一種基于負荷矩裕度的配電網(wǎng)臺區(qū)狀態(tài)分析方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種配電網(wǎng)臺區(qū)狀態(tài)分析方法，特別是一種基于負荷矩裕度的配電網(wǎng) 臺區(qū)狀態(tài)分析方法。
【背景技術】
[0002] 農(nóng)村電網(wǎng)作為配電網(wǎng)的重要組成部分，隨著農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，新農(nóng)村建設對農(nóng)網(wǎng)供 電能力和供電質(zhì)量提出了更高要求，農(nóng)網(wǎng)覆蓋的范圍和規(guī)模不斷擴大。電壓質(zhì)量是保障供 電服務的基本條件，近幾年家用電器使用量快速增長，臺區(qū)"低電壓"已經(jīng)成為影響居民生 產(chǎn)生活用電的重大問題，所W低壓臺區(qū)用戶接入規(guī)劃及現(xiàn)有臺區(qū)負荷裕度狀態(tài)的分析工作 具有顯著意義。
[0003] 由于沒有明確的技術原則指導，對于低壓臺區(qū)用戶負荷接入及其裕度的研究也相 對較少，具體相關工作仍主要依靠現(xiàn)場作業(yè)人員的經(jīng)驗，存在一定盲目性，缺少適用的輔助 方法。此外，當前臺區(qū)改造工作也相對滯后，往往是在出現(xiàn)問題一段時間后才開展治理工 作，未能有效對臺區(qū)進行提前分析，確定合理的臺區(qū)改造實施計劃，將"低電壓"問題消除在 還未出現(xiàn)或即將出現(xiàn)階段，W保證居民用電質(zhì)量和正常生活。根據(jù)Q/GDW 1738-2012《配電 網(wǎng)規(guī)劃設計技術導則》相關規(guī)定，低壓配電網(wǎng)宜采用福射狀結(jié)構(gòu)，380/220V配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意 所示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，而提供一種根據(jù)實際臺區(qū)網(wǎng)絡拓撲 與負荷分布情況，經(jīng)由負荷矩裕度，分析低壓配電網(wǎng)臺區(qū)各桿位接入點的負荷裕度，W適應 規(guī)劃用戶接入與臺區(qū)負荷發(fā)展的一種基于負荷矩裕度的配電網(wǎng)臺區(qū)狀態(tài)分析方法。 陽〇化]一種基于負荷矩裕度的配電網(wǎng)臺區(qū)狀態(tài)分析方法，將網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡化為所有負荷集 約分布掛接在一條主干線路上的單福射拓撲型式，其中的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為福射型或運行時采用 放射式的其它結(jié)構(gòu)型式的配電網(wǎng)臺區(qū)中，即臺區(qū)分支線均在與主干線的連接點上用一個 匯集的大負荷表示；計算在此工況下的負荷矩值選取主干線路中線徑最大的線路型 號作為臺區(qū)基準線型，獲得對應功率因數(shù)下的負荷矩闊值鳴1^;求解臺區(qū)負荷矩裕度AF， 其中AF = F"^-F計算;若AF小于零，則表示配電臺區(qū)狀態(tài)中的電壓質(zhì)量不能滿足當前負 荷用電需求；若A F大于或等于零，則表示配電臺區(qū)狀態(tài)中的電壓質(zhì)量能滿足當前負荷用 電需求；任選主干線上一點作為擬定新增負荷接入點，則可按下式求解出該點的負荷裕度 AP,
[0007] 其中，Ii為擬定新增負荷接入點至臺區(qū)主變各段線路長度，單位km ;i = 1，2,… N ; AF為臺區(qū)負荷矩裕度，單位km ? kW ; AP為待求的可新增負荷裕度，單位kW ;
[0008] 由負荷裕度AP可知配電臺區(qū)各可能作為接入點的負荷裕度狀態(tài)。
[0009] 所述負荷矩闊值為對應功率因數(shù)下，380V S相供電線路在電壓降7%時的負荷 矩、220V單相供電線路在壓降10%時的負荷矩。
[0010] 對應功率因數(shù)下的負荷矩闊值計算方法如下：查表獲得對應導線型號線路的 單位阻抗R"+jX。，在額定電壓U。、單位：kV供電下，當其所帶負荷與功率因數(shù)分別為P、單位： kW和COSd),在供電長度1、單位：km-定的情況下，可求得線路單位負荷矩下的線路損耗
，將末端電壓允許最大偏差n代入下式
[0011]
[0012] 即可求得保證線路末端電壓質(zhì)量，滿足最低允許電壓時基準線型線路的負荷矩闊 值F闊值。
[0013] 綜上所述的，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術如下優(yōu)點：
[0014] 本發(fā)明首次提出"負荷矩裕度"的概念，結(jié)合臺區(qū)網(wǎng)架與負荷現(xiàn)狀，將其應用于低 壓配電網(wǎng)臺區(qū)的狀態(tài)分析研究，便于配網(wǎng)規(guī)劃人員掌控臺區(qū)現(xiàn)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是否滿足負荷的 發(fā)展需求，獲取還可允許的負荷增長裕度信息，一方面可應用于選定合適的負荷接入位置， 另一方面可便于適時將臺區(qū)的改造計劃納入配網(wǎng)滾動規(guī)劃，保證臺區(qū)用戶生活及家庭經(jīng) 濟穩(wěn)步發(fā)展。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明中一種基于負荷矩裕度的配電網(wǎng)臺區(qū)狀態(tài)分析方法布局流程圖。
[0016] 圖2是380/220V配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖3是本發(fā)明中實際臺區(qū)拓撲簡化后的主干線接線示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行更詳細的描述。
[0019] 實施例1
[0020] 一種基于負荷矩裕度的配電網(wǎng)臺區(qū)狀態(tài)分析方法，將網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡化為所有負荷集 約分布掛接在一條主干線路上的單福射拓撲型式，其中的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為福射型或運行時采用 放射式的其它結(jié)構(gòu)型式的配電網(wǎng)臺區(qū)中，即臺區(qū)分支線均在與主干線的連接點上用一個匯 集的大負荷表示；計算在此工況下的負荷矩值選取主干線路中線徑最大的線路型號 作為臺區(qū)基準線型，獲得對應功率因數(shù)下的負荷矩闊值;求解臺區(qū)負荷矩裕度A F，其 中AF=F闊值-F計算;若AF/J、于零，則表示配電臺區(qū)化態(tài)中自勺電壓質(zhì)量不能滿足當前負 荷用電需求；若A F大于或等于零，則表示配電臺區(qū)狀態(tài)中的電壓質(zhì)量能滿足當前負荷用 電需求；任選主干線上一點作為擬定新增負荷接入點，則可按下式求解出該點的負荷裕度 AP,
陽0巧其中，Ii為擬定新增負荷接入點至臺區(qū)主變各段線路長度，單位km ;i = 1，2,… N ; A F為臺區(qū)負荷矩裕度，單位km ? kW ; A P為待求的可新增負荷裕度，單位kW ;
[0023] 由負荷裕度AP可知配電臺區(qū)各可能作為接入點的負荷裕度狀態(tài)。
[0024] W某小區(qū)為例，該小區(qū)實際低壓配電臺區(qū)為，配變?nèi)萘繛?30kVA，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)有兩回 低壓主干線，最長供電距離約為427m，低壓主干線主要采用LGJ-150規(guī)格導線，部分采用 LGJ-95規(guī)格導線，分支線采用LGJ-50、LGJ-25等規(guī)格導線，各段線路末端桿塔匯集接入負 荷量及該線路長度如下表所示。
[00巧]表1實際臺區(qū)主干線路相關參數(shù)
[0026]
[0027] 選擇LGJ-150為基準線型，其輸送負荷矩闊值為40kW，km，通過計算得臺區(qū)實際負 荷矩為36. 4kW ?虹1，則該干線上的負荷矩裕度AF約為3. 6kW ?虹1，所W該臺區(qū)可滿足當前 負荷用電需求，且仍具有一定負荷發(fā)展的空間。下面W A4桿作為負荷接入點來分析其負荷 裕度，負荷對其流經(jīng)方向上的各段線路都有影響，設A4接入負荷為xkW，貝。
[0029] 注：AF為臺區(qū)負荷矩裕度；Ii為臺變至A4桿各段線路長度，i = 1，2,3;
[0030] 從而可解得A4桿位上的負荷裕度約為18. 75kW。同理，該臺區(qū)各桿位負荷裕度情 況如表2所示。
[0031] 表2實際臺區(qū)各桿位負荷裕度
[0032]
[0033] 通過分析可知，不同桿塔可架接的負荷裕度有所差異，當負荷矩裕度一定時，越靠 近臺區(qū)首端的桿位可容許新增的負荷越大，反之越小。所W在規(guī)劃較大負荷用戶接入點時， 可應用該方法推算當前臺區(qū)實際可允許接納負荷的情況，分析最佳用戶接入點；同時通過 分析了解臺區(qū)所含有的負荷裕度結(jié)合負荷發(fā)展速度判斷當前臺區(qū)網(wǎng)架還可滿足居民生產(chǎn) 生活水平的年限，據(jù)此開展后續(xù)臺區(qū)改造時間及措施的研究。
[0034] 圖1中的1為IOkV線路；2為臺區(qū)降壓變；3為380/220V低壓線路；4表示對應接 入點上一個或多個用戶的集合。
[0035] 本實施例未述部分與現(xiàn)有技術相同。
【主權(quán)項】
1. 一種基于負荷矩裕度的配電網(wǎng)臺區(qū)狀態(tài)分析方法，其特征在于：將網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡化為 所有負荷集約分布掛接在一條主干線路上的單福射拓撲型式，其中的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為福射型或 運行時采用放射式的其它結(jié)構(gòu)型式的配電網(wǎng)臺區(qū)中，即臺區(qū)分支線均在與主干線的連接點 上用一個匯集的大負荷表示；計算在此工況下的負荷矩值選取主干線路中線徑最大 的線路型號作為臺區(qū)基準線型，獲得對應功率因數(shù)下的負荷矩闊值!^"^，求解臺區(qū)負荷矩 裕度AF，其中AF=F"^-F計算;若ΔΡ小于零，則表示配電臺區(qū)狀態(tài)中的電壓質(zhì)量不能滿 足當前負荷用電需求；若AF大于或等于零，則表示配電臺區(qū)狀態(tài)中的電壓質(zhì)量能滿足當 前負荷用電需求；任選主干線上一點作為擬定新增負荷接入點，則可按下式求解出該點的 負荷裕度AP，其中，li為擬定新增負荷接入點至臺區(qū)主變各段線路長度，單位km;i= 1，2，···Ν;ΔΡ為臺區(qū)負荷矩裕度，單位km·kW;ΔΡ為待求的可新增負荷裕度，單位kW; 由負荷裕度AP可知配電臺區(qū)各可能作為接入點的負荷裕度狀態(tài)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于負荷矩裕度的配電網(wǎng)臺區(qū)狀態(tài)分析方法，其特征在于： 所述負荷矩闊值為對應功率因數(shù)下，380VS相供電線路在電壓降7%時的負荷矩、220V單 相供電線路在壓降10%時的負荷矩。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于負荷矩裕度的配電網(wǎng)臺區(qū)狀態(tài)分析方法，其特征在于： 對應功率因數(shù)下的負荷矩闊值計算方法如下：查表獲得對應導線型號線路的單位阻 抗VjX。，在額定電壓U。、單位：kV供電下，當其所帶負荷與功率因數(shù)分別為P、單位：kW和 cosΦ，在供電長度1、單位：km-定的情況下，可求得線路單位負荷矩下的線路損耗ΔU。％:將末端電壓允許最大偏差η代入下式即可求得保證線路末端電壓質(zhì)量，滿足最低允許電壓時基準線型線路的負荷矩闊值F 闊值°
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于負荷矩裕度的配電網(wǎng)臺區(qū)狀態(tài)分析方法，將網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡化為所有負荷集約分布掛接在一條主干線路上的單輻射拓撲型式，其中的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為輻射型或運行時采用放射式的其它結(jié)構(gòu)型式的配電網(wǎng)臺區(qū)中，即臺區(qū)分支線均在與主干線的連接點上用一個匯集的大負荷表示；計算在此工況下的負荷矩值F計算；選取主干線路中線徑最大的線路型號作為臺區(qū)基準線型，獲得對應功率因數(shù)下的負荷矩閾值F閾值，求解臺區(qū)負荷矩裕度ΔF，由負荷裕度ΔP可知配電臺區(qū)各可能作為接入點的負荷裕度狀態(tài)。本發(fā)明一方面可應用于選定合適的負荷接入位置，另一方面可便于適時將臺區(qū)的改造計劃納入配網(wǎng)滾動規(guī)劃，保證臺區(qū)用戶生活及家庭經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展。
【IPC分類】H02J3/00
【公開號】CN105406465
【申請?zhí)枴緾N201510831346
【發(fā)明人】宣菊琴, 張林垚, 王凱, 柏強, 鄭潔云, 陳明福, 孫勝憲
【申請人】國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司經(jīng)濟技術研究院, 福建永福電力設計股份有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月25日