[发明专利]一种基于转移负荷法的城市110kV电网合环方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市电网研究领域，具体地，涉及一种基于转移负荷法的城市110kV电网合环方法。

背景技术

随着我国电压等级的不断发展，受端电网分区势在必行，正如《电力系统安全稳定导则》中明确指出的：“随着高一级电压电网的建设，下级电压电网应逐步实现分区运行，相邻分区之间保持互为备用，应避免和消除影响电网安全稳定的不同电压等级的电磁环网”。

由于我国电网“闭环设计，开环运行”的运行方式，城市电网110kV及以下电压等级电网大部分采用放射型双电源形式运行：每个负荷点均包含一个接入电源与一个备用电源，通常情况下负荷由单一电源供电。一旦运行线路出现故障，便可进行合断电操作，再将备用电源投入使用，从而部分保证了供电的可靠性、持续性。故障时通常情况下会采用两种方式进行维修，一是通过“冷倒”的方式进行故障负荷的转移，即断开故障线路对故障负荷进行停电处理，再将备用线路联络开关合环。这种检修方式的优势在于合环操作保守，对电网运行影响小，可靠性高，而缺点在于会造成短暂停电，对停电用户的正常生活生产造成一定的损失，但是对于重要负荷，诸如医院、政府机关、工厂等，停电则可能造成无法估量的损失。二是将合环两侧220kV站点进行合环操作，即先加强合环两侧的电气联系，再进行110kV线路合环操作，因为220kV等级电网线路、变压器设计冗余量大，同时其与上级500kV电压等级电磁环网运行，是以220kV之间的合环操作较为安全；但另一方面，由于220kV线路合环对电网负荷潮流的影响较大，必然会导致合环后整个地区电网潮流的改变。

所以采用传统合环方式，对于合环后的潮流分布情况及合环后高等级电压安全性校验会耗费极大的资源。同时，我国电网公司负责110kV电压等级运行维护的市级电力公司没有220kV电压等级的调度权限，若向上级调度中心申请，则需要大量的时间和行政成本，从而边界站点在故障时期的后备线路不能第一时间切入运行，因此故障无法第一时间切除，有停电的风险。

发明内容

本发明提供了一种基于转移负荷法的城市110kV电网合环方法，解决了解决传统合环方案在电网分区运行背景下不再适用的问题，实现了得到的分区方案有效性更高，解决传统方案的局限性，保证了供电可靠性的技术效果。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种基于转移负荷法的城市110kV电网合环方法，所述方法包括：

步骤1：读取电网数据，获取电网220kV变电站数据、交流线数据及与电网500kV变电站有直接电气连接的220kV变电站节点号，生成包含电网拓扑信息的初始邻接矩阵；

步骤2：基于初始邻接矩阵，使用深度优先搜索算法获取合环两侧220kV的连接路径，若其最短路径经过500kV站点，则判断其为分区运行；否则则为同区域合环情况。深度优先搜索法是一种高效可靠的拓扑结构识别算法。将整个图中极点分为两个部分，即访问后的极点与未访问极点。再从指定极点出发，基于深度优先的原则，对所有未访问节点进行搜索访问，直到所有同一区域下的极点均被访问为止。其特点在于所有节点均可以访问，并且可以得到最大深度的搜索结果。

步骤3：进行第一次合环仿真测试，若通过则将此合环方案储存至计算结果表中；否则进行步骤4。

步骤4：采用广度优先搜索算法对合环两侧220kV可转移负荷站点信息进行识别，将这些站点信息存储至站点信息表中。广度优先搜索算法是一种盲目搜寻法，目的是系统地展开并检查图中的所有节点，以找寻结果。换句话说，它并不考虑结果的可能位置，彻底地搜索整张图，直到找到结果为止，所得到结果为图中最宽广路径。

步骤5：根据合环两侧220kV母线相角的情况，对计算结果表中站点进一步筛选，相角大的一侧保留可移入站点，相角小的一次保留可移出站点，得到筛选后的站点总数；

步骤6：对可转移负荷合环操作的站点逐个进行仿真迭代计算，若通过校验则将其储存至结算结果表中；否则进行下一个站点的仿真计算，直到遍历完步骤5中所有筛选后的站点。

步骤7：若步骤6后计算结果表仍然为空，则进行传统合环方案，即通过搜索最短路径找到跨区域间两个最优220kV合环站点，即先将合环两侧进入电磁环网运行，在进行110kV合环操作。

根据上述方案，在所述步骤2中，采用深度优先搜索算法进行辨识500kV变电站的运行格局，具体为：获取电网220kV站点的邻接关系矩阵；采用深度优先搜索算法获取当前方案的分区数目及其包含的220kV站点。