考虑主变互联关系有效扩展的配电网供电能力评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种中压配电网供电能力评估方法。特别是涉及一种考虑主变互联关 系有效扩展的配电网供电能力评估方法。
【背景技术】
[0002] 配电系统是电力系统发电、输电和配电三个重要环节中需要直接面向电力用户的 环节，同时也是保证用户安全可靠用电的重要环节。因此，如何满足用户的用电需求，并且 能够向用户提供可靠、优质的电能十分关键，并且还具有一定的经济效益和社会效益。而在 对于配电系统的评估方面，供电能力是当前城市电网评估发展的关键部分。配电网的供电 能力是指一定供电区域内电网在满足一定的安全准则下，能够最大程度满足用户用电的能 力。配电网的供电能力是一个可以直接反映电网可靠性与安全性的指标。因此，如何合理、 全面的评估地区的供电能力不但为用户的持续、可靠供电提供了保障，对配电网的规划和 运行同样具有重要的指导意义。
[0003]目前对于配电网供电能力的评估手段主要体现在两个层面，即基于主变互联关系 的供电能力计算方法和基于馈线互联关系的供电能力计算方法。基于主变互联关系的供电 能力计算方法是以变电站中主变的互联关系作为基础，并且考虑主变之间的联络关系（包 括站内联络与站间联络）与联络容量，构建合理的数学模型，对各台主变在既定的约束条 件下所能承担的最大负荷进行评估，并依此作为系统的供电能力。而基于馈线互联关系的 计算方法则是将考虑的约束环节扩展到了主变下面的馈线层面，不但考虑了安全准则在主 变层面上的约束情况，并且也将安全准则约束扩展到了主变下的馈线层面，进行了更为细 致与全面的分析。通过评估校验馈线层所能承受的最大负荷作为配电网相应的供电能力。
[0004] 然而，上述两种方法都是基于一种既定并且相对完整的网架结构，也就是说，上述 两种方法在使用上都是具有一定的针对性，根据已知网架的信息情况进行方法上的选择。 但是对于某些地区，之前所进行的供电能力评估一般都是基于主变互联关系的，但是如果 想要继续对该区域进行更为全面的评估，则需要合理、有效的方法将主变互联关系的供电 状态分配扩展到馈线层面，再根据基于馈线互联关系的计算方法计算该地区的供电能力。 因此，综合考虑上述情况，提出一种将主变互联关系进行有效扩展的中压配电网供电能力 评估方法，使其能够在基于主变互联关系评估供电能力的基础上继续进行扩展，并且也能 够将基于主变互联关系与基于馈线互联关系的供电能力计算方法进行关联，更加有效、全 面、完整的分析地区的供电能力，完善供电能力的评估方法。对地区的协调全面规划具有一 定的指导意义。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够为现有配电网结构供电能力的全 面、有效评估提供支撑的考虑主变互联关系有效扩展的配电网供电能力评估方法。
[0006] 本发明所采用的技术方案是：一种考虑主变互联关系有效扩展的配电网供电能力 评估方法，包括如下步骤：
[0007] 1)确定各主变在既定供电能力下所带的负荷量
[0008] 在已知区域配电网络供电能力的情况下，求解各主变所带负荷量的计算公式如 下：
[0009] RLi = R；? T; (1)
[0010] 式中，Ru为所计算第i台主变在既定的供电状态下所带的负荷量，Ri为主变i的 额定容量，1\为为主变i的负载率；
[0011] 2)互联关系扩展所需考虑的约束条件
[0012] (1)负荷等式约束
[0013] ⑵转供约束
[0014] (3)主变容量约束
[0015] (4)联络容量约束
[0016] (5)N_1校验约束；
[0017] 3)提出基于主变互联关系进行有效扩展的求解方法
[0018](1)扩展馈线型号的确定
[0019] ⑵扩展馈线数量的确定；
[0020] 4)提出一种考虑主变互联关系有效扩展的中压配电网供电能力评估流程
[0021] (1)主变联络结构分析。根据已知的基于主变互联关系的联络结构模型，确定每台 主变所带的负荷量；
[0022] (2)确定馈线所带负荷量，基于主变互联关系中主变之间的联络容量约束量，并且 结合《国网规划设计导则》中所给出的馈线型号以及N-1准则，确定出馈线的数量以及馈线 的类型；
[0023](3)供电能力计算，基于所确定出的基于主变互联关系的联络结构模型，并且结合 N-1准则，确定出每条馈线所带的负荷量，从而计算出区域配电网的最大供电能力。
[0024] 步骤2)中所述的负荷等式约束，表示的是配电系统中各主变与所连接馈线之间 的容量等式关系，即主变在既定的供电状态下所带的负荷量应等于主变下连接馈线所带的 负荷量之和，具体表现形式为：
[0025]
[0026] 式中，Rlq表示与第i台主变相连的第q条馈线；Tlq表示与第i台主变相连的第q 条馈线的负载率。
[0027] 步骤2)中所述的转供约束，是指在中压配电系统因故障或检修引起一台主变退 出运行时，与之联络的其他主变应分担退运主变的负荷，转供约束公式如下：
[0028]
[0029] 式中，、表示主变i进行N-1校验时主变j为主变i承担的负荷容量，主变j可 以是主变i的同站主变，也可以是与主变i有馈线联络关系的站外主变。
[0030] 步骤2)中所述的主变容量约束，是指为退运主变分担负荷的主变在转供发生后 不可以过载运行，主变容量约束公式如下：
[0031] (4)
[0032] 主变容量约束公式表示主变i进行"N-l"校验时，转移至主变j的负荷容量加上 主变j自身的负载不超过其额定容量，这里的转移负荷是站内转移或站间转移
[0033] 步骤2)中所述的联络容量约束，是负荷转移受到的联络容量约束，公式如下：
[0034] (5)
[0035] 式中，表示主变i和主变j之间的联络容量，如果主变i和主变j属于同一变 电站，主变i和主变j受变电站母线影响，若属于不同变电站，主变i和主变j受联络线路 的影响。
[0036] 步骤2)中所述的N-1校验约束，是在确定主变下所连馈线数量的过程中，应综合 考虑主变互联关系中主变容量约束以及主变之间的联络容量约束，并且要满足在供电能力 评估的过程中所需要满足的安全准则，即N-1准则。
[0037] 步骤3)中所述的扩展馈线型号的确定，是在馈线型号的选择上是根据《国网规划 设计导则》中所给出的10kV馈线的型号，作为网络扩展中所考虑的馈线型号。
[0038] 步骤3)中所述的扩展馈线数量的确定，是首先确定两台主变之间馈线所需要共 同承担的负荷总量，再结合馈线型号选取合适的馈线类型，最后确定两台主变之间的馈线 数量。
[0039] 本发明的考虑主变互联关系有效扩展的配电网供电能力评估方法，将基于主变互 联关系的网络结构进行有效的扩展，从而得到基于馈线互联层面的网络结构。并且，配电网 络中的相关信息将基于主变互联关系的联络结构扩展到了馈线层面。同时，也将两种基于 不同层面的供电能力评估方法进行了有效的结合，完善了供电能力计算的过程。本发明能 够为现有配电网结构供电能力的全面、有效评估提供支撑，并且完善了对于中压配电网供 电能力的评估方法，有利于提升城市配电网规划的管理水平，促进城市电网建设结构与规 划技术的合理发展，对于配电网