[发明专利]煤改电配电网可靠性提升的优化方法、系统、设备及介质

说明书

本发明属于电力系统领域，公开了一种煤改电配电网可靠性提升的优化方法、系统、设备及介质，包括以下步骤：基于可靠性提升需求，获取配电网可靠性提升方案；根据配电网运行影响因素，将配电网运行场景划分为若干典型日工况场景；基于若干典型日工况场景，以配电网成本最小为目标获取配电网中各设备装机容量，以配电网中各设备装机容量优化配电网可靠性提升方案。以配电网成本最小为目标获取配电网中各设备装机容量，兼并考虑可靠性与成本，在满足可靠性提升需求的同时，尽量降低配电网可靠性提升的总成本，以配电网中各设备装机容量优化配电网可靠性提升方案，最终得到总成本最低的配电网可靠性提升方案，降低配电网可靠性提升的资源投入。

技术领域

本发明属于电力系统领域，涉及一种煤改电配电网可靠性提升的优化方法、系统、设备及介质。

背景技术

随着工业化、城镇化的深入推进，能源资源消耗持续增加，环境污染日趋严重，温室气体减排压力巨大，遇了大范围的雾霾天气，特别是在冬季供暖期，部分城市达到重度污染，严重影响了人民群众生产生活和生命健康，煤改电实施是解决这些问题的一个可行方式。随着加速推动煤改电实施，热泵、电锅炉等规模化煤改电负荷的接入将会对配电网带来负荷大幅且不均衡的增长、配电网峰谷差加大等影响，为配电网的建设运行带来前所未有的挑战。煤改电实施区域的负荷特性将发生变化，其中，电采暖负荷具有功率大、刚性强且时间集中的特点，将对负荷日峰谷差、季节峰谷差、设施利用率带来显著影响。煤改电规模化接入时当夜间供暖低谷电价开始及结束时，居民电采暖负荷普遍迅速攀升和陡降，形成明显的持续高峰负荷段，以蓄热方式为主的地区，日峰谷差率可达70％以上；在非供暖季节负载率普遍较低，夏季峰值负载率仅为采暖季的40％左右。另外，农村地区和城郊地区配电网较为薄弱，普遍供电能力低、网络薄弱等一些列问题，导致煤改电区域的配电网的可靠性不高，为煤改电项目的实施带来很大风险。如农村地区10kV供电线路长，在接入电采暖负荷后，对电压、三相不平衡度、谐波等电能质量问题都将产生显著影响；农村地区变电站布点少、线路互倒互带能力在规模化煤改电实施后进一步降低，10kV线路或配电变压器故障后，带来大量用户停暖或濒临停暖的风险。

综上，煤改电区域现有的配电网的可靠性不高，不能满足电力供暖对配电网的需求。提高可靠性大体有三种方法：(1)增加冗余；(2)在设计中考虑环境能力；(3)进行环境试验。有时，考虑这三种方法的混合。不同方案的可靠性水平不同，投入的费用也不同。在许多工程领域，合理的可靠性水平总是与经济性相联系的，可靠性需与经济性协调。这一工作十分复杂，因为需将故障损失的费用加以量化，同样为提高可靠性所需的费用也要量化。可靠性和经济性的协调可理解为寻求以下若干问题的解答：(1)在给定投资的条件下，能把可靠性提高到何等水平？(2)在给定可靠性水平的条件下，如何使建造系统的费用最小？(3)在给定预算的条件下，应把投资花在什么地方最恰当？(4)在什么基础上对不同的方案进行比较？在工程开发的某些阶段，上述问题是可以假定和估计的，但有时则十分困难，因为无法建立定量的数学模型。首先是故障后果的估计。故障总是造成人们不希望的后果，这些后果有的可用造成的经济损失表示。其次是提高可靠性效益的估计。从经济上讲，期望故障损失费用的降低至少与期望可靠性提高所带来的经济效益相等。电力系统可靠性的价值就是连续供电的价值。对于用户来讲，连续供电的价值取决于它们在用电中所能得到的效益。可靠性低往往会造成缺电和停电，造成经济损失和社会损失。另一方面，为提高可靠性，电力公司要增加投资，这部分投资应作为电费的一部分由用户承担。

因此，要研究投资与提高电力系统可靠性水平之间的关系，高可靠性与低投资成本是一对矛盾，目前，提高电力系统可靠性时，总是优先满足可靠性指标，而常常忽略投资成本因素，导致最终的采用的提升方案成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，煤改电区域配电网的可靠性提升方案成本较高的缺点，提供一种煤改电配电网可靠性提升的优化方法、系统、设备及介质。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明第一方面，一种煤改电配电网可靠性提升的优化方法，包括以下步骤：