一种分层分区模式化电网规划方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力供电技术领域，具体涉及一种分层分区模式化电网规划方法。
【背景技术】
[0002] 电力企业是国民经济的主要部门之一，它既为国家的现代化建设提供必需的动 力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的联系。电力系统规划研宄通常包括电源规划 和电网规划两部分内容，而电网规划直接关系到电源发出的电能能否可靠地送出，以及电 力系统供电的安全性及经济性能否实现的问题，在整个电力系统规划中占据着非常重要的 地位，电力网络投资巨大、影响范围巨大、电力市场和国民经济发展迫切需要等特点决定了 电网规划的重大意义。分层分区：是电网发展的必经之路。分层指不同电压等级的分层，分 区是同一电压等级内的分区。按不同电压等级，电网可分为输电网络（或称送电网络），高 压配电网络和中压配电网络；各级电力网分区运行，合理的分层分区会给电网的安全运行 带来许多好处。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种分层分区模式化电网规划方法，分层 指不同电压等级的分层，分区是同一电压等级内的分区。按不同电压等级，电网可分为输电 网络（或称送电网络），高压配电网络和中低压配电网络；各级电力网分区运行。
[0004] 本发明的技术方案是：一种分层分区模式化电网规划方法，其特征在于，该方法包 括如下步骤：步骤一、根据不同电压等级对电网进行分层，分为高压配电网规划模型和中压 配电网规划模型，在同一电压等级下进行供电区域的划分；步骤二、综合考虑负荷、经济、资 源、环境因素分别对各低压供电区域进行电网规划；对同一中压配电网规划模型的各个低 压供电区的电网规划进行组合，确定低压配电网规划模型；步骤三、综合考虑负荷、经济、资 源、环境因素分别对各中低压供电区域进行电网规划；对同一高压配电网规划模型的中压 供电区的电网规划进行组合，然后结合高压变电站布局对中压供电层电网规划进行优化， 确定中压配电网规划模型；步骤四、综合考虑负荷、经济、资源、环境因素分别对各高压供电 区域进行电网规划；然后结合整个供电区域电网规划对高压电网规划方案进行优化，确定 高压配电网规划模型；步骤五、将高压配电网规划模型反馈到中压配电网规划模型，对中压 配电网规划模型进行优化调整，将优化后的中压配电网规划模型反馈到低压配电网规划模 型，对低压配电网规划模型优化调整，确定整个供电区域的电网规划。
[0005] 在同一电压等级下依据行政级别或规划水平年的负荷密度将电网区域划分为A+ 供电区域、A供电区域、B供电区域、C供电区域、D供电区域、E供电区域六类供电区域。所 述A+供电区域σ彡30, A供电区域负荷密度30 > σ彡15, B供电区域15 > σ彡6, C供 电区域6 > σ彡1，D供电区域1 > σ彡〇. 1，Ε供电区域σ > 〇. 1，其中σ为供电区域的 负荷密度。在同一电压等级下的同类供电区域电网结构相同，其中为A+供电区域、A供电区 域、B供电区域的110~35kV变电站采用双侧电源供电。所述电网规划方法包含纵向组合 和横向优化两个过程；纵向组合是从低压供电区域到中压供电区域，再到高压供电区域的 过程，为组合过程；横向优化是对供电区域某电压等级进行电网优化的过程，包括电网配置 优化和电网设计优化。所述电网配置优化包括电网装备优化、供电单元优化及电网结构优 化。所述电网设计优化包括电压等级匹配、供电半径优化和电网布局优化。
[0006] 所述高压配电网规划模型包括变电站选址优化，包括以下步骤：从GIS系统中读 出个备选站址的地理信息数据，结合电网信息确定对备选站址对象的原始评价数据矩阵； 确定所需的白化权函数类型，按照相应的白化权函数表达式确定对于各灰类的白化权函 数；计算各指标的灰色聚类熵权权重；根据得到的白化权函数、聚类权重及原始评价数据 矩阵计算灰色定权聚类系数；判断各对象所属灰类，确定最优站址。
[0007] 所述高压配电网规划模型包括电网结构优化，设置进线电源至少为双电源模式， 具体采用以下三种方式：方式一、电源来自两发电厂，或一个发电厂和一个变电所，或两个 变电所；方式二、电源来自同一变电所一个半断路接线不同串的两条母线，或同一个变电所 两条母线分段的母线；方式三、电源来自同一个变电所双母线的正、副母线。
[0008] 本发明有如下积极效果：合理的分层分区会给电网的安全运行带来许多好处：一 是减小系统短路电流；二是有利于调度员在任何情况下都可以更加方便地控制潮流，既有 利于事故处理，也有利于事故预案的编制与运行方式的调整；三是从电网结构上有利于发 现故障，并有效隔离故障，控制事故的波及范围；四是有利于地区小系统安全自动解列装置 的整定，在发生大的事故时，可有效确保地区小系统的安全运行。因此，电网的分层分区运 行是电网发展中具有战略意义的举措之一。分层分区的原则要首先体现在电网规划中，有 计划地随着电网的发展主动实施分层分区运行。
【附图说明】
[0009] 图1为本发明【具体实施方式】电网规划模型图解；
[0010] 图2为本发明【具体实施方式】模式化电网规划设计步骤；
[0011] 图3为本发明【具体实施方式】典型白化权函数图像；
[0012] 图4为本发明【具体实施方式】上限测度的白化权函数坐标图；
[0013] 图5为本发明【具体实施方式】下限测度的白化权函数图像；
[0014] 图6为本发明【具体实施方式】适中测度的白化权函数；
[0015] 图7为本发明【具体实施方式】基于熵权的灰色定权聚类决策模型的变电站选址流 程图；
[0016] 图8为本发明【具体实施方式】开关站接线示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。
[0018] 模式化的电网规划设计方法基于区域供电思想，从区域供电需求出发，选择相适 应的供电模式制定电网规划方案。该方法采用由下至上的规划设计顺序，制定各供电区域 的电网规划方案，进而优化组合确定全供电区的电网规划方案。按照经济水平、负荷性质、 区域功能等对供电区域（含供电分区、子区域）进行划分，并可提炼出具有代表性的典型 供电区域，实际供电区域可以分解为一个或多个典型供电区域。同类型供电区由于负荷特 性、供电需求等各方面与某典型供电区域相同或相近，可直接采用该典型供电区域的供电 模式。因而，采用区域供电思想进行电网规划时，各区域可采用相应的供电模式同时进行规 划。
[0019] 供电模式以电网规划理论、规程规范为支撑，在电压等级匹配、供电半径优化、电 网布局优化等基础上，对电网结构、供电单元和电网装备等供电系统主要组成要素进行优 化配置。
[0020] 以某具有高、中、低压供电区域的电网规划方案为例说明其方案制定步骤，具体内 容如下：
[0021] (1)将规划区域划分为若干个低压供电区（如村）、中压供电区和高压供电区（若 只需1座变电站则无需划分高压供电区）；
[0022] (2)对于低压供电区，根据经济、负荷等（其中一项或者多项指标）指标选择低压 供电模式，并制定各低压供电区的电网规划方案。将同一中压供电区的低压电网规划方案 进行组合，即可得到低压电网规划方案。由于低压电网通常不相互联络且互供电能力低、供 电范围小，一般情况下不需要进行不同区域间的规划优化；
[0023] (3)对于中压供电区，根据经济、负荷等指标选择中压供电模式，并制定各中压供 电区的中压电网规划方案。将同一高压供电区的中压规划方案进行组合，然后结合高压变 电站布局对中压电网规划方案进行优化，优化对象主要包括各回路供电范围、线路路径、形 成某种接线方式的回路（即回路间联络）等，最后确定中压规划方案；
[0024] (4)对于高压供电区，根据经济、负荷等指标选择高压供电模式，并制定各高压供 电区的高压电网规划方案，然后结合上级电网规划方案对高压电网规划方案进行优化，优 化对象主要包括各变电站供电范围、高压电网结构、高压线路路径等，确定高压电网规划方 案；
[0025] (5)根据高压电网规划方案对中压电网规划方案进行优化调整，确定中压电网最 终规划方案，最后将低压网规划方案、中压网规划方案、高压网规划进行组合，即得到包含 了各电压等级的电网规划方案。
[0026] 根据"分层"思想，以《配电网规划设计技术导则》为指导，按不同电压等级进行模 型建立，可分为高压配电网网架规划模型和中压配电网网架规划模型。1高压配电网规划模 型
[0027] 高压配电网的规划建设要贯彻电力与经济、社会、环境协调发展的方针，加强高压 配电网的建设与改造，满足社会经济发展和人民生活水平的