一种受端电网环链综合网架方案确定的方法、系统及设备与流程

本申请涉及电气工程领域，特别涉及一种受端电网环链综合网架方案确定的方法、系统、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

按功能定位的不同及电力流向，电网可分为送端系统、受端系统及联络线。合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的重要物质基础。受端系统是整个电力系统的核心组成部分，应作为实现合理的电网结构的一个关键环节予以加强，从根本上提高整个电力系统的安全稳定水平。目前，受端电力系统一般有松散型、环状型和网格型等结构。

然而，目前受端电网经常存在短路电流超标、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，但已有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，不能解决电网存在的问题：

松散型受端系统相对薄弱，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：

本申请的目的是提供一种受端电网环链综合网架方案确定的方法、系统、设备及计算机可读存储介质，用于解决目前受端电网经常存在的短路电流超标、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。

为解决上述技术问题，本申请提供一种受端电网环链综合网架方案确定的方法，该方法包括：

确定受端电网中的关键变电站；

根据电网参数信息确定分区方案，并将各所述关键变电站分配到不同的分区中；

确定各所述分区之间的联络通道；

根据所述分区方案及所述联络通道确定所述受端电网网架结构的构建方案。

可选的，根据电网参数信息确定分区方案，包括：

根据系统规模信息、电源结构信息、现状网架信息确定各所述关键变电站对应分区的类型以及初始分区方案；

判断所述初始分区方案是否能够保证各所述分区的电力平衡；

若否，则对所述初始分区方案进行调整，并返回执行判断所述初始分区方案是否能够保证各所述分区的电力电量平衡的步骤；

若是，则确定所述初始分区方案为所述分区方案。

可选的，所述分区的类型包括环网分区和链式分区。

可选的，确定各所述分区之间的联络通道，包括：

获取各所述分区之间的联络通道的通道数量；

判断各所述通道数量是否大于第一阈值；

若否，则确定各所述分区间需要增加的联络通道；

若是，则判断所述联络通道的输电能力是否满足要求；

若不满足，则确定需要进行增容改造的联络通道。

本申请还提供一种受端电网环链综合网架方案确定的系统，该系统包括：

第一确定模块，用于确定受端电网中的关键变电站；

分区模块，用于根据电网参数信息确定分区方案，并将各所述关键变电站分配到不同的分区中；

第二确定模块，用于确定各所述分区之间的联络通道；

第三确定模块，用于根据所述分区方案及所述联络通道确定所述受端电网网架结构的构建方案。

可选的，所述分区模块包括：

第一确定子模块，用于根据系统规模信息、电源结构信息、现状网架信息确定各所述关键变电站对应分区的类型以及初始分区方案；

第一判断子模块，用于判断所述初始分区方案是否能够保证各所述分区的电力平衡；

调整子模块，用于当所述初始分区方案能够保证各所述分区的电力平衡时，对所述初始分区方案进行调整，并返回执行判断所述初始分区方案是否能够保证各所述分区的电力电量平衡的步骤；

第二确定子模块，用于当所述初始分区方案不能够保证各所述分区的电力平衡时，确定所述初始分区方案为所述分区方案。

可选的，所述第二确定模块包括：

获取子模块，用于获取各所述分区之间的联络通道的通道数量；

第二判断子模块，用于判断各所述通道数量是否大于第一阈值；

第三确定子模块，用于当各所述通道数量小于或等于所述第一阈值时，确定各所述分区间需要增加的联络通道；

第三判断子模块，用于当各所述通道数量大于所述第一阈值时，判断所述联络通道的输电能力是否满足要求；

第四确定子模块，用于当所述联络通道的输电能力不满足要求时，确定需要进行增容改造的联络通道。

本申请还提供一种受端电网环链综合网架方案确定设备，该受端电网环链综合网架方案确定设备包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述受端电网环链综合网架方案确定的方法的步骤。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述受端电网环链综合网架方案确定的方法的步骤。

本申请所提供受端电网环链综合网架方案确定的方法，包括：确定受端电网中的关键变电站；根据电网参数信息确定分区方案，并将各关键变电站分配到不同的分区中；确定各分区之间的联络通道；根据分区方案及联络通道确定受端电网网架结构的构建方案。

基于目前电网经常存在的短路电流超标、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，而受端电网存在各种安全问题的本质原因主要是受端负荷密度过大，变电站(换流站)之间电气距离过近。故本申请所提供的技术方案，通过根据电网参数信息确定分区方案，并将各关键变电站分配到不同的分区中，使得受端电网密度得到疏解，站间电气距离得以拉大，进而解决了目前受端电网经常存在的短路电流超标、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；而且与在受端电网增加串联电抗器、断开线路、或者线路出串的常规做法相比，本申请提出的方法在拉开受端变电站(换流站)间电气距离的同时，保持了电网结构的相对完整，提高了系统的安全稳定水平。本申请同时还提供了一种受端电网环链综合网架方案确定的系统、设备及计算机可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的方法的流程图；

图2为图1所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的方法中s102的一种实际表现方式的流程图；

图3为本申请实施例所提的一种环链综合网架结构方案示意图；

图4为图1所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的方法中s103的一种实际表现方式的流程图；

图5为本申请实施例所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的系统的结构图；

图6为本申请实施例所提供的另一种受端电网环链综合网架方案确定的系统的结构图；

图7为本申请实施例所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定设备的结构图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种受端电网环链综合网架方案确定的方法、系统、设备及计算机可读存储介质，解决目前受端电网经常存在的短路电流超标、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。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的方法的流程图。

其具体包括如下步骤：

s101：确定受端电网中的关键变电站；

受端电网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，受端系统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。

基于目前受端电网经常存在短路电流超标、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，但已有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，不能解决电网存在的问题；而国家电网公司主要通过建设特高压交流电网的方式来解决。即在现有500kv交流电网基础上覆盖一层1000kv交流电网，将现有500kv交流电网进行适当分区解环运行；

但是这种通过建设特高压交流电网投资巨大，且需要大范围建设特高压电网才能发挥特高压交流电网的能力，故本申请提供了一种受端电网环链综合网架方案确定的方法，用于解决该问题；

受端电网网架结构调整的最终目的是为了解决受端电网存在的主要问题，因此，首先应该确定受端电网中的关键变电站，可选的，关键变电站可以根据用户输入的受端电网信息进行确认，用户可根据个人经验或行业要求将受端电网中的关键变电站进行标记，以使系统能够确定受端电网中的关键变电站。

s102：根据电网参数信息确定分区方案，并将各关键变电站分配到不同的分区中；

受端电网存在各种安全问题的本质原因主要是受端负荷密度过大，变电站(换流站)之间电气距离过近，故本申请以分区的方式将受端负荷分配到环网和链式不同的分区，拉大变电站(换流站)之间的电气距离来解决；

可选的，为了提高电网的安全稳定水平，受端电网分区的数量应控制在一定范围内，且要保证各分区电力电量基本平衡，分区间电力电量交换的规模控制在较小的范围内；

可选的，这里提到的电网参数信息可以包括但不限于系统规模信息、电源结构信息、现状网架信息；进一步的，这里提到的根据电网参数信息确定分区方案，其具体也可以为如图2所示的步骤，下面结合图2进行说明。

请参考图2，图2为图1所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的方法中s102的一种实际表现方式的流程图。

其具体包括以下步骤：

s201：根据系统规模信息、电源结构信息、现状网架信息确定各关键变电站对应分区的类型以及初始分区方案；

可选的，这里提到的分区的类型具体可以包括环网分区和链式分区；

目前负荷密度高、发展较为成熟的受端电网一般采用网格型网架结构。网格型网架结构中变电站(换流站)间联系非常紧密，一般具有系统暂态稳定性高，运行方式安排灵活等优点。但网格型网架结构也有非常明显的缺点，尤其是对于有多回直流集中馈入的受端电网。网格型受端电网内部各站点与通道功能与定位界定不清晰、短路电流超标、潮流难以控制、交直流相互影响问题突出、以及在严重故障下难以实施电网解列等第三道防线措施等缺点，故本申请这里采用环网分区和链式分区的分区方式来解决上述问题。

s202：判断初始分区方案是否能够保证各分区的电力平衡；

若否，则进入步骤s203；若是，则进入步骤s204。

s203：对初始分区方案进行调整；

当初始分区方案不能够保证各分区的电力平衡时，对初始分区方案进行调整，然后返回执行步骤s202，直至确保初始分区方案能够保证各分区的电力平衡；

可选的，这里提到的对初始分区方案进行调整，其具体可以为，系统接收用户输入的修改指令，并执行该修改指令对初始分区方案进行调整。

s204：确定初始分区方案为分区方案。

当初始分区方案能够保证各分区的电力平衡时，则证明该初始分区方案符合要求，此时确定该初始分区方案为分区方案。

s103：确定各分区之间的联络通道；

这里提到的联络通道是为了满足系统故障或检修的情况下分区电网间联络的需要，一般而言，根据受端分区电网的实际情况，保证分区间有2～3个联络通道为宜。分区间联络通道的构建可以通过利用现有电网线路，或新建线路来实现。

s104：根据分区方案及联络通道确定受端电网网架结构的构建方案。

在确定了分区方案及联络通道后，便可确定受端电网网架结构的构建方案，下面以广东电网为例，对本申请所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的方法进行说明；

请参考图3，图3为本申请实施例所提的一种环链综合网架结构方案示意图；

如图3所示，本申请实施例根据广东电网的实际情况，环链综合方案以现有内外双环网结构为基础，主要采取跳通、断线等手段来构建网架，具体来说，利用了原外环网及内环网的南段形成负荷中心的主环网，利用原内环网的北段及东西两翼输电通道形成贯穿全省的主链网。环链之间形成交叉立体结构，并通过几个通道联系，一方面互相支援，保障安全供电，另一方面通过立体结构降低供电区域负荷密度，解决了短路电流超标、交直流相互影响严重、潮流控制困难等问题。

基于上述技术方案，本申请所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的方法，通过根据电网参数信息确定分区方案，并将各关键变电站分配到不同的分区中，使得受端电网密度得到疏解，站间电气距离得以拉大，进而解决了目前受端电网经常存在的短路电流超标、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；而且与在受端电网增加串联电抗器、断开线路、或者线路出串的常规做法相比，本申请提出的方法在拉开受端变电站(换流站)间电气距离的同时，保持了电网结构的相对完整，提高了系统的安全稳定水平。

针对于上一实施例的步骤s103，其中所描述的确定各分区之间的联络通道，其具体也可以为如图4所示的步骤，下面结合图4进行说明。

请参考图4，图4为图1所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的方法中s103的一种实际表现方式的流程图。

其具体包括以下步骤：

s401：获取各分区之间的联络通道的通道数量；

s402：判断各通道数量是否大于第一阈值；

若否，则进入步骤s403；若是，则进入步骤s404。

s403：确定各分区间需要增加的联络通道；

当各通道数量小于或等于第一阈值时，则证明分区间联络通道不能够满足系统故障或检修的情况下分区电网间联络的需要，此时确定各分区间需要增加的联络通道，以使得到的受端电网网架结构的构建方案中包含对联络通道的新建方案，进而使得用户能够根据该受端电网网架结构的构建方案新建分区间联络通道，满足系统故障或检修的情况下分区电网间联络的需要。

s404：判断联络通道的输电能力是否满足要求；

若否，则进入步骤s405；

当各通道数量大于第一阈值时，则证明现有的分区间联络通道够满足系统故障或检修的情况下分区电网间联络的需要，此时联络通道的输电能力是否满足要求，若不满足，则进入步骤s405确定需要进行增容改造的联络通道，以使得到的受端电网网架结构的构建方案中包含对联络通道的增容改造方案，进而使得用户能够根据该受端电网网架结构的构建方案对联络通道进行增容改造，满足系统故障或检修的情况下分区电网间联络的需要；

可选的，当联络通道的输电能力满足要求时，则不需要对联络通道进行增容改造。

s405：确定需要进行增容改造的联络通道。

请参考图5，图5为本申请实施例所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的系统的结构图。

该系统可以包括：

第一确定模块100，用于确定受端电网中的关键变电站；

分区模块200，用于根据电网参数信息确定分区方案，并将各关键变电站分配到不同的分区中；

第二确定模块300，用于确定各分区之间的联络通道；

第三确定模块400，用于根据分区方案及联络通道确定受端电网网架结构的构建方案。

请参考图6，图6为本申请实施例所提供的另一种受端电网环链综合网架方案确定的系统的结构图。

该分区模块200可以包括：

第一确定子模块，用于根据系统规模信息、电源结构信息、现状网架信息确定各关键变电站对应分区的类型以及初始分区方案；

第一判断子模块，用于判断初始分区方案是否能够保证各分区的电力平衡；

调整子模块，用于当初始分区方案能够保证各分区的电力平衡时，对初始分区方案进行调整，并返回执行判断初始分区方案是否能够保证各分区的电力电量平衡的步骤；

第二确定子模块，用于当初始分区方案不能够保证各分区的电力平衡时，确定初始分区方案为分区方案。

该第二确定模块300可以包括：

获取子模块，用于获取各分区之间的联络通道的通道数量；

第二判断子模块，用于判断各通道数量是否大于第一阈值；

第三确定子模块，用于当各通道数量小于或等于第一阈值时，确定各分区间需要增加的联络通道；

第三判断子模块，用于当各通道数量大于第一阈值时，判断联络通道的输电能力是否满足要求；

第四确定子模块，用于当联络通道的输电能力不满足要求时，确定需要进行增容改造的联络通道。

由于系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

请参考图7，图7为本申请实施例所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定设备的结构图。

该受端电网环链综合网架方案确定设备700可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessingunits，cpu)722(例如，一个或一个以上处理器)和存储器732，一个或一个以上存储应用程序742或数据744的存储介质730(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器732和存储介质730可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质730的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对装置中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器722可以设置为与存储介质730通信，在受端电网环链综合网架方案确定设备700上执行存储介质730中的一系列指令操作。

受端电网环链综合网架方案确定设备700还可以包括一个或一个以上电源727，一个或一个以上有线或无线网络接口750，一个或一个以上输入输出接口758，和/或，一个或一个以上操作系统741，例如windowsservertm，macosxtm，unixtm,linuxtm，freebsdtm等等。

上述图1至图4所描述的受端电网环链综合网架方案确定的方法中的步骤由受端电网环链综合网架方案确定设备基于该图7所示的结构实现。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，装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，功能调用装置，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本申请所提供的一种受端电网环链综合网架方案确定的方法、系统、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。