專利名稱：一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法。
技術(shù)背景
我國電網(wǎng)經(jīng)過長期的改造建設(shè)，輸電系統(tǒng)已經(jīng)日益完善，這使得配電網(wǎng)的規(guī)劃與運行越來越受到關(guān)注。而近年來，國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，電力負荷增長迅速，用戶對供電能力、 供電質(zhì)量和供電可靠性，甚至節(jié)能環(huán)保都有了更高的要求。為了更加客觀、系統(tǒng)的對配電網(wǎng)進行規(guī)劃，對配電系統(tǒng)性能的科學評估就變得至關(guān)重要。傳統(tǒng)的評估方法更加關(guān)注配電網(wǎng)的可靠性、電壓合格率和線損率等，缺乏用于衡量在滿足一定的安全性準則條件下配電網(wǎng)可供應負荷大小的指標，這個指標即為供電能力。由此可知，配電網(wǎng)供電能力可以反映配電網(wǎng)多方面的整體性能。
配電網(wǎng)供電能力概念的雛形源于輸電網(wǎng)的輸電能力，計算方法是在一定的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)下，先為系統(tǒng)的各負荷點配置一定的負荷，然后通過潮流計算，校驗是否滿足可靠性的要求。主要有容載比法、嘗試法、最大負荷倍數(shù)法和最大網(wǎng)絡(luò)流法等。這些輸電能力計算方法普遍存在計算過程繁瑣，計算準確度不高的問題。
隨著配電網(wǎng)評估理論研究的深入，產(chǎn)生了一些從運行安全性和技術(shù)合理性等方面評估配電網(wǎng)供電能力的方法，具有較高的實用性。在此基礎(chǔ)上，部分學者提出了基于主變互聯(lián)關(guān)系的供電能力計算方法，這種方法以某一運行安全準則為研究前提，通過簡潔和清晰的運算直接得到評估指標，能綜合反映配電網(wǎng)經(jīng)濟性和可靠性等指標。該方法首先從配電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)中抽象出主變之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系，然后以“N-1”校驗準則作為依據(jù)，進行主變負載率分析，最后綜合考慮各種校驗情況下的主變負載率，分析網(wǎng)絡(luò)最大供電能力。但是上述方法的模型對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和負荷供應問題的抽象比較粗糙，與電網(wǎng)的實際運行還存在一定的差距，不能嚴格反映實際電網(wǎng)的負荷轉(zhuǎn)帶情況。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法，該方法在保證配電系統(tǒng)安全性的前提下提高了配電系統(tǒng)資源的利用率，降低了供電企業(yè)的運行成本，詳見下文描述
一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法，所述方法包括以下步驟
(1)獲取區(qū)域內(nèi)實際網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)信息、主變?nèi)萘亢途€路極限傳輸容量信息；
(2)對實際網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)拓撲簡化，獲取簡化后主變之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系及其聯(lián)絡(luò)線路極限傳輸容量；
(3)根據(jù)所述簡化后主變之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系，獲取一系列有聯(lián)絡(luò)關(guān)系的主變組成的聯(lián)絡(luò)單元，形成包含虛擬聯(lián)絡(luò)的主變聯(lián)絡(luò)關(guān)系矩陣Llink ；
(4)對各聯(lián)絡(luò)單元逐一進行“N-1”分析，計算聯(lián)絡(luò)單元中各主變在滿足“N-1”準則條件下的初始轉(zhuǎn)供量，獲取初始負荷轉(zhuǎn)移矩陣Tr ；
(5)通過聯(lián)絡(luò)線容量和主變過載系數(shù)的限制，調(diào)整轉(zhuǎn)移負荷量；
(6)以獲取到最大供電能力值為目標，調(diào)整聯(lián)絡(luò)單元負載率矩陣，獲取調(diào)整后的聯(lián)絡(luò)單元負載率矩陣；
(7)根據(jù)所述調(diào)整后的聯(lián)絡(luò)單元負載率矩陣獲取聯(lián)絡(luò)單元負載率，通過所述聯(lián)絡(luò)單元負載率獲取各主變最大負載率向量Tim ；
(8)通過主變最大負載率向量Th和主變?nèi)萘浚@取配電系統(tǒng)的最大供電能力Sn—i ；
(9)判斷所述配電系統(tǒng)的最大供電能力Sim是否大于配電系統(tǒng)的實際供應負荷， 如果是，執(zhí)行步驟(10)；如果否，執(zhí)行步驟(11)；
(10)獲取所述配電系統(tǒng)的最大供電能力Sim與所述實際供應負荷之間的差值，利用所述差值消化配電系統(tǒng)的新增負荷，流程結(jié)束；
(11)配電系統(tǒng)安全性準則不能得到滿足，發(fā)出預警并采取相應措施。
所述根據(jù)所述簡化后主變之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系，獲取一系列有聯(lián)絡(luò)關(guān)系的主變組成的聯(lián)絡(luò)單元，形成包含虛擬聯(lián)絡(luò)的主變聯(lián)絡(luò)關(guān)系矩陣Llink具體為
1)形成主變實際聯(lián)絡(luò)關(guān)系矩陣k
權(quán)利要求
1.一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)獲取區(qū)域內(nèi)實際網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)信息、主變?nèi)萘亢途€路極限傳輸容量信息；(2)對實際網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)拓撲簡化，獲取簡化后主變之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系及其聯(lián)絡(luò)線路極限傳輸容量；(3)根據(jù)所述簡化后主變之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系，獲取一系列有聯(lián)絡(luò)關(guān)系的主變組成的聯(lián)絡(luò)單元，形成包含虛擬聯(lián)絡(luò)的主變聯(lián)絡(luò)關(guān)系矩陣Llink ；(4)對各聯(lián)絡(luò)單元逐一進行“N-1”分析，計算聯(lián)絡(luò)單元中各主變在滿足“N-1”準則條件下的初始轉(zhuǎn)供量，獲取初始負荷轉(zhuǎn)移矩陣Tr ；(5)通過聯(lián)絡(luò)線容量和主變過載系數(shù)的限制，調(diào)整轉(zhuǎn)移負荷量；(6)以獲取到最大供電能力值為目標，調(diào)整聯(lián)絡(luò)單元負載率矩陣，獲取調(diào)整后的聯(lián)絡(luò)單元負載率矩陣；(7)根據(jù)所述調(diào)整后的聯(lián)絡(luò)單元負載率矩陣獲取聯(lián)絡(luò)單元負載率，通過所述聯(lián)絡(luò)單元負載率獲取各主變最大負載率向量Tim ；(8)通過主變最大負載率向量Tim和主變?nèi)萘?，獲取配電系統(tǒng)的最大供電能力Sim；(9)判斷所述配電系統(tǒng)的最大供電能力Sim是否大于配電系統(tǒng)的實際供應負荷，如果是，執(zhí)行步驟(10)；如果否，執(zhí)行步驟(11)；(10)獲取所述配電系統(tǒng)的最大供電能力Sim與所述實際供電能力之間的差值，利用所述差值消化配電系統(tǒng)的新增負荷，流程結(jié)束；(11)配電系統(tǒng)安全性準則不能得到滿足，發(fā)出預警并采取相應措施。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法，其特征在于，所述根據(jù)所述簡化后主變之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系，獲取一系列有聯(lián)絡(luò)關(guān)系的主變組成的聯(lián)絡(luò)單元，形成包含虛擬聯(lián)絡(luò)的主變聯(lián)絡(luò)關(guān)系矩陣Llink具體為1)形成主變實際聯(lián)絡(luò)關(guān)系矩陣Lr
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法，其特征在于，所述對各聯(lián)絡(luò)單元逐一進行“N-1”分析，計算聯(lián)絡(luò)單元中各主變在滿足“N-1”準則條件下的初始轉(zhuǎn)供量，獲取初始負荷轉(zhuǎn)移矩陣Tr具體為若定義主變?nèi)萘康南蛄?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法，其特征在于，所述通過聯(lián)絡(luò)線容量和主變過載系數(shù)的限制，調(diào)整轉(zhuǎn)移負荷量具體為 1)獲取供電能力計算模型；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法，其特征在于，所述以獲取到最大供電能力值為目標，調(diào)整聯(lián)絡(luò)單元負載率矩陣，獲取調(diào)整后的聯(lián)絡(luò)單元負載率矩陣具體為1)全局最小項Ty的搜索；2)同列元素修正；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法，其特征在于，所述根據(jù)調(diào)整后的聯(lián)絡(luò)單元負載率矩陣獲取聯(lián)絡(luò)單元負載率，通過聯(lián)絡(luò)單元負載率獲取各主變最大負載率向量Th具體為
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法，其特征在于，所述通過主變最大負載率向量Tim和主變?nèi)萘?，獲取配電系統(tǒng)的最大供電能力Sh具體為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配電系統(tǒng)供電能力的計算方法，以“N-1”安全性準則為前提，以主變互聯(lián)關(guān)系為基礎(chǔ)，充分考慮配電系統(tǒng)的上下級協(xié)調(diào)關(guān)系，并計及中壓聯(lián)絡(luò)的負荷轉(zhuǎn)移極限和高壓主變短時過載的影響，可以對配電系統(tǒng)的供電能力進行精確評估，避免了只考慮單一電壓等級時對負荷供應能力估計在數(shù)量上的缺失；可以精確掌握配電系統(tǒng)整體負荷供應能力的極限，從而指導配電系統(tǒng)的規(guī)劃和建設(shè)；當區(qū)域負荷在一定程度內(nèi)增長時，通過挖掘已有供電設(shè)施的供電能力來滿足負荷增長的需求；運用本方法可以確定在滿足系統(tǒng)安全性前提下的配電設(shè)備極限利用率，為設(shè)備故障時的轉(zhuǎn)供方案提供參考，從而指導配電系統(tǒng)的運行調(diào)度，有利于供電企業(yè)有效利用配電系統(tǒng)設(shè)施。
文檔編號H02J3/00GK102522747SQ20111044356
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者劉洪 , 郭寅昌, 韓俊 申請人:天津大學