一种220千伏电网分区方法及装置与流程

本发明涉及电网安全分区的技术领域，尤其是涉及一种220千伏电网分区方法及装置。

背景技术：

随着电网结构的日益完善和大量电源的接入，由于电网受到短路电流的限制，在诸多大中型城市电网，220千伏电网分区运行已成为发展趋势。目前，在电网规划和运行阶段，一般凭规划或运行人员直觉经验对220千伏电网进行分区，对线路的断环方式存在较大的盲目性。另外，电源的接入对220千伏电网的安全稳定运行有着至关重要的作用，电源可以加强分区电网的电压支持和运行方式的灵活性，220千伏电网分区应接有一定容量的电源。然而目前尚无一种兼顾电源分散接入和线路电气距离的220千伏电网分区方法，无法有效指导220千伏电网安全稳定运行。

综上所述，现有技术中无法220kv电网进行合理分区。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种220千伏电网分区方法及装置。

具体的，本发明提供了一种220千伏电网分区方法，具体按照如下步骤进行：

s1：参数获取：获取待分区电网的电网参数并基于所述电网参数对所述待分区电网的500kv变电站进行编号，所述电网参数包括待分区电网的电源容量及接入位置参数、网络结构参数、线路参数、变电站参数以及负荷参数；

s2：待分区电网获取：第一分区属性值获取：待分区电网获取：基于所述电网参数获取所述待分区电网中的待分区220kv电网，所述220kv电网包括220kv电源以及220kv变电站；

s3：第一分区属性值获取：基于所述待分区220kv电网以及所述电网参数，获取待分区220kv电网的第一分区属性值，所述待分区220kv电网的分区属性值包括220kv电源和/或所述220kv变电站的第一分区属性值；

s4：分区合并：基于所述电网参数以及所述待分区220kv电网的第一分区属性值，对所述待分区电网的500kv变电站进行分区合并以获取所述待分区220kv电网第二分区属性值。

优选的，在步骤s3中，所述基于所述待分区220kv电网以及所述电网参数，获取待分区220kv电网的第一分区属性值的步骤包括：

判定所述220kv电源是否与只与一个所述待分区电网的500kv变电站相连；

若是，则待分区电网的500kv变电站编号为所述220kv电源的第一分区属性值；

若否，则与所述220kv电源相连的所述待分区电网的500kv变电站的编号均为所述220kv电源的第一分区属性值。

优选的，在步骤s3中，所述基于所述待分区220kv电网以及所述电网参数，获取待分区220kv电网的第一分区属性值的步骤包括：

判定所述220kv变电站是否只与一个所述待分区电网的500kv变电站相连；

若否，则获取所述220kv变电站的一级线路的电气介数以获取所述220kv变电站的第一分区属性值；

若是，则与所述220kv变电站相连的所述待分区电网的500kv变电站的编号为所述220kv变电站的第一分区属性值。

优选的，所述获取所述220kv变电站的一级线路的电气介数以获取所述220kv变电站的第一分区属性值的步骤之后，所述方法还包括：

获取所述220kv变电站的一级线路的电气介数以获取所述220kv变电站的待测线路集；

判定所述待测线路集是否为空；

若否，则获取所述待测线路集中每条待测线路的电气介数以获取第一线路；

闭合所述第一线路并判定所述220kv变电站的短路电流是否超过阈值；

若是，则将所述第一线路加入安全线路集并将所述第一线路从所述第一线路从所述待测线路集中剔除，并执行所述判定所述待测线路集是否为空的步骤；

若否，则断开所述第一线路，将所述第一线路加入危险线路集并将所述第一线路从所述第一线路从所述待测线路集中剔除，并执行所述判定所述待测线路集是否为空的步骤。

优选的，所述s4：分区合并：基于所述电网参数以及所述待分区220kv电网的第一分区属性值，对所述待分区电网的500kv变电站进行分区合并以获取所述待分区220kv电网第二分区属性值的步骤之后，所述方法还包括：

s5：基于所述电网参数构建无源220kv分区集合；

s6：判定所述无源220kv分区集合是否为空；

s7：获取所述无源220kv分区集合中的220kv电网的第二分区属性值以获取第一220kv电网；

s8：获取所述第一220kv电网的第二分区属性值并判定电网中是否存在与所述第一220kv电网的第二分区属性值相同的220kv电源；

若所述第一220kv电网的第二分区属性值并判定电网中存在与所述第一220kv电网的第二分区属性值相同的220kv电源，则执行s9：所述第一220kv电网与所述第一220kv电网的第二分区属性值相同的220kv电源相连，并获取所述第一220kv电网中变电站的高压侧短路电流值；

所述第一220kv电网的第二分区属性值并判定电网中不存在与所述第一220kv电网的第二分区属性值相同的220kv电源，则不执行任何操作；

s10：判断所述第一220kv电网中变电站的高压侧短路电流值的短路电流为是否超过阈值；

若所述第一220kv电网中变电站的高压侧短路电流值未超过阈值，则所述第一220kv电网能够满足电网稳定安全运行要求，将所述第一220kv电网从所述无源220kv分区集合中剔除并执行所述判定所述无源220kv分区集合是否为空的步骤；

若所述第一220kv电网中变电站的高压侧短路电流值超过阈值，则所述第一220kv电网不安全，断开所述第一220kv电网与所述第一220kv电网的第二分区属性值相同的220kv电源的连接，将所述第一220kv电网从所述无源220kv分区集合中剔除，并执行所述判定所述无源220kv分区集合是否为空的步骤。

优选的，采用如下公式获取电气介数：

g、l分别为发电节点集合和负荷节点集合；

m、n分别为发电节点和负荷节点；

pij(m,n)是发电节点m注入正的单位有功功率和负荷节点n注入负的单位有功功率时在线路ij上通过的有功功率；

wmn为从发电节点m向负荷节点n传输功率大小的权重，wmn＝min(sm,sn)，sm为发电节点m的额定发电容量，sn为负荷节点n的最大负荷需求。

本发明实施例还提供了一种220千伏电网分区装置，包括：

参数获取模块：获取待分区电网的电网参数并基于所述电网参数对所述待分区电网的500kv变电站进行编号，所述电网参数包括待分区电网的电源容量及接入位置参数、网络结构参数、线路参数、变电站参数以及负荷参数；

待分区电网获取模块：用于基于所述电网参数获取所述待分区电网中的待分区220kv电网，所述220kv电网包括220kv电源以及220kv变电站；

第一分区属性值获取模块：基于所述待分区220kv电网以及所述电网参数，获取待分区220kv电网的第一分区属性值，所述待分区220kv电网的分区属性值包括220kv电源和/或所述220kv变电站的第一分区属性值；

分区合并模块：基于待分区220kv电网的第一分区属性值，对所述待分区电网的500kv变电站进行分区合并以获取所述待分区220kv电网第二分区属性值。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供了一种220千伏电网分区方法及装置，涉电网分区的技术领域，上述方法包括：获取待分区电网的电网参数并基于电网参数对待分区电网的500kv变电站进行编号；基于电网参数获取待分区电网中的待分区220kv电网，220kv电网包括220kv电源以及220kv变电站；基于待分区220kv电网以及电网参数，获取待分区220kv电网的第一分区属性值，待分区220kv电网的分区属性值包括220kv电源和/或220kv变电站的第一分区属性值；基于电网参数以及待分区220kv电网的第一分区属性值，对待分区电网的500kv变电站进行分区合并以获取待分区220kv电网第二分区属性值。通过本发明提供的方法及装置，可以缓解现有技术中无法对220kv进行合理分区的技术问题，并对220kv电网分区提供指导。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种220千伏电网分区方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的一种第一分区属性值获取的可能的实施方式；

图3为本发明实施例一提供的另一种第一分区属性值获取的可能的实施方式；

图4为本发明实施例三提供的一种的220千伏电网分区方法流程图；

图5为本发明实施例四提供一种的220千伏电网分区装置结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种220千伏电网分区方法进行详细介绍。

实施例一：

如图1所示，本发明实施例一提供了一种220千伏电网分区方法，具体按照如下步骤进行：

s1：参数获取：获取待分区电网的电网参数并基于所述电网参数对所述待分区电网的500kv变电站进行编号，所述电网参数包括待分区电网的电源容量及接入位置参数、网络结构参数、线路参数、变电站参数以及负荷参数；

在此通过获取待分区电网的电网参数可以获取上述待分区电网的各个节点的流入功率值、接入线信息以及电网结构拓扑等信息；

s2：待分区电网获取：待分区电网获取：基于所述电网参数获取所述待分区电网中的待分区220kv电网，所述220kv电网包括220kv电源以及220kv变电站；

s3：第一分区属性值获取：基于所述待分区220kv电网以及所述电网参数，获取待分区220kv电网的第一分区属性值，所述待分区220kv电网的分区属性值包括220kv电源和/或所述220kv变电站的第一分区属性值；

具体的，通过获取上述电网参数，获取电网拓扑，进而可以获取220kv电源和/或220kv变电站的与500kv变电站的连接方式；

如2所示，需要说明的是，在本发明的一种实施方式中，为了获取上述220kv电源的第一分区属性值，上述步骤s3包括：

判定所述220kv电源是否与只与一个所述待分区电网的500kv变电站相连；

若是，则待分区电网的500kv变电站编号为所述220kv电源的第一分区属性值；

若否，则与所述220kv电源相连的所述待分区电网的500kv变电站的编号均为所述220kv电源的第一分区属性值。

如图2所示，需要说明的是，在本发明的另一种实施方式中，为了获取上述220kv变电站的第一分区属性值，上述步骤s3包括：

判定所述220kv变电站是否只与一个所述待分区电网的500kv变电站相连；

若否，则获取所述220kv变电站的一级线路的电气介数以获取所述220kv变电站的第一分区属性值；

具体的，上述220kv变电站的级数线路的确定方法如下：与500千伏变电站直接相连的220千伏变电站称为一级转供站，其转供级数为1；通过一个220kv变电站才与500千伏变电站相连的220kv变电站称为二级转供站，其转供级数为2，所述220千伏变电站的一级线路是指，该线路与该220千伏变电站直接相连，且处于该220千伏变电站与相应500千伏变电站的联络通道上；

进一步的，采用如下公式获取电气介数：

g、l分别为发电节点集合和负荷节点集合；

m、n分别为发电节点和负荷节点；

pij(m,n)是发电节点m注入正的单位有功功率和负荷节点n注入负的单位有功功率时在线路ij上通过的有功功率；

wmn为从发电节点m向负荷节点n传输功率大小的权重，wmn＝min(sm,sn)，sm为发电节点m的额定发电容量，sn为负荷节点n的最大负荷需求；

可选择的，获取所述220kv变电站的所有一级线路的电气介数并获取电气介数最大的一级线路并保留此一级线路，此时上述220kv变电站仅与一个待分区电网的500kv变电站相连，获取上述待分区电网的500kv变电站为上述220kv变电站的的第一分区属性值；

若是，则与所述220kv变电站相连的所述待分区电网的500kv变电站的编号为所述220kv变电站的第一分区属性值；

s4：分区合并：基于所述电网参数以及所述待分区220kv电网的第一分区属性值，对所述待分区电网的500kv变电站进行分区合并以获取所述待分区220kv电网第二分区属性值；

具体的，在待分区的电网的500kv变电站设有220kv的联络通道(包括220kv电源、220kv变电站等)，则将上述待分区的电网中设有220kv的联络通道的500kv变电站的编号进行统一，可以选取上述500kv变电站中编号统一为最小的500kv变电站编号；

基于上述统一后的待分区的电网的500kv变电站的编号对上述第一分区属性值进行分区数据更新，并获取第二分区属性值。

通过上述步骤s1至s4，上述对可对待分区的220kv电网进行分区。

实施例二：

为了判定上述220kv变电站分区是否安全进行判定，本发明提供的实施例二对短路电流进行检测以判定所述220kv变电站的分区是否合理，对本发明提供的实施例一中的则与所述220kv变电站相连的所述待分区电网的500kv变电站的编号为所述220kv变电站的第一分区属性值之后的步骤进行介绍。

具体的，按照如下步骤进行：

获取所述220kv变电站的一级线路的电气介数以获取所述220kv变电站的待测线路集；

具体的，在本发明提供的实施例中，获取所述220kv变电站的一级线路的电气介数并基于所述220kv变电站的一级线路的电气介数获取电气介数值最大的线路(为后述方便，将此线路定义为初始第一线路)，上述待测线路集为除初始第一线路以外与所述所述220kv变电站相连的所有线路，此时的待测线路集为初始待测线路集；

判定所述待测线路集是否为空；

若否，则获取所述待测线路集中每条待测线路的电气介数以获取第一线路；

具体的，第一线路为待测线路集中每条待测线路的电气介数最大的线路；

闭合所述第一线路并判定所述220kv变电站的短路电流是否超过阈值；

若是，则将所述第一线路加入安全线路集并将所述第一线路从所述第一线路从所述待测线路集中剔除，并执行所述判定所述待测线路集是否为空的步骤；

若否，则断开所述第一线路，将所述第一线路加入危险线路集并将所述第一线路从所述第一线路从所述待测线路集中剔除，并执行所述判定所述待测线路集是否为空的步骤。

通过对确定初始待测线路集并对初始线路集不断刷新，可以对初始线路集中的每条线路的安全性进行判定，进而判定上述220kv变电站分区是否合理。

实施例三：

如图4所示，本发明实施例三针对于无220kv电源接入的220kv的220kv电网进行安全判定以确定上述220kv电网分区是否合理；

具体的，在本发明提供的实施例一中s4的步骤之后，按照如下步骤进行：

s5：基于所述电网参数构建无源220kv分区集合；

具体的上述220kv分区为无220kv电源接入的电网分区,此时建立的无源220kv分区为初始无源220kv分区；

s6：判定所述无源220kv分区集合是否为空；

若是，则执行s7：获取所述无源220kv分区集合中的220kv电网的第二分区属性值以获取第一220kv电网；

具体的，上述第一220kv电网为源220kv分区集合中第二分区属性值最小的220kv电网；

若否，则不执行任何操作；

s8：获取所述第一220kv电网的第二分区属性值并判定电网中是否存在与所述第一220kv电网的第二分区属性值相同的220kv电源；

若所述第一220kv电网的第二分区属性值并判定电网中存在与所述第一220kv电网的第二分区属性值相同的220kv电源，则执行s9：所述第一220kv电网与所述第一220kv电网的第二分区属性值相同的220kv电源相连，并获取所述第一220kv电网中变电站的高压侧短路电流值；

所述第一220kv电网的第二分区属性值并判定电网中不存在与所述第一220kv电网的第二分区属性值相同的220kv电源，则不执行任何操作；

具体的，施工人员需对所述第一220kv电网人工进行分析；

s10：判断所述第一220kv电网中变电站的高压侧短路电流值的短路电流为是否超过阈值；

若所述第一220kv电网中变电站的高压侧短路电流值未超过阈值，则所述第一220kv电网能够满足电网稳定安全运行要求，将所述第一220kv电网从所述无源220kv分区集合中剔除并执行所述判定所述无源220kv分区集合是否为空的步骤；

若所述第一220kv电网中变电站的高压侧短路电流值超过阈值，则所述第一220kv电网不安全，断开所述第一220kv电网与所述第一220kv电网的第二分区属性值相同的220kv电源的连接，将所述第一220kv电网从所述无源220kv分区集合中剔除，并执行所述判定所述无源220kv分区集合是否为空的步骤。

通过建立初始无源220kv分区并对通过循环对初始无源220kv分区的每个220kv电网进行检测，可以对无源220kv分区的每个220kv电网进行检测，并判定判定220kv电网的分区是否合理。

实施例四：

如图5所示，本发明实施例四提供了一种220千伏电网分区装置，包括：

参数获取模块：用于获取待分区电网的电网参数并基于所述电网参数对所述待分区电网的500kv变电站进行编号，所述电网参数包括待分区电网的电源容量及接入位置参数、网络结构参数、线路参数、变电站参数以及负荷参数；

待分区电网获取模块：用于基于所述电网参数获取所述待分区电网中的待分区220kv电网，所述220kv电网包括220kv电源以及220kv变电站；

第一分区属性值获取模块：用于基于所述待分区220kv电网以及所述电网参数，获取待分区220kv电网的第一分区属性值，所述待分区220kv电网的分区属性值包括220kv电源和/或所述220kv变电站的第一分区属性值；

分区合并模块：用于基于待分区220kv电网的第一分区属性值，对所述待分区电网的500kv变电站进行分区合并以获取所述待分区220kv电网第二分区属性值。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本发明实施例所提供的系统，其实现原理及产生的技术效果和前述装置实施例相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考前述装置实施例中相应内容。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。