[发明专利]一种基于最大供电能力的配电网分区方法

权利要求书

1.一种基于最大供电能力的配电网分区方法，其特征在于，该基于最大供电能力的配电网分区方法利用最大供电能力计算方法计算联络有效度，再以联络有效度为指标，确定断开联络线的位置即分区位置；

具体包括：

最大供电能力的计算方法：对于一个含多个互联变电站的配电网，满足N–1准则的最大供电能力模型如下：

Max TSC＝∑R_iT_i (1)

s.t.RiTi=Σj∈Ω1(i)Tri,j+Σj∈Ω2(i)Tri,j,(∀i)(2)Tri,j+RjTj≤kRj,(∀i,j∈Ω1(i))(3)Tri,j+RjTj≤Rj,(∀i,j∈Ω2(i))(4)Tri,j≤RLi,j,(∀i,j∈Ω1(i)∪Ω2(i))(5)Tmin≤Ti≤Tmax,(∀i)(6)LD≤Σi∈ZRiTi(7)]]>

式(1)目标函数为系统最大供电能力，等于所有变电站主变负载之和，R_i为主变i的额定容量；T_i为主变i的负载率；

式(2)-(7)为TSC模型的约束条件，约束条件是以主变i为中心的主变联络单元的N–1准则约束，称为第i组约束条件，包括两类约束，一是基尔霍夫等式约束，二是设备热稳定容量不等式约束；

式(2)为负荷转带的等式约束，表示主变i故障时，事故前主变i正常所带负荷由站内其余主变和其他站联络主变共同转带，Tr_i,j为主变i故障时向主变j转移负荷的大小，分别表示与主变i站内联络主变集合和站外联络主变集合；

式(3)为站内负荷转带约束，表示站内主变j接受故障主变i的转移负荷后所供负荷不超过额定容量的k倍，R_j为主变j的额定容量；T_j为主变j的负载率；k为主变短时允许过载系数，取1.0或1.3；

式(4)为站间负荷转带约束，表示站外联络主变j接受故障主变i的转移负荷后不过负荷，k取1.0；

式(5)为联络容量约束，表示转移负荷不超过联络通路的极限容量，RL_i,j为主变i与主变j间联络的极限容量；

式(6)为主变负载率约束，表示主变负载率需要介于负载率上下限之间，取0～0.95，增加约束指定某些已知负载率区间的主变；

式(7)为区域负载约束，含义是某个局部区域内的主变负载之和大于给定负载LD，Z为该区域所有主变集合，这种区域即是重载区，大部分负荷无法转移到该区域以外电网；

变电站供电能力计算方法：SSC是指一定供电区域内配电网变电站容量配置及站内联络提供的供电能力，数值等于断开所有站间联络后的TSC值；

网络转移能力计算方法：NTC指一定供电区域内配电网通过增加站间联络而新获得的供电能力，NTC＝TSC-SSC；

联络有效度计算方法：L_i,j表示第i台主变与第j台主变间的联络，定义单条联络的有效度E(i,j)；定义一组联络的有效度为E{(i₁,j₁),(i₂,j₂),...,(i_n,j_n)}，E(i,j)和E{(i₁,j₁),(i₂,j₂),...,(i_n,j_n)}分别为减少某一个联络L_i,j或联络集合L_i1,j1、L_i2,j2、L_i3,j3、…、L_in,jn前后NTC的变化量；

E＝NTC'-NTC,E＝E(i,j)或E{(i₁,j₁),...,(i_n,j_n)}；

E(i,j)＝0，即减少L_i,j后，系统NTC不变，则称L_i,j对供电能力无效；E(i,j)>0，即减少L_i,j使系统NTC降低，则称L_i,j对供电能力有效；E(i,j)越大，该联络对整个配电网供电能力的有效度越高，贡献越大；

基于最大供电能力的最优分区选择方法：对于给定的配电网，先算出每一条联络的有效度，参考联络有效度的大小，优先断开无效联络和有效度不高的联络，结合地理位置确定初步分区方案；结合站间联络的有效度，最后分别计算出各自的TSC，再减去未分区前的TSC，找到差值最小的方案，筛选出较为合理的那一种，确定为最优分区方案；

基于最大供电能力的最优分区选择方法包括以下步骤：

步骤一，对主变进行编号1,2，…，n，对变电站编号S₁，S₂，…，S_m；

步骤二，根据实际情况确定配电网分区个数p；

步骤三，给每条联络编号E₁(i,j)，E₂(i,j)，…，E_n(i,j)，给各个站间联络编号E₁(S_i,S_j)，E₂(S_i,S_j)，…，E_m(S_i,S_j)；

步骤四，计算每条联络的有效度E₁(i,j)，E₂(i,j)，…，E_n(i,j)的值以及各站间联络的有效度E₁(S_i,S_j)，E₂(S_i,S_j)，…，E_m(S_i,S_j)的值；

步骤五，结合有效度分析和变电站的地理位置确定初步分区方法Case₁，Case₂，…，Case_k；

步骤六，计算分区前的总供电能力TSC₀和网络转移供电能力NTC₀；

步骤七，计算各方案的总供电能力TSC_i和网络转移供电能力NTC_i，其中，i＝1,2,…k；

步骤八，计算各方案分区前后的NTC之差ΔNTC_i，其中，i＝1,2,…k；按从小到大的顺序排序；

步骤九，从排序中选取差值小的方案；

步骤十，该方案的各区域负荷分配是否均匀，均匀则执行步骤十一，不均匀则删除该方案，返回步骤八；

步骤十一，确定该方案为最优方案。