年费用法对各种所述配置方案的经济性进行比较。该方法根据各类供电区域的负荷特点选择合理的35～110千伏变电站容量，以在满足技术要求的前提下实现经济性的最优。

Substation capacity allocation method based on different power supply areas

The invention relates to a substation capacity allocation method based on different power supply area, the method is suitable for 35 to 110 thousand volt substation capacity configuration; the method comprises the following steps: (1) to determine the configuration of regional power supply types; (2) to determine the total network construction scale; (3) determine the types of constraint index (; 4) through the comparison of the annual economic usage of various configurations. According to the load characteristics of various power supply areas, the method chooses a reasonable capacity of 35~110 kilovolt transformer substation, so as to realize the optimal economy under the precondition of meeting the technical requirements.

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种变电站容量配置方法，更具体涉及一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法。
技术介绍
：配电网规划是指导配电网建设和改造的重要依据。国网公司系统覆盖面积广，各地发展情况和电网特点差异明显，若按照统一标准建设配电网，则不能充分利用设备资产，在技术、经济上不合理。国家电网公司按照“统筹考虑城网和农网发展需求，统一配电网规划设计技术标准，实施差异化原则”的思想，编制了《配电网规划设计技术导则》（Q/GDW1738-2012）（以下简称《导则》）。标准首次明确了供电区域划分原则，并将公司经营区分为A+、A、B、C、D、E六类供电区域，并明确了各类供电区域的规划目标。配电网设备应根据供电区域的类型差异化选配。其中变电站容量配置的合理与否，是电网规划中的一项主要内容，直接关系到电网的安全可靠性和运行经济性，并能节省建设投资。变压器经济容量选择研究一直是配电网研究领域的研究热点，但是针对六类供电区域的110～35kV变电站主变容量优化研究还尚未开展。本专利提出了一种基于不同供电区域的110～35kV变电站容量配置方法。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，该方法根据各类供电区域的负荷特点选择合理的110～35kV变电站容量，以在满足技术要求的前提下实现经济性的最优。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述方法适用于35～110千伏变电站容量；其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）确定各类供电区域配置方案；（2）确定电网总建设规模；（3）确定各类约束性指标；（4）通过年费用法对各种所述配置方案的经济性进行比较。本专利技术提供的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述步骤（1）中的配置方案通过各类供电区域的负荷密度、变电站主变容量序列、电网结构和设备负载率确定。本专利技术提供的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，其特征在于：所述各类供电区域的变电站主变容量序列通过《变电站典型设计》和当前变电站的实际情况确定；所述各类供电区域的电网结构包括高压电网结构和中压电网结构并通过各类供电区域的供电要求确定。本专利技术提供的另一优选的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述各类供电区域的设备负载率包括变电站负载率、配电变压器负载率和线路负载率并通过所对应的、满足供电安全的所述各类供电区域的高压电网结构和中压电网结构确定。本专利技术提供的再一优选的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述步骤（2）中电网总建设规模通过根据所述各类供电区域的电网结构和设备负载率取值确定的变电站数量、配电变压器数量、导线合理输送容量条件下的出线回路条数和线路长度确定。本专利技术提供的又一优选的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述步骤（3）中的各类约束性指标通过步骤（1）和（2）确定；所述约束性指标包括短路电流、供电可靠性和电压质量；A+、A、B、C类供电区域短路电流以40kA为限定值；D、E类供电区域短路电流以31.5kA为限定值；供电可靠性以各类供电区域的可靠性要求为约束条件；电压质量以7%为约束条件。本专利技术提供的又一优选的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，高压电网所述变电站数量根据下式（1）确定：高压电网所述出线回路条数根据下式（2）确定：高压电网所述线路长度根据下式（3）确定：其中，曲折系数根据实际线路走廊走向和联络线路的长度确定；供电半径按照供电面积及220kV变电站数量计算确定；中压电网所述出线回路条数通过下式（4）确定：中压电网所述线路长度通过下式（5）确定：其中，主干线长度依据上级变电站供电半径和曲折系数进行计算；分支系数根据电网结构特点确定。本专利技术提供的又一优选的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述步骤（4）中的年费用法为不同供电区域各类配置方案的单位面积年费用，根据所述单位面积年费用最小的配置方案为最优方案，选择出不同供电区域的变电站最优容量配置；所述单位面积年费用为单位面积的年建设投资费用、年运行维护费用以及年线损费用之和。本专利技术提供的又一优选的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述年建设投资费用依据所述电网建设规模和各类变配电设备综合造价水平确定；所述年建设投资费用包括高压配电线路及变电站投资、中压以下线路和配电变压器投资；所述变配电设备综合造价水平以国网公司实际设备价格和工程实施的平均报价为基础；所述线损包括高压变压器空载损耗、高压变压器负载损耗、高压配电线路损耗、中压配变空载损耗、中压配变负载损耗、中压配电线路损耗和低压主干线路损耗；所述运行维护费用根据电网建设总体投资确定。本专利技术提供的又一优选的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述年建设投资费用为将建设投资费用折算到每年，运营期为25年，折算率取8%；所述年线损费用按照购电价与线损电量乘积确定；所述年运行维护费用按照工程固定资产原值的运行维护费率进行确定，所述运行维护费率取1.5%。和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果1、本专利技术的方法能够指导规划人员选择满足各类供电区域要求的技术经济最优的110～35kV变电站容量，提高设备资产的利用率；2、本专利技术的方法在满足技术要求的前提下实现经济性的最优；3、本专利技术的方法为各类供电区域的110～35kV变电站主变容量优化研究奠定了基础。附图说明图1为本专利技术方法流程图；图2为本专利技术的A+类供电区域110kV主变选取不同容量时单位面积年费用示意图；图3为本专利技术的A类供电区域110kV主变选取不同容量时单位面积年费用示意图；图4为本专利技术的B类供电区域110kV主变选取不同容量时单位面积年费用示意图；图5为本专利技术的C类供电区域110kV主变选取不同容量时单位面积年费用示意图；图6为本专利技术的D类供电区域110kV主变选取不同容量时单位面积年费用示意图；图7为本专利技术的E类供电区域110kV主变选取不同容量时单位面积年费用示意图。具体实施方式下面结合实施例对专利技术作进一步的详细说明。实施例1：如图1-7所示，本例的专利技术方法为110千伏变电站容量配置：（1）依据“供电区域划分表”（如表1所示），确定各类供电区域的负荷密度参考值。A+～E类供电区域负荷密度分别取35、20、10、4、0.5、0.05MW/km2。（2）依据《变电站典型设计》及当前变电站的实际情况，确定可选的主变容量序列。变电站规模选择常用容量序列及台数配置，其中，220kV变电站主变台数选择3台，220/110kV单台主变容量为240MVA，110kV变电站主变台数选择2台或3台，110kV单台主变容量按照6.3、8、10、12.5、20、31.5、40、50、63MVA9种模式考虑。（3）依据各类供电区域的供电要求，确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述方法适用于35～110千伏变电站容量配置；其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）确定各类供电区域配置方案；（2）确定电网总建设规模；（3）确定各类约束性指标；（4）通过年费用法对各种所述配置方案的经济性进行比较。

【技术特征摘要】
1.一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，所述方法适用于35～
110千伏变电站容量配置；其特征在于：所述方法包括以下步骤：
（1）确定各类供电区域配置方案；
（2）确定电网总建设规模；
（3）确定各类约束性指标；
（4）通过年费用法对各种所述配置方案的经济性进行比较。
2.如权利要求1所述的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，其
特征在于：所述步骤（1）中的配置方案通过各类供电区域的负荷密度、变电站
主变容量序列、电网结构和设备负载率确定。
3.如权利要求2所述的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，其
特征在于：所述各类供电区域的变电站主变容量序列通过《变电站典型设计》
和当前变电站的实际情况确定；所述各类供电区域的电网结构包括高压电网结
构和中压电网结构并通过各类供电区域的供电要求确定。
4.如权利要求3所述的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，其
特征在于：所述各类供电区域的设备负载率包括变电站负载率、配电变压器负
载率和线路负载率并通过所对应的所述各类供电区域的高压电网结构和中压电
网结构以及需满足的供电安全要求确定。
5.如权利要求3所述的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，其
特征在于：所述步骤（2）中电网总建设规模通过根据所述各类供电区域的电网
结构和设备负载率取值确定的变电站数量、配电变压器数量、导线合理输送容
量条件下的出线回路条数和线路长度确定。
6.如权利要求1所述的一种基于不同供电区域的变电站容量配置方法，其

\t特征在于：所述步骤（3）中的各类约束性指标通过步骤（1）和（2）确定；所
述约束性指标包括短路电流、供电可靠性和电压质量；A+、A、B、C类供电区域
短路电流以40kA为限定值；D、E类供电区域短路电流以31.5kA为限定值；供
电可靠性以各类供电区域的可靠性要求为约束条件；电压质量以7%为约束条件。
7.如权利要求5所述的一种基于不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔艳妍，韦涛，马丽，苏剑，刘聪，迟福建，刘伟，陈海，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11