[发明专利]一种基于最大供电能力的配电网分区方法

说明书

技术领域

本发明属于配电系统技术领域，尤其涉及一种基于最大供电能力的配电网分区方法。

背景技术

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。电力系统面临着日益繁重的规划任务，这对配电网提出了更高的要求，城市配电网络的供电分区优化成为一个值得重视的问题。

传统的配电网分区研究主要依靠人工经验，该法主观影响较大，很多重要因素，比如整个配网的供电能力变化情况等，都没有考虑到，从而无法得到真正最优的结果，造成了规划上的偏差。当前出现的较为先进的分区方法主要包括自由分区，均一网格，等负荷分区法等。

随着配电系统的发展和供电需求的提高，对配电网安全性、稳定性、技术合理性、经济性等方面提出了更高的要求，因此也需要更准确、合理的方法来评估配电网的现状供电能力，优化配电网的分区结构。以前配网分区研究中多侧重于根据负荷分布、地理位置来确定分区方案，对网络最大供电能力的研究涉及较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于最大供电能力的配电网分区方法，旨在解决传统的配电网分区研究主要依靠人工经验，主观影响较大，偏差较大，效率较低的问题。

本发明是这样实现的：对于给定配电网，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，利用最大供电能力选择最优分区方案时，对各个站间联络的断开情况进行排列组合，列出所有可能的分区方案之后，再从这些方案中筛选出分区前后TSC误差最小的结果后，再剔除不合理的分区方案。

进一步，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，对变电站编号；

步骤二，确定配电网分区个数；

步骤三，计算每条联络的有效度以及各站间联络的有效度；

步骤四，结合有效度分析和变电站的地理位置确定初步分区方法；

步骤五，计算分区前的总供电能力和网络转移供电能力；

步骤六，计算各方案的总供电能力和网络转移供电能力；

步骤七，计算各方案分区前后的NTC之差，按从小到大的顺序排序；

步骤八，从排序中选取差值小的方案；

步骤九，该方案的各区域符合分配是否均匀，均匀则执行步骤十，不均匀则删除该方案，返回步骤八；

步骤十，确定该方案为最优方案。

进一步，分析联络有效度或者某个联络组合的有效度的方法如下：

(1)计算所有联络都存在时配电网的网络转移供电能力NTC，记为NTCa；

(2)断开所要研究的那条联络或那个联络组合，计算此时配网的TSC，记为NTCb；

(3)计算NTCa与NTCb的差值，值越大则该条联络或该联络组合越有效。

进一步，最优分区，即在考虑经济因素和地理环境状况下，在无效联络处或者近似无效联络处断开这些联络，使分区前后配网供电能力变化极小，并使各区负荷相近，而形成的分区。

进一步，最优分区方案的选择依据：分区前后TSC的差值最小，计算精度高；分为某几个区域后，各个区域内各变电站联系紧密，没有孤立的变电站；分区过程中断开的联络多为无效或近似无效联络，有效联络较少；分区后，各区域负荷分布均匀，各区域间变电站数目相差不大。

本发明提供的基于最大供电能力的配电网分区方法，以配电系统最大供电能力为理论基础，结合联络有效度理论，提出了确定配电网最优分区方案的方法，经过实际电网中算例的验证，最终得到一系列可操作性的建议，以指导城市配电系统优化及规划工作。相比于传统的配电网分区如自由分区法、均一分区法、等负荷分区法、遗传算法等，方法本方法具有如下优点：1、分区后的配电网损失的供电能力最低，有助于减少备用容量、提高设备利用率；2、适用性强，既能适用于小规模配电网，也能适用于大规模配电网；3、可操作性强，对各个方案的评判和最优方案的选择提供了量化计算的标准；4、分区后各区域内的变电站数目相差不大，联系紧密，无孤立的变电站；5、分区后，各区域间的负荷分布均匀，系统具有较高稳定性。