考慮主變互聯(lián)關(guān)系有效擴(kuò)展的配電網(wǎng)供電能力評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種中壓配電網(wǎng)供電能力評(píng)估方法。特別是涉及一種考慮主變互聯(lián)關(guān) 系有效擴(kuò)展的配電網(wǎng)供電能力評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電和配電三個(gè)重要環(huán)節(jié)中需要直接面向電力用戶的 環(huán)節(jié)，同時(shí)也是保證用戶安全可靠用電的重要環(huán)節(jié)。因此，如何滿足用戶的用電需求，并且 能夠向用戶提供可靠、優(yōu)質(zhì)的電能十分關(guān)鍵，并且還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。而在 對(duì)于配電系統(tǒng)的評(píng)估方面，供電能力是當(dāng)前城市電網(wǎng)評(píng)估發(fā)展的關(guān)鍵部分。配電網(wǎng)的供電 能力是指一定供電區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)在滿足一定的安全準(zhǔn)則下，能夠最大程度滿足用戶用電的能 力。配電網(wǎng)的供電能力是一個(gè)可以直接反映電網(wǎng)可靠性與安全性的指標(biāo)。因此，如何合理、 全面的評(píng)估地區(qū)的供電能力不但為用戶的持續(xù)、可靠供電提供了保障，對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃和 運(yùn)行同樣具有重要的指導(dǎo)意義。
[0003]目前對(duì)于配電網(wǎng)供電能力的評(píng)估手段主要體現(xiàn)在兩個(gè)層面，即基于主變互聯(lián)關(guān)系 的供電能力計(jì)算方法和基于饋線互聯(lián)關(guān)系的供電能力計(jì)算方法?；谥髯兓ヂ?lián)關(guān)系的供電 能力計(jì)算方法是以變電站中主變的互聯(lián)關(guān)系作為基礎(chǔ)，并且考慮主變之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系（包 括站內(nèi)聯(lián)絡(luò)與站間聯(lián)絡(luò)）與聯(lián)絡(luò)容量，構(gòu)建合理的數(shù)學(xué)模型，對(duì)各臺(tái)主變?cè)诩榷ǖ募s束條 件下所能承擔(dān)的最大負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估，并依此作為系統(tǒng)的供電能力。而基于饋線互聯(lián)關(guān)系的 計(jì)算方法則是將考慮的約束環(huán)節(jié)擴(kuò)展到了主變下面的饋線層面，不但考慮了安全準(zhǔn)則在主 變層面上的約束情況，并且也將安全準(zhǔn)則約束擴(kuò)展到了主變下的饋線層面，進(jìn)行了更為細(xì) 致與全面的分析。通過(guò)評(píng)估校驗(yàn)饋線層所能承受的最大負(fù)荷作為配電網(wǎng)相應(yīng)的供電能力。
[0004] 然而，上述兩種方法都是基于一種既定并且相對(duì)完整的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，上述 兩種方法在使用上都是具有一定的針對(duì)性，根據(jù)已知網(wǎng)架的信息情況進(jìn)行方法上的選擇。 但是對(duì)于某些地區(qū)，之前所進(jìn)行的供電能力評(píng)估一般都是基于主變互聯(lián)關(guān)系的，但是如果 想要繼續(xù)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行更為全面的評(píng)估，則需要合理、有效的方法將主變互聯(lián)關(guān)系的供電 狀態(tài)分配擴(kuò)展到饋線層面，再根據(jù)基于饋線互聯(lián)關(guān)系的計(jì)算方法計(jì)算該地區(qū)的供電能力。 因此，綜合考慮上述情況，提出一種將主變互聯(lián)關(guān)系進(jìn)行有效擴(kuò)展的中壓配電網(wǎng)供電能力 評(píng)估方法，使其能夠在基于主變互聯(lián)關(guān)系評(píng)估供電能力的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行擴(kuò)展，并且也能 夠?qū)⒒谥髯兓ヂ?lián)關(guān)系與基于饋線互聯(lián)關(guān)系的供電能力計(jì)算方法進(jìn)行關(guān)聯(lián)，更加有效、全 面、完整的分析地區(qū)的供電能力，完善供電能力的評(píng)估方法。對(duì)地區(qū)的協(xié)調(diào)全面規(guī)劃具有一 定的指導(dǎo)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能夠?yàn)楝F(xiàn)有配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)供電能力的全 面、有效評(píng)估提供支撐的考慮主變互聯(lián)關(guān)系有效擴(kuò)展的配電網(wǎng)供電能力評(píng)估方法。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種考慮主變互聯(lián)關(guān)系有效擴(kuò)展的配電網(wǎng)供電能力 評(píng)估方法，包括如下步驟：
[0007] 1)確定各主變?cè)诩榷ü╇娔芰ο滤鶐У呢?fù)荷量
[0008] 在已知區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)供電能力的情況下，求解各主變所帶負(fù)荷量的計(jì)算公式如 下：
[0009] RLi = R；? T; (1)
[0010] 式中，Ru為所計(jì)算第i臺(tái)主變?cè)诩榷ǖ墓╇姞顟B(tài)下所帶的負(fù)荷量，Ri為主變i的 額定容量，1\為為主變i的負(fù)載率；
[0011] 2)互聯(lián)關(guān)系擴(kuò)展所需考慮的約束條件
[0012] (1)負(fù)荷等式約束
[0013] ⑵轉(zhuǎn)供約束
[0014] (3)主變?nèi)萘考s束
[0015] (4)聯(lián)絡(luò)容量約束
[0016] (5)N_1校驗(yàn)約束；
[0017] 3)提出基于主變互聯(lián)關(guān)系進(jìn)行有效擴(kuò)展的求解方法
[0018](1)擴(kuò)展饋線型號(hào)的確定
[0019] ⑵擴(kuò)展饋線數(shù)量的確定；
[0020] 4)提出一種考慮主變互聯(lián)關(guān)系有效擴(kuò)展的中壓配電網(wǎng)供電能力評(píng)估流程
[0021] (1)主變聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析。根據(jù)已知的基于主變互聯(lián)關(guān)系的聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，確定每臺(tái) 主變所帶的負(fù)荷量；
[0022] (2)確定饋線所帶負(fù)荷量，基于主變互聯(lián)關(guān)系中主變之間的聯(lián)絡(luò)容量約束量，并且 結(jié)合《國(guó)網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中所給出的饋線型號(hào)以及N-1準(zhǔn)則，確定出饋線的數(shù)量以及饋線 的類(lèi)型；
[0023](3)供電能力計(jì)算，基于所確定出的基于主變互聯(lián)關(guān)系的聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，并且結(jié)合 N-1準(zhǔn)則，確定出每條饋線所帶的負(fù)荷量，從而計(jì)算出區(qū)域配電網(wǎng)的最大供電能力。
[0024] 步驟2)中所述的負(fù)荷等式約束，表示的是配電系統(tǒng)中各主變與所連接饋線之間 的容量等式關(guān)系，即主變?cè)诩榷ǖ墓╇姞顟B(tài)下所帶的負(fù)荷量應(yīng)等于主變下連接饋線所帶的 負(fù)荷量之和，具體表現(xiàn)形式為：
[0025]
[0026] 式中，Rlq表示與第i臺(tái)主變相連的第q條饋線；Tlq表示與第i臺(tái)主變相連的第q 條饋線的負(fù)載率。
[0027] 步驟2)中所述的轉(zhuǎn)供約束，是指在中壓配電系統(tǒng)因故障或檢修引起一臺(tái)主變退 出運(yùn)行時(shí)，與之聯(lián)絡(luò)的其他主變應(yīng)分擔(dān)退運(yùn)主變的負(fù)荷，轉(zhuǎn)供約束公式如下：
[0028]
[0029] 式中，、表示主變i進(jìn)行N-1校驗(yàn)時(shí)主變j為主變i承擔(dān)的負(fù)荷容量，主變j可 以是主變i的同站主變，也可以是與主變i有饋線聯(lián)絡(luò)關(guān)系的站外主變。
[0030] 步驟2)中所述的主變?nèi)萘考s束，是指為退運(yùn)主變分擔(dān)負(fù)荷的主變?cè)谵D(zhuǎn)供發(fā)生后 不可以過(guò)載運(yùn)行，主變?nèi)萘考s束公式如下：
[0031] (4)
[0032] 主變?nèi)萘考s束公式表示主變i進(jìn)行"N-l"校驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)移至主變j的負(fù)荷容量加上 主變j自身的負(fù)載不超過(guò)其額定容量，這里的轉(zhuǎn)移負(fù)荷是站內(nèi)轉(zhuǎn)移或站間轉(zhuǎn)移
[0033] 步驟2)中所述的聯(lián)絡(luò)容量約束，是負(fù)荷轉(zhuǎn)移受到的聯(lián)絡(luò)容量約束，公式如下：
[0034] (5)
[0035] 式中，表示主變i和主變j之間的聯(lián)絡(luò)容量，如果主變i和主變j屬于同一變 電站，主變i和主變j受變電站母線影響，若屬于不同變電站，主變i和主變j受聯(lián)絡(luò)線路 的影響。
[0036] 步驟2)中所述的N-1校驗(yàn)約束，是在確定主變下所連饋線數(shù)量的過(guò)程中，應(yīng)綜合 考慮主變互聯(lián)關(guān)系中主變?nèi)萘考s束以及主變之間的聯(lián)絡(luò)容量約束，并且要滿足在供電能力 評(píng)估的過(guò)程中所需要滿足的安全準(zhǔn)則，即N-1準(zhǔn)則。
[0037] 步驟3)中所述的擴(kuò)展饋線型號(hào)的確定，是在饋線型號(hào)的選擇上是根據(jù)《國(guó)網(wǎng)規(guī)劃 設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中所給出的10kV饋線的型號(hào)，作為網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展中所考慮的饋線型號(hào)。
[0038] 步驟3)中所述的擴(kuò)展饋線數(shù)量的確定，是首先確定兩臺(tái)主變之間饋線所需要共 同承擔(dān)的負(fù)荷總量，再結(jié)合饋線型號(hào)選取合適的饋線類(lèi)型，最后確定兩臺(tái)主變之間的饋線 數(shù)量。
[0039] 本發(fā)明的考慮主變互聯(lián)關(guān)系有效擴(kuò)展的配電網(wǎng)供電能力評(píng)估方法，將基于主變互 聯(lián)關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的擴(kuò)展，從而得到基于饋線互聯(lián)層面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。并且，配電網(wǎng) 絡(luò)中的相關(guān)信息將基于主變互聯(lián)關(guān)系的聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到了饋線層面。同時(shí)，也將兩種基于 不同層面的供電能力評(píng)估方法進(jìn)行了有效的結(jié)合，完善了供電能力計(jì)算的過(guò)程。本發(fā)明能 夠?yàn)楝F(xiàn)有配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)供電能力的全面、有效評(píng)估提供支撐，并且完善了對(duì)于中壓配電網(wǎng)供 電能力的評(píng)估方法，有利于提升城市配電網(wǎng)規(guī)劃的管理水平，促進(jìn)城市電網(wǎng)建設(shè)結(jié)構(gòu)與規(guī) 劃技術(shù)的合理發(fā)展，對(duì)于配電網(wǎng)