适应配电网大容量负荷转移的配电网优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于配电网优化技术领域，具体设及一种适应配电网大容量负荷转移的配 电网优化方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着人民生活水平的提高和电力负荷的快速增长，电网负荷峰谷差逐步 增大，与此同时，随机性、波动性、不可调度性的可再生能源大规模并网，导致电网的调峰问 题更加突出，也给电力调度造成一系列的困难。尤其是配电网负荷具有灵活多变的特点，很 多地方的负荷具有较大的波动性和转移特性，给配电网的规划和运行带来了很大的挑战， 需要深入研究大容量负荷转移对配电网、配电网规划及运行方式安排的影响和对策，提高 配电网的适应能力。一方面，配电网的负荷转移和波动较大，部分地区变压器的负载率变 动极大，可W达到50% W上甚至更高，而目前配电设备均按照电网高峰负荷规划建设，但电 网高峰负荷持续时间较短，导致为满足高峰负荷需求而规划建设的配电设备资产利用率较 低，造成了一定的投资浪费；另一方面，随着城市的发展，规划用地通道资源日趋紧张，新的 变电站和馈线走廊获取越发困难，需要探索新的规划方法合理优化现状配电网，并优化配 电网的运行方式，W提高现状电网接纳负荷的能力。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适应配电网大容量负荷转移的 配电网优化方法。
[0004] 本发明解决其技术问题是采取W下技术方案实现的：
[0005] 一种适应配电网大容量负荷转移的配电网优化方法，包括W下步骤：
[0006] 步骤1、分析区域配电网的负荷波动曲线W及该区域配电网与相邻区域配电网的 互补性负荷特性曲线，得到配电网大容量负荷转移的如下两个特征；区域配电网的负荷波 动较大和相邻区域配电网互补性能较强；
[0007] 步骤2、判断配电网负荷特性所满足的特征，当同时满足上述两个特征时，则执行 步骤3空间上的转移优化方法进行优化；仅满足区域配电网的负荷波动较大特征时，则执 行步骤4时间上的转移优化方法进行优化；
[000引步骤3、采用空间上的转移优化方法对配电网大容量负荷转移进行优化：
[0009] 步骤4、采用时间上的转移优化方法进对配电网大容量负荷转移进行优化。
[0010] 而且，所述区域配电网的负荷波动较大特征的判断方法为；当某区域日负荷率在 70% W下，或者日峰谷差率在50% W上，或者当季负荷率在70% W下，或者年最大峰谷差 率在50% W上时，则认为区域配电网的负荷波动较大。
[0011] 而且，所述相邻区域配电网互补性能较强特征的判断方法为：该区域配电网与相 邻区域配电网的负荷特性曲线在不同时间点上叠加后系统负荷率提高10% W上或者峰谷 差率降低10% W上时，则认为相邻区域配电网互补性能较强。
[0012] 而且，所述空间上的转移优化方法包括规划优化和运行方式优化；所述规划优化 方法是；W-组负荷转移线路组为单位，在变电站与网络结构确定的情况下，通过调整组内 线路上开关的数量及位置，对已有负荷所在线路进行切改，最终形成满足N-1安全性和负 载率均衡性的方案；所述运行方式优化方法是；进行规划优化后的网架结构的基础之上， 根据配电网中lOkV线路的实时负荷情况，通过调整联络开关与分段开关的不同组合，从而 改变负荷的供电路径，W达到负荷均衡的目的。
[0013] 而且，所述规划优化方法的目标函数为；WlOkV线路负载率均衡度为目标函数， 将各lOkV线路负载率的标准差定义为线路负载率均衡度Bi。，用来表示组内lOkV线路负载 率的差异，从而得到规划优化模型如下：
[001引 式中；
[0019]Tim-负荷转移后线路i的负载率（％ );
[0020] 凉一负荷转移后线路负载率平均值（％ );
[0021] Ni-组内的线路条数（条）；
[002引Lim-负荷转移后线路i的负荷（MW);
[002引 Rii-线路i的容量（MVA);
[0024] cos口一功率因数.
[00巧]约束条件：
[0026] ①线路满足N-1负荷转带约束；
[0027] ②线路负载率约束；
[002引⑨负荷分配平衡约束。
[0029]6、根据权利要求4所述的一种使配电网络全天有功损耗最小的电容补偿系统，其 特征在于；所述规划优化包括W下步骤：
[0030] ①分析区域内每条lOkV线路所带用户的性质、负荷特性、线路走向及网架结构情 况，划分负荷转移线路组；
[0031] ②W负荷转移线路组为单位，根据夏季最大负荷日及冬季最大负荷日负荷曲线， 分别确定组内每条lOkV线路及线路组的最大负荷时刻，及对应时刻每条lOkV线路的负荷 值；
[0032] ⑨根据组内lOkV线路的走向，分段及联络开关的位置，负荷的分布情况，确定任 意两条lOkV线路间切改负荷的上限值；
[0033] ④W所选时刻每条lOkV线路的负荷值为基础，应用规划优化模型，计算得出负荷 转移后每条lOkV线路的负荷；
[0034] ⑥W上述负荷分配结果为基础，根据组内lOkV线路的走向，分段及联络开关的位 置，线路上负荷的分布情况，得出需新增的开关的位置及数量，形成优化后的网架结构。
[0035] 而且，所述运行方式优化方法的目标函数为；W-组负荷转移线路组为单位，W确 定的配电网网络结构为基础，通过改变联络开关与分段开关的状态，最终形成组内负载率 均衡的方案；建立运行方式优化模型如下：
[0036] Min Fa= max {F 1，尸2，
[0037]其中；
[00%]
[0039]式中；
[0040] F。一负荷转移线路组的负荷不均衡率；
[0041] 。一组内第i对相联络线路的负荷不均衡率；
[00创 Sm-线路m所带负荷（MW);
[0043] S。一线路n所带负荷（MW);
[0044] Swm-线路m的额定容量（MVA);
[0045] Sn。一馈线n的额定容量（MVA);
[0046] 约束条件包括：
[0047] ①节点电压约束；
[0048] ②线路负载率约束；
[0049] ⑨潮流约束；
[0050] ④网络结构约束。
[0化1] 而且，所述运行方式优化包括W下步骤：
[0化2] ①根据潮流计算结果算出所有联络开关对应馈线对的负荷不均衡率；
[0053] ②将所求馈线对的负荷不均衡率按照从大到小顺序依次排列；
[0化4] ⑨取出所有待优化馈线对中负荷不均衡率最大的馈线对进行优化，并标记为已优 化；
[0化5] ④判断馈线对内联络开关位置是否发生变动？若发生变动，转到下一步；若未发 生变动，转到第⑧步；
[0化6] ⑥捜索所有与重构馈线对直接相连的联络开关，并将联络开关对应馈线对中标定 为已优化的馈线对重新标定为待优化，并重新计算负荷不均衡率；
[0化7] ⑧判断所有馈线是否已经全部优化？若有待优化馈线对，转到第⑨步；若所有馈 线对均为已优化，结束优化过程，给出优化结果。
[0化引而且，所述时间上的转移优化方法包括：应用储能装置和新型负荷利用优化；所 述应用储能装置优化方法为：针对具有时间上负荷转移特征的变电站，配置适当容量的储 能系统；储能系统具有调峰性能，将保存电力系统中的低谷电能，当高峰负荷到来时，再将 保存的能量W电能的形式释放，该样，电能储存装置在用电低谷期作为负荷存储电能W填 谷，在用电高峰期作为电源释放电能W削峰，实现发电和用电间解禪及负荷调节，削减负荷 峰谷差；所述新型负荷利用优化方法为；利用蓄热蓄冷技术、电动汽车新型负荷移峰填谷， 蓄热技术和蓄冷技术都在用电低谷时段将电能储存起来，在日间用电高峰时段将存储的能 量释放，W达到转移高峰负荷的目的，电动汽车利用夜间低谷时段对电动汽车充电，W有效 提高低谷负荷，减少峰谷差，在日间高峰负荷到来之前对电动汽车充电，增加了日平均用电 量，提高电网的负荷率。
[0化9] 本发明的优点和积极效果是：
[0060] 1、本发明将配电网大容量负荷转移分为时间上的转移W及空间上的转移两大类， 并给出了配电网大容量负荷转移的特征，针对空间上的配电网大容量负荷转移，在配电网 规划方面主要是对配电网的网架结构进行整体优化，使配电网具备较大的负荷转供能力； 针对时间上的配电网大容量负荷转移，可通过采用应用储能装置、利用新型负荷等技术手 段进行移峰填谷，W提高配