[发明专利]一种中压配电网最大供电能力精确计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电系统配电网指标供电能力计算领域，特别涉及一种中压配电网最大供电能力精确计算方法。

背景技术

城市配电系统是城市现代化建设的重要基础设施和必要的能源供应系统，其建设的好坏直接影响到城市经济的发展、人民生活水平质量的提高以及投资环境的优化。长期以来，我国许多城市的电网存在着供电能力不足、网络转移能力不确定、电网设备利用率不高、负载不均衡、损耗大等诸多问题。随着电力需求的不断增加，电网也需要不断的扩展。为了适应经济的快速发展和用电负荷的不断攀升，使配网建设与主网发展相适应，避免重复建设和投资，需要根据负荷特性及其增长规律，做好配电系统的优化规划工作，以消除安全隐患，改善运行效率，提高配电系统的供电能力，在保证电网安全、可靠运行的前提下满足用户需求，为国家安全、经济发展与社会稳定提供可靠保障。

配电系统的主要职能是将输电系统传输来的电能高效、可靠地分配给电力用户，这种分配能力也可称之为配电能力或供电能力，科学地计算评估配电系统的供电能力，已成为当前城市电网精细化评估与规划工作的关键一环，对于优化网络结构、指导城市电网的规划和运行，具有巨大的经济效益和社会效益。配电系统的运行有其自身需要满足的规律，如果违背了上述规律，例如超出供电能力运行，将造成短路、断路、损坏配电装置等事故，甚至引起严重后果。此外，为了保证配电系统一定的冗余度，使其在故障条件下仍能供电，《城市电力网规划设计导则》还规定了配电系统需满足的安全准则——N-1准则。

有关城市中压配电网供电能力的研究，传统上采用了对目标值试探性逼近和对约束条件的后验式满足的方法，通过配电网潮流计算校核网络担负该负荷水平的能力，以确定城市电网的供电能力，或直接计算配电网供电能力。其中最具代表性的是基于主变互联的供电能力计算方法，见专利“一种计及“N-1”准则的配电系统供电能力评估方法(专利号200810151314.6)”。该方法提出的配电网供电能力计算模型，可直接计算出配电网供电能力，无需迭代，具有计算速度快的优点。专利“中压配电网可用供电能力分析方法(专利号201010102923)”在前一专利的基础上，考虑了联络线极限传输容量、过载系数等实际参数，并初步建立了数学模型，但其总体上秉承了前一专利的计算理念。上述专利均利用直接法计算线性规划问题，会存在所得解并非现有约束条件下最优解的问题，在某些情况下误差较大，其产生误差的根本原因在于供电能力求解过程中计算各主变负载率时，认为同一联络单元中所有主变负载率相同，这是不符合实际的。此外，文献[1]中提到了建立数学模型，并利用优化数据软件包LINGO求解供电能力的思想，这在一定程度上增加了评估配电网供电能力的准确性。但该论文仅在理论上描述了评估配电网供电能力的大体思路，与实际应用于配电网计算有较远的距离，且在评估过程中以变电站为最小单位，计算结果存在多种可能性，误差较大。

参考文献

[1]欧阳武，程浩忠，张秀彬，王一，王建民.城市中压配电网最大供电能力评估方法.高电压技术，2009，35(2)：403-407

发明内容

为了提高计算精度、符合实际的应用，本发明提供了一种中压配电网最大供电能力精确计算方法，所述方法包括以下步骤：

(1)以最大供电能力作为目标函数，建立最大供电能力模型；

(2)将所述最大供电能力作为约束条件，以主变负载率均衡度作为目标函数，建立主变负载率均衡度模型；

(3)分析配电网络，建立基础数据矩阵；

(4)根据所述基础数据矩阵，将所述最大供电能力模型和所述主变负载率均衡度模型转化为可输入线性规划软件形式的第一最大供电能力模型和第一主变负载率均衡度模型；

(5)将所述第一最大供电能力模型输入所述线性规划软件，获取最大供电能力的最优解；

(6)将所述最大供电能力的最优解作为所述第一主变负载率均衡度模型的约束条件，将所述第一主变负载率均衡度模型输入所述线性规划软件，获取各主变负载率最均衡分配的最优解；

(7)通过所述各主变负载率最均衡分配的最优解判断配电系统在达到最大供电能力时的工作模式，其中，工作模式包括主备模式和多联络模式。

步骤(1)中的所述最大供电能力模型具体为：

Max TSC＝∑R_iT_i