根据电气拓扑关系划分供电网格的规划方法技术

本发明专利技术涉及根据电气拓扑关系划分供电网格的规划方法，包括如下步骤：进行饱和年负荷预测、变电站布点和10kV馈线出线规划；规划配电网目标网架，确定电气拓扑关系；进行网格划分，并进行划分校验，直至检验通过；开展网格电网现状分析、网格电网电力平衡及网格电网方案制定；进行投资约束或可靠性约束场景下的网格电网方案优选；对规划网格成效进行经济性、可靠性、变电站负载均衡度三个方面的分析；本发明专利技术方法能够有效支撑新型电力系统、分布式电源大规模接入等新型形势下对精益化电网规划的需求，实现基于电气拓扑关系的网格化精准规划，强化规划引领作用。强化规划引领作用。强化规划引领作用。

【技术实现步骤摘要】
根据电气拓扑关系划分供电网格的规划方法


[0001]本专利技术属于网格电网规划方法
，尤其涉及根据电气拓扑关系划分供电网格的规划方法。

技术介绍

[0002]面对新型电力系统建设要求、分布式电源与多元化负荷的迅猛接入、新一轮电力体制改革推进及能源变革等新形势与新挑战，对配电网供电可靠性、供电质量及服务水平需求不断提升，电网企业精益化管理、精益化规划的引领作用愈发凸显。近年来，国网公司开展了配电网网格化规划工作，经过逐年滚动积累，电网规划技术水平得到了一定提升，但在新形势新环境下，为了加强电网引领作用，仍需进一步提升网格化精准规划技术。
[0003]目前在网格划分上，我国各区域并没有形成统一的标准方法，划分过程中会考虑面积、用地性质、负荷密度、现状接线及规划定位等信息，主要做法还是依赖规划人员的主观经验划分，存在规划网格划分颗粒度不一、与电网结合不够紧密及与市政规划结合不紧密等问题。在规划技术上，主要根据负荷变化、相关经验开展规划，以定性分析为主，缺少支撑电网规划的相关量化计算，规划方案的多方案优选多以定性主观判定为主，导致规划合理性不足，难以保证精准投资。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对网格化划分由于缺少统一标准方法，以定性划分为主，带来网格划分不合理的问题；网格化规划方案制定及方案优选缺少优化算法支撑，存在难以实现精准规划的问题，本专利技术的方法以电气拓扑关系建立作为划分网格的主要依据，以量化优化算法电网规划技术环节的重要支撑，实现网格化精准规划，具体过程可概括为三个阶段：一是确定拓扑阶段，以饱和负荷预测为基础，进行变电站布点及10kV馈线出线规划，确定拓扑关系；二是网格划分阶段，基于确定的拓扑关系，按照一定原则进行网格划分，并校验直至通过；三是精准规划阶段，开展网格现状分析、电力平衡、方案制定、方案优选及规划成效分析等，其中方案优选包括可靠性约束及投资约束不同场景下的方案优选。
[0005]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0006]根据电气拓扑关系划分供电网格的规划方法，包括如下步骤：
[0007]进行饱和年负荷预测、变电站布点和10kV馈线出线规划；
[0008]规划配电网目标网架，确定电气拓扑关系；
[0009]进行网格划分，并进行划分校验，直至检验通过；
[0010]开展网格电网现状分析、网格电网电力平衡及网格电网方案制定；
[0011]进行投资约束或可靠性约束场景下的网格电网方案优选；
[0012]对规划网格成效进行经济性、可靠性、变电站负载均衡度三个方面的分析。
[0013]进一步的，所述进行饱和年负荷预测、变电站布点和10kV馈线出线规划的方法为：
[0014]对规划区域进行饱和年负荷预测，首先根据用地性质计算地块饱和负荷，考虑同
时系数累加至单元，再由单元累加至网格及区域各电压等级网供负荷；
[0015]所需110kV变电站座数＝[(规划区域110kV网供负荷－110kV专线负荷－35kV及以下典型时刻电源上网出力)
×
110kV容载比下限－现状110kV变电容量]/单座变电站典型容量；
[0016]所需10kV馈线组数＝变电站供电范围内地块负荷累加
×
同时系数/一组标准接线供电能力。
[0017]进一步的，所述规划配电网目标网架，确定电气拓扑关系的方法为：
[0018]结合现状年110kV变电站负载率分布情况，通过布点解决局部重过载问题，同时保证区域内供电半径满足规划导则要求；并以高压变电站为节点，根据10kV馈线规划结果，建立同等规模的站间联络关系，形成10kV目标网架，进而确定10kV站间电气拓扑关系。
[0019]进一步的，进行网格划分，并进行划分校验，直至检验通过的方法为：
[0020]基于已经建立的站间10kV电力拓扑关系，按照1
‑
3组标准拓扑接线为基准，划分供电单元，目标接线组的供电能力应与单元的最大负荷水平相适应；
[0021]进行面积校验、界限校验及供电校验；
[0022]其中，面积校验为：配电网供电单元大小划分是以6
‑
8回线路为原则，将区域接线回路数间接转换为面积，进行面积大小校验：
[0023]理论面积＝线路条数
×
区域内单条线路供电能力/区域内饱和负荷密度；
[0024]界限校验为：校验供电单元是否按照街巷、桥梁、河流、山丘及湖泊自然地理布局进行划分、是否跨越高速公路、铁路及河流，是否跨越市政分区分片、是否跨越控规边界、是否跨越供电分区；
[0025]供电校验为：校验供电单元是否跨越供电所管辖范围，电源进线是否跨越其他供电单元。
[0026]进一步的，所述开展网格电网现状分析、网格电网电力平衡及网格电网方案制定的方法为：
[0027]对网格电网进行设备配置、电网运行及电网网架方面分析，分析的技术指标包括设备老旧化率、电缆化率、双电源率、自动化率、可转供电率、平均供电半径、线路最大负载率、配变最大负载率、重过载线路及配变占比，并根据指标分析存在的设备配置问题、运行安全问题及网架结构问题；
[0028]对于设备配置问题，分别从老旧设备、配电自动化配置等方面制定解决方案；对于运行安全问题，分别从重载线路、单辐射线路及分段负荷不满足安全标准等方面制定解决方案；对于完善网架问题，分别从主干网络接线不标准、不合理分支、供电半径过长、不通过母线N
‑
1校验等方面制定解决方案。
[0029]进一步的，进行投资约束或可靠性约束场景下的网格电网方案优选的方法为：
[0030]对于投资约束场景，需获取项目投资效益比，并按综合得分降次排序选取项目，累加投资直至达到目标总额；
[0031]对于可靠性约束场景，按照可靠性投资效益比降次排序选取项目，累加投资直至达到目标总额；其中，投资效益比计算过程如下：
[0032]投资效益比＝(增供电量效益+可靠性效益+降损效益)/投资年值＝(供电能力提升值
×
最大利用小时数
×
输配电价+网格电网户均停电时间减少值
×
度电损失+网损率降
低值
×
网格供电负荷
×
最大利用小时数
×
购电单价)/投资年值。
[0033]进一步的，对规划网格成效进行经济性、可靠性、变电站负载均衡度三个方面的分析的方法为：
[0034]对规划网格经济性、可靠性、变电站负载均衡度三个方面进行评估，其中，经济性方面包括用户切割比例、设备平均负载率，可靠性方面包括供电可靠率、N
‑
1通过率、变电站全停负荷损失率，变电站负载率均衡度方面包括重载变电站比例、轻载变电站比例及负荷不均衡度。
[0035]本专利技术的优点和积极效果是：
[0036]本专利技术与现行配电网规划相比，以电气拓扑关系建立作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.根据电气拓扑关系划分供电网格的规划方法，其特征在于，包括如下步骤：进行饱和年负荷预测、变电站布点和10kV馈线出线规划；规划配电网目标网架，确定电气拓扑关系；进行网格划分，并进行划分校验，直至检验通过；开展网格电网现状分析、网格电网电力平衡及网格电网方案制定；进行投资约束或可靠性约束场景下的网格电网方案优选；对规划网格成效进行经济性、可靠性、变电站负载均衡度三个方面的分析。2.根据权利要求1所述根据电气拓扑关系划分供电网格的规划方法，其特征在于：所述进行饱和年负荷预测、变电站布点和10kV馈线出线规划的方法为：对规划区域进行饱和年负荷预测，首先根据用地性质计算地块饱和负荷，考虑同时系数累加至单元，再由单元累加至网格及区域各电压等级网供负荷；所需110kV变电站座数＝[(规划区域110kV网供负荷－110kV专线负荷－35kV及以下典型时刻电源上网出力)
×
110kV容载比下限－现状110kV变电容量]/单座变电站典型容量；所需10kV馈线组数＝变电站供电范围内地块负荷累加
×
同时系数/一组标准接线供电能力。3.根据权利要求2所述根据电气拓扑关系划分供电网格的规划方法，其特征在于：所述规划配电网目标网架，确定电气拓扑关系的方法为：结合现状年110kV变电站负载率分布情况，通过布点解决局部重过载问题，同时保证区域内供电半径满足规划导则要求；并以高压变电站为节点，根据10kV馈线规划结果，建立同等规模的站间联络关系，形成10kV目标网架，进而确定10kV站间电气拓扑关系。4.根据权利要求3所述根据电气拓扑关系划分供电网格的规划方法，其特征在于：进行网格划分，并进行划分校验，直至检验通过的方法为：基于已经建立的站间10kV电力拓扑关系，按照1
‑
3组标准拓扑接线为基准，划分供电单元，目标接线组的供电能力应与单元的最大负荷水平相适应；进行面积校验、界限校验及供电校验；其中，面积校验为：配电网供电单元大小划分是以6
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8回线路为原则，将区域接线回路数间接转换为面积，进行面积大小校验：理论面积＝线路条数
×
区...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，何平，王伟臣，迟福建，徐晶，张章，张媛，李桂鑫，孙阔，张梁，张雪菲，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：