CN102315639B - 调节电网供区对外联络通道的负荷能力的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种调节电网供区对外联络通道的负荷能力的方法，包括：采集一本体电网供区中的主变压器的故障台数、负荷功率因数和主变过载率，根据所述故障台数、负荷功率因数和主变过载率调节所述本体电网供区与至少一个外部电网供区之间的联络通道的负荷能力。本发明能够显著提高供区的供电可靠性，并具备操作性强的特点，可广泛用于各种电网的建设和规划。

Description

调节电网供区对外联络通道的负荷能力的方法和系统
技术领域
本发明涉及电力技术，尤其涉及一种调节电网供区对外联络通道的负荷能力的方法和系统。
背景技术
随着社会经济的发展，用户对供电可靠性的要求愈来愈高。这就对电网的供电能力和可靠性提出了更高的要求。目前，按照相关行业标准，单一供区的供电能力应该能按满足电网(N-1)的故障，即在具有N台主变压器的供区内出现一台故障的情况。但是，当单一供区内发生主变压器(N-2)及以上的故障时，该供区的供电可靠性将受到严重的影响。此外，目前电网存在不同供区所拥有的供电能力不均衡的现象，部分供电能力冗余的供区由于缺少相应的调节机制等原因无法有效支援其他供电能力不足的供区。实际上，现有技术中还没有揭示任何的手段来有效地表明供气自身供电能力与对外联络通道的负荷能力之间的关系。
因此，业界亟需一种新颖的电力技术来充分利用和优化现有的电网资源。特别是，当发生紧急故障时，需要保障出现故障的供区仍可安全供电或者使该供区的负荷损失最小化。此外，也需要充分利用供区间的相互支援能力，提高供区在各种事故下的供电可靠性。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明旨在提出一种调节电网供区对外联络通道的负荷能力的方法和系统，以根据供区自身的供电能力合理地调度和配置对外联络通道能力。
本发明提出了一种调节电网供区对外联络通道的负荷能力的方法，包括：采集一本体电网供区中的主变压器的故障台数、负荷功率因数和主变过载率，根据所述故障台数、负荷功率因数和主变过载率调节所述本体电网供区与至少一个外部电网供区之间的联络通道的负荷能力。
根据本发明的一个优选实施例，在上述方法中，调节步骤包括：计算总负荷；判断外部电网供区是否有冗余供电能力；如果有冗余供电能力，则将所述联络通道的负荷能力调节为所述总负荷。
根据本发明的一个优选实施例，在上述方法中，所述总负荷为所述本体电网供区中的主变压器的单台主变压器的额定容量的(n-1)*λ*Tp倍，其中n为故障台数、λ为负荷功率因数、Tp为主变过载率。
此外，本发明还提出了一种调节电网供区对外联络通道的负荷能力的系统，包括通过联络通道相连接的本体电网供区和至少一个外部电网供区，所述本体电网供区，包括：若干主变压器；采集装置，与所述若干主变压器相连接；以及负荷调节装置，与所述采集装置和所述联络通道相连接；其中，所述采集装置采集所述若干主变压器的故障台数、负荷功率因数和主变过载率并将采集到的参数发送给所述负荷调节装置，所述负荷调节装置根据所述参数调节所述联络通道的负荷能力。
根据本发明的一个优选实施例，在上述系统中，所述负荷能力被调节为所述本体电网供区中的主变压器的单台主变压器的额定容量的(n-1)*λ*Tp倍，其中n为故障台数、λ为负荷功率因数、Tp为主变过载率。
可见，本发明提出了一种如何根据供区的自身供电能力来合理调节对外联络通道的负荷能力的新技术，以使自身供区的供电可靠性得到保障，并使得供区之间的供电能力达到最优配置。该技术可广泛应用于各种类型的电网，尤其在智能电网的建设中有广泛的应用前景。
应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
图1示出了根据本发明的系统的示意性框图。
图2示出了根据本发明的方法的一个实施例的流程图。
图3示出了根据本发明的方法的另一实施例的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。
图1示出了根据本发明的调节电网供区对外联络通道的负荷能力的系统。如图所示，该系统包括通过联络通道110相连接的本体电网供区101和至少一个外部电网供区102～104。其中，本体电网供区101主要包括主变压器105～107、采集装置108和负荷调节装置109。实践中，单个供区内的主变压器均具备相同的额定容量。
在系统运行过程中，采集装置108实时采集主变压器105～107的故障台数、负荷功率因数和主变过载率等参数，然后将采集到的参数发送给负荷调节装置109。该负荷调节装置109将根据上述采集到的参数调节联络通道110的负荷能力。
根据本发明的优选实施例，为了保障供区的供电可靠性，上述负荷能力约为本体电网供区101中的主变压器的单台主变压器的额定容量的(n-1)*λ*Tp倍，其中n为故障台数、λ为负荷功率因数、Tp为主变过载率。
确定上述负荷能力的理论依据如下。当本体电网供区101内发生故障时，为保障该供区不失负荷，则需通过联络通道110转移的负荷为：
Pz＝Pm-[PG+(N-n)*SN*λ*Tp]            式(1)
其中，Pm是供区最高负荷；Pz是需转移负荷；PG是供区发电厂出力；SN是主变额定容量；λ是负荷功率因数；Tp是主变过载率；N是供区内主变台数；n是供区内主变故障台数。
从而，可以确定的是，本体电网供区101的自身供电能力与对外联络通道110的负荷能力之间的合理配比关系：即本体电网供区对外联络通道的负荷能力被调节为单台主变额定容量的(n-1)*λ*Tp倍，其中n为故障台数、λ为负荷功率因数、Tp为主变过载率。因此，在与之相对应的故障下可不失负荷。其中，如前所述，由于目前的电网供区已按照满足(N-1)故障的可靠性进行设计，因此本发明实际上是应用于将供区内发生(N-2)及更高的故障级别。
例如，以(N-2)故障级别的情况为例，根据本发明，在负荷功率因数λ＝0.95、主变过载率Tp＝1.3的情况下，当对外联络通道的负荷能力约为本体电网供区的单台主变容量的1.2～1.3倍时，就可以使该本体电网供区的可靠性程度提高到主变(N-2)不失负荷的水平。换言之，如果一台主变出现故障的概率为x，则(N-2)故障的概率将为x2，所以本发明能够用最低的配置对电网的可靠性做出实质性的提升。
图2示出了本发明的调节电网供区对外联络通道的负荷能力的方法的流程图。具体地，该方法首先采集本体电网供区中的主变压器的故障台数、负荷功率因数和主变过载率等参数(步骤201)，然后根据上述采集到的参数调节该本体电网供区与外部电网供区之间的联络通道的负荷能力(步骤202)。
根据图3所示的优选实施例，上述调节步骤(步骤202)可进一步包括：计算总负荷(步骤302)，即本体电网供区对外联络通道的负荷能力被调节为单台主变额定容量的(n-1)*λ*Tp倍，其中n为故障台数、λ为负荷功率因数、Tp为主变过载率。然后，判断外部电网供区是否有冗余供电能力(步骤303)。如果有冗余供电能力，则将联络通道的负荷能力调节为上述总负荷(步骤304)。如果没有，则只能允许本体电网供区损失负荷(步骤305)。
综上，本发明的发明人通过研究典型的供区，依照相关设计标准，通过对供区自身供电能力与供区对外联络通道能力的研究，提出了供区自身供电能力与供区对外联络通道的负荷能力之间的合理配比关系。使各供区当供区发生紧急故障时，使供区仍可安全供电，且使其负荷损失最小化，并且使供区在紧急故障时，充分利用供区间的相互支援能力，提高供区的供电可靠性。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (2)

1.一种调节电网供区对外联络通道的负荷能力的方法，包括：
采集一本体电网供区中的主变压器的故障台数、负荷功率因数和主变过载率，
根据所述故障台数、负荷功率因数和主变过载率调节所述本体电网供区与至少一个外部电网供区之间的联络通道的负荷能力，
其中，所述调节步骤包括：计算总负荷；判断外部电网供区是否有冗余供电能力；及如果有冗余供电能力，则将所述联络通道的负荷能力调节为所述总负荷，
其中，所述总负荷为所述本体电网供区中的主变压器的单台主变压器的额定容量的(n-1)*λ*Tp倍，其中n为故障台数、λ为负荷功率因数、Tp为主变过载率。
2.一种调节电网供区对外联络通道的负荷能力的系统，包括通过联络通道相连接的本体电网供区和至少一个外部电网供区，
所述本体电网供区，包括：
若干主变压器；
采集装置，与所述若干主变压器相连接；以及
负荷调节装置，与所述采集装置和所述联络通道相连接
其中，所述采集装置采集所述若干主变压器的故障台数、负荷功率因数和主变过载率并将采集到的参数发送给所述负荷调节装置，所述负荷调节装置根据所述参数调节所述联络通道的负荷能力，其中所述调节包括：计算总负荷；判断外部电网供区是否有冗余供电能力；如果有冗余供电能力，则将所述联络通道的负荷能力调节为所述总负荷，
其中，所述负荷能力被调节为所述本体电网供区中的主变压器的单台主变压器的额定容量的(n-1)*λ*Tp倍，其中n为故障台数、λ为负荷功率因数、Tp为主变过载率。
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张啸虎 等.220kV分区电网的合理配置研究.《华东电力》.2006,第34卷(第5期),第1节到第4节.

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