一种受端电网母线网架结构的构建方法与流程

本发明涉及电力系统规划技术领域，尤其涉及一种受端电网母线网架结构的构建方法。

背景技术

受端电网是整个电力系统的核心组成部分，目前，受端电力系统一般有松散型、环状型和网格型等结构。其中，松散型受端电网指由几个连接相对松散的变电站及线路组成的受端电网；环状型受端电网是指受端变电站连接成环的受端电网；网格型受端电网是在环状型受端电网的基础上，进一步加强受端环网变电站之间的联系，形成更加紧密的受端电网。

然而，发明人在实施本发明的过程中发现，目前有些地区电网主要存在短路电流超标、交直流相互影响突出、运行控制困难以及大面积停电事故风险高等问题，然而典型的受端电网结构在保障电网安全稳定运行等方面均存在较大缺点，不能解决部分电网存在的主要问题。松散型受端电网相对薄弱，可靠性和稳定性较低，电压稳定问题也比较突出，难以支撑多回直流稳定运行；环状型结构对控制短路电流不利，随着负荷的发展可能出现小环外套大环的布局，导致电网结构不清晰，给电网安全稳定运行带来一定风险；网格型受端电网存在短路电流水平较难控制，直流多落点问题突出。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种受端电网母线网架结构的构建方法，能够解决负荷密度高的典型受端电网存在的短路电流超标、潮流难以控制、交直流相互影响突出以及大面积停电事故风险高等问题，提高电网系统的安全稳定水平。

第一方面，本发明实施例提供了一种受端电网母线网架结构的构建方法，包括：

对受端电网进行分析，获取所述受端电网中需要拉大电气距离的若干受端站点；

结合所述受端站点，对所述受端电网进行分区，获得2至3个分区电网；

根据所述分区电网的实际情况，构建一个大通道与所述每个分区电网进行连接；

根据所述分区电网的实际情况，构建所述分区电网之间的联络通道；

根据所述分区电网、所述大通道以及所述联络通道，构建受端电网母线网架结构。

在第一方面的第一种实现方式中，还包括：

控制所述每个分区电网的电力电量基本保持平衡，并且将所述每个分区电网的电力电量交换的规模控制在预设的范围内。

在第一方面的第二种实现方式中，所述根据所述分区电网的实际情况，构建一个大通道与所述每个分区电网进行连接，具体为：

根据所述每个分区电网的实际情况构建母线通道；其中，所述母线通道用于所述连接每个分区电网。

根据第一方面的第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述根据所述每个分区电网的实际情况构建母线通道，具体为：

对所述每个分区电网的实际情况进行分析，确定母线通道输电能力要求；

判断现有的通道线路是否满足所述母线通道输电能力要求；

若所述现有的通道线路满足所述母线通道输电能力要求，则利用所述现有的通道线路构建用于连接所述每个分区电网的母线通道；

若所述现有的通道线路不满足所述母线通道输电能力要求，则对所述现有的通道线路进行增容改造，并利用所述改造后的通道线路构建用于连接所述每个分区电网的母线通道。

在第一方面的第四种实现方式中，所述根据所述分区电网的实际情况，构建所述分区电网之间的联络通道，具体为：

对所述每个分区电网的实际情况进行分析，确定分区电网间联络通道输电能力要求；

判断现有的分区间线路是否满足所述分区电网间联络通道输电能力要求；

若所述现有的分区间线路满足所述分区电网间联络通道输电能力要求，则利用所述现有的分区间线路构建对应的所述分区电网间的联络通道；

若所述现有的分区间线路不满足所述分区电网间联络通道输电能力要求，对所述现有的分区间线路进行增容改造，并利用所述改造后的分区间线路构建对应的所述分区电网间的联络通道。

在第一方面的第五种实现方式中，每两个所述分区电网之间的联络通道的数量为2至3个。

在第一方面的第六种实现方式中，所述根据所述分区电网的实际情况，构建一个大通道与所述每个分区电网进行连接，具体为：

根据所述每个分区电网的实际情况可考虑进行立体构网，并将所述每个分区电网进行多通道连接。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：通过将受端电网进行合理分区，将存在问题最严重(例如电气联系过于紧密)的受端站点(变电站或换流站)分到不同分区中，准确定位电网各部分功能，适当拉开受端站点之间的电气距离，并且构建与每个分区电网保持联系的通道，从而降低受端电网联系的紧密度，能够解决负荷密度高的典型受端电网存在的短路电流超标、潮流难以控制、交直流相互影响突出以及大面积停电事故风险高等问题；并且在拉开受端站点之间的电气距离的同时，保持了电网结构的相对完整，提高了电网系统的安全稳定水平。当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明的一个优选的实施例提供的受端电网母线网架结构的构建方法的流程示意图。

图2是本发明的一个优选的实施例提供的受端电网母线网架结构的构建方法的一种构建流程图。

图3是本发明的一个优选的实施例提供的受端电网母线网架结构的构建方法的另一种构建流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，本发明第一实施例提供了一种受端电网母线网架结构的构建方法，并包括以下步骤：

s10，对受端电网进行分析，获取所述受端电网中需要拉大电气距离的若干受端站点。

在本实施例中，可在终端(例如计算机等设备)上对受端电网进行分析处理，构建并输出受端电网母线网架结构。受端电网(即受端系统)是指以负荷集中地区为中心，包括区内和邻近电厂在内，用较密集的电力网络将负荷和这些电源联接在一起的电力系统，受端电网通过接受外部及远方电源输入的有功电力和电能，以实现供需平衡。构建或调整受端电网的网架结构是为了解决当前电网系统中存在的主要问题，其中，短路电流超标、交直流相互影响严重、潮流控制困难等问题需要通过调整或构建受端电网的网架结构来解决，而存在这些安全问题的原因是受端负荷密度过大以及一些受端站点之间的电气距离过近。在本实施例中，需要对所述受端电网进行分析，研究梳理电网存在的主要问题，明确需要通过受端网架结构调整来重点解决的问题，从而确定所述受端电网中问题最严重的受端站点，即确定在所述受端电网中电气联系过于紧密、需要拉大电气距离的受端站点，其中，所述受端站点为变电站或换流站，在这里，对所述受端电网的主要问题进行分析，从而筛选出多个安全问题最严重的变电站或换流站以进行下一步操作。

s20，根据所述受端站点，对所述受端电网进行分区，获得2至3个分区电网。

在本实施例中，请参阅图2，利用分区的方法将供电负荷分配到不同的分区中，拉大变电站或换流站之间的电气距离来解决受端电网中存在的安全问题。在本实施例中，对所述受端电网进行分区，使得可以将上述筛选出来的安全问题最严重的变电站或换流站较均匀地分配到不同的分区中，得到多个分区电网，在分区的过程中，需要保证各个分区电网的电力电量可以基本平衡，并且需要将各个分区电网电力电量交换的规模控制在较小的范围内，以保证系统的稳定，可以理解的是，若检测到分区电网的电力电量并不基本平衡，则需要重新对所述受端电网进行合理分区。需要说明的是，在所述受端电网中的分区电网的数量不宜过多，以2至3个分区电网为宜，以使得能够保证电网系统的安全和稳定。

s30，根据所述分区电网的实际情况，构建一个大通道与所述每个分区电网进行连接。

在本实施例中，在确定了受端电网分区方案的基础上，构建用于连接所有分区电网的大通道，其中所述大通道主要起到各个分区电网之间调剂余缺和事故支援的作用，同时还需要结合各个分区电网的规模大小、电源结构、可能发生的故障等实际情况进行分析，来判定所构建的大通道需要达到的输电能力。

在本实施例的一种实现方式中，具体地，根据所述每个分区电网的实际情况构建母线通道；其中，所述母线通道用于所述连接每个分区电网。在这里，利用一条母线通道来连接各个分区电网，即将所述受端电网中每个分区电网都连接到同一个通道上实现联系，所述母线通道能够起到各个分区电网之间调剂余缺和事故支援的作用，例如，在将所述受端电网进行合理分区之后，在所述受端电网的外网构建一条与各个分区电网保持联系的母线通道，在这里，送端系统(即送端电网)可以向所述母线通道送电。在本实施例中，综合考虑各个分区电网的规模大小、电源结构、可能发生的故障等实际情况，来判定所述母线通道需要达到的输电能力，并构建一条满足所述母线通道的输电能力要求的新的电网线路(即第一电网线路)来实现所述母线通道的构建。

s40，根据所述分区电网的实际情况，构建所述分区电网之间的联络通道。

在本实施例中，在确定了受端电网分区方案和构建用于连接所有分区电网的通道的基础上，还需要根据每个所述分区电网的实际情况来确定各个分区电网之间除了上述通道(即母线通道)以外的联络通道，其中，该联络通道是为了满足上述通道(即母线通道)在故障或检修的情况下各个分区电网之间联络的需要。在本实施例中，根据所述受端电网中各个分区电网的实际情况(例如电网规模或电源结构等)，在判断每个联络通道需要达到的输电能力，并构建满足所述联络通道的输电能力要求的新的电网线路来实现所述联络通道的构建。需要说明的是，为了保持电网系统结构的相对完整以及电网系统的安全稳定，保证每个分区电网与其他分区电网之间的联络通道的数量为2至3个为宜。

s50，根据所述分区电网、所述大通道以及所述联络通道，构建受端电网母线网架结构。

在本实施例中，根据上述得到的受端电网分区方案(即所有分区电网)、用于连接各个分区电网的通道以及各个分区电网间的联络通道，从而得到受端电网网架结构。由于在对受端电网进行分区时已经将安全问题最严重的变电站或换流站分到了不同的分区电网中，受端电网的密度得到疏解，使得站间电气距离得以拉大。例如，对于500kv受端电网，根据上述得到的受端电网网架结构在现有的受端电网基础上进行适当分区调整，构建母线通道即可解决当前受端电网中存在的主要安全问题。

综上所述，通过将受端电网进行合理分区，将存在问题最严重的受端站点(变电站或换流站)分到不同分区中，准确定位电网各部分功能，适当拉开受端站点之间的电气距离，并且构建与每个分区电网保持联系的通道，从而降低受端电网联系的紧密度，能够解决负荷密度高的典型受端电网存在的短路电流超标、潮流难以控制、交直流相互影响突出以及大面积停电事故风险高等问题；并在受端电网外围构建一条与各个分区电网保持联系的母线通道，使得在拉开受端站点之间的电气距离的同时，保持了电网结构的相对完整，提高了电网系统的安全稳定水平。

在本发明的另一个实施例中，具体地，根据所述每个分区电网的实际情况进行立体构网，并将所述每个分区电网进行多通道连接。

在本实施例中，在对所述受端电网进行合理分区后，可以考虑进行立体构网，将各个分区电网进行多通道联系，通过这种方式同样可以实现与所有分区电网进行连接，可以解决负荷密度高的典型受端电网存在的短路电流超标、交直流相互影响突出以及大面积停电事故风险高等问题，并不一定需要通过母线通道的方式来实现。需要说明的是，还可以通过其他方式来联系各个分区电网，本实施例不做具体限定。

在本发明的又一个实施例中，请参阅图3，在构建母线通道时可以利用所述受端电网中现有的电网线路来实现。

具体地，对所述每个分区电网的实际情况进行分析，确定母线通道输电能力要求；

判断现有的通道线路是否满足所述母线通道输电能力要求；

若所述现有的通道线路满足所述母线通道输电能力要求，则利用所述现有的通道线路构建用于连接所述每个分区电网的母线通道；

若所述现有的通道线路不满足所述母线通道输电能力要求，则对所述现有的通道线路进行增容改造，并利用所述改造后的通道线路构建用于连接所述每个分区电网的母线通道。

在本实施例中，在构建母线通道时，需要综合考虑所述受端电网中各个分区电网的规模大小、电源结构、可能发生的故障等实际情况来确定所述母线通道需要达到的输电能力(即母线通道输电能力要求)。在本实施例中，在利用所述受端电网中现有的电网线路来构建和实现所述母线通道时，还需要校核所述现有的电网线路是否满足所述母线通道输电能力要求，若所述现有的电网线路满足所述母线通道输电能力要求，则可以利用所述现有的电网线路来构建母线通道，使得所述母线通道能够连接各个分区电网；若所述现有的电网线路不满足所述母线通道输电能力要求，则对所述现有的电网线路进行增容改造使得所述现有的电网线路能够满足所述母线通道输电能力要求，并利用所述增容改造后的电网线路来构建母线通道。

同理，请参阅图3，在构建分区电网的联络通道时可以利用所述受端电网中现有的分区间线路来实现。其中，每两个分区电网之间的分区间线路的数量为2至3个为宜。

具体地，对所述每个分区电网的实际情况进行分析，确定分区电网间联络通道输电能力要求；

判断现有的分区间线路是否满足所述分区电网间联络通道输电能力要求；

若所述现有的分区间线路满足所述分区电网间联络通道输电能力要求，则利用所述现有的分区间线路构建对应的所述分区电网间的联络通道；

若所述现有的分区间线路不满足所述分区电网间联络通道输电能力要求，对所述现有的分区间线路进行增容改造，并利用所述改造后的分区间线路构建对应的所述分区电网间的联络通道。

在本实施例中，在构建各个分区电网之间的联络通道时，需要综合考虑所述受端电网中各个分区电网的规模大小、电源结构、可能发生的故障等实际情况来确定各个所述联络通道需要达到的输电能力(即所述分区电网间联络通道输电能力要求)。在本实施例中，在利用现有的分区间线路来构建和实现各个分区电网的联络通道时，还需要校核所述现有的分区间线路是否满足所述分区电网间联络通道输电能力要求，若所述现有的分区间线路满足所述分区电网间联络通道输电能力要求，则可以利用所述现有的分区间线路来构建对应的分区电网之间的联络通道，其中所述联络通道用于对应的分区电网之间的联络；若所述现有的分区间线路不满足所述分区电网间联络通道输电能力要求，则对所述现有的分区间线路进行增容改造使得所述现有的分区间线路能够满足所述分区电网间联络通道输电能力要求，并利用所述增容改造后的分区间线路来构建对应的联络通道，例如第一分区电网与第二分区电网之间存在现有的电网线路，判断该现有的电网线路是否满足输电能力要求，若满足，则将该现有的电网线路作为第一分区电网与第二分区电网之间的联络通道；若不满足，则对该现有的电网线路进行增容改造。

通过上述方式，利用现有的电网线路来构建母线通道以及联络通道，有效地减少成本和资源，投资小并且见效快。

为了便于对本发明实施例的了解，下面将以一个实际的例子对本发明实施例做描述。

根据广东电网的实际情况，在构建受端电网母线网架架构中对广东西部网架不进行大规模调整，在广东东部现有的内外双环之外构建外围母线通道，由于广东电网主要问题在于东莞地区与深圳地区，主要将东莞电网与深圳电网分为相对独立的两个分区电网，其中，各个分区电网之间通过2至3个联络通道相连，母线通道起到分区间调剂余缺和事故支援的作用。具体地，在粤东建设母线通道，同时拆分东莞电网、深圳电网使广东电网划分为四个供电分区：西部分区电网(广东西部及广州北部)、莞惠分区电网(广州东部、东莞以及惠州中北部)、深惠分区电网(深圳即惠州中南部)和粤东分区电网(粤东五市)，其中所述粤东分区电网为送端系统，其他三个分区是受端电网。各个分区电网分别与所述母线通道进行连接，其中，所述粤东分区电网利用三个通道与所述母线通道相连，并通过这三个通道向所述母线通道送电。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，在某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。其次，本领域技术人员也应知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模拟一定是本发明所必须的。