CN104538959A - 一种高压配电网负荷转移能力评估方法 - Google Patents

一种高压配电网负荷转移能力评估方法 Download PDF

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王浩鸣
郗晓光
张弛
姚瑛
孙成
董艳唯
宋晓博
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State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/008Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks involving trading of energy or energy transmission rights
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/003Load forecast, e.g. methods or systems for forecasting future load demand

Abstract

本发明涉及一种高压配电网负荷转移能力评估方法,其技术特点是:对网架结构进行分析,判断下级变电站主变是否存在负荷转移通道;对转移通道容量进行分析,计算负荷转移后的转移通道容量极限值,根据被转移的负荷与转移通道容量极限值的关系,判断负荷能否进行转移;对上级电源点容量进行分析,判断受转上级电源是否过载;计算高压配电网的负荷转移能力。本发明设计合理,其充分地考虑了负荷转移通道容量约束和上级电源容量约束,能够准确、靠地地分析和计算高压配电网的负荷转移能力,其方法简便实用,可广泛用于高压配电网建设领域,有助于提高高压配电网运行的稳定性和可靠性。

Description

一种高压配电网负荷转移能力评估方法
技术领域
[0001] 本发明属于高压配电网技术领域,尤其是一种高压配电网负荷转移能力评估方法。
背景技术
[0002] 高压配电网的负荷转移能力是指下级变电站主变在相邻上级电源之间相互转移的能力。高压配电网的结构越复杂,其负荷转移能力的评估也越繁琐。配电系统分为高压、中压和低压,对应电压等级分别为IlOkV (66kV,35kV)、1kV (20kV,6kV)以及0.4kV。不同电压等级的配电网作用不同:高压配电网用于将电力输送至负荷中心;中压配电网用于将电力向周边辐射分配;低压配电网用于连接电网与电力用户。
[0003] 配电网在结构上通常设计为环形,当电网设备故障时,环形结构可以实现电力负荷的转移,从而提高供电可靠性。负荷转移的规模可以用负荷转移能力来表征。对于高压配电网,其负荷转移能力是指下级变电站主变在相邻上级电源之间相互转移的能力。以图1所示简单高压配电网为例,电源A和电源B经由变电站甲构成环网,正常运行时,电源A为变电站甲供电,电源B备用;当电源A故障时,变电站甲可经由高压配电线路转移到电源B。因此,该高压配电网的负荷转移能力为100%。但是,实际高压配电网的结构要远比上述例子复杂,因此,其负荷转移能力的评估也相对复杂,现有的评估方法无法准确地进行评估。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种设计合理、准确可靠且易于实现的高压配电网负荷转移能力评估方法。
[0005] 本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006] 一种高压配电网负荷转移能力评估方法,包括以下步骤:
[0007] 步骤1、对网架结构进行分析,判断下级变电站主变是否存在负荷转移通道,若没有与相邻上级变电站相连的通路,则无法转移负荷;
[0008] 步骤2、对转移通道容量进行分析,计算负荷转移后的转移通道容量极限值,如果被转移的负荷小于或等于转移通道容量极限值,则负荷能够经由通道转移,如果被转移的负荷大于转移通道容量极限值值,则无法转移;
[0009] 步骤3、对上级电源点容量进行分析,判断受转上级电源是否过载;
[0010] 步骤4、计算高压配电网的负荷转移能力。
[0011] 而且,所述步骤2计算负荷转移后的转移通道容量极限值的方法为:转移通道容量极限值由线路的最大载流量Imax决定,转移通道容量极限值Smax = 1.732 X ImaxXU, U为该线路的额定电压。
[0012] 而且,所述步骤3的具体方法为:受转上级变电站变电总容量为So,负荷转移前的负载率为x%,如果转入该电源的负荷总容量Σ St^SoX (1-X% ),则负荷能够转移到该电源St > SoX (l-x% ),则负荷不能全部转移,被转移的负荷总量为SoX (l-x% ),负荷转移率为SoX (l-x% ) / Σ St。
[0013] 而且,所述步骤4的计算方法为:高压配电网负荷转移能力=受转负荷总容量/下级变电站主变总容量。
[0014] 本发明的优点和积极效果是:
[0015] 本发明设计合理,其充分地考虑了负荷转移通道容量约束和上级电源容量约束,能够准确、靠地地分析和计算高压配电网的负荷转移能力,其方法简便实用,可广泛用于高压配电网建设领域,有助于提高高压配电网运行的稳定性和可靠性。
附图说明
[0016] 图1是简单高压配电网结构示意图;
[0017] 图2是复杂高压配电网结构示意图。
具体实施方式
[0018] 以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
[0019] 一种高压配电网负荷转移能力评估方法,以图2给出的复杂高压配电网为对象进行说明。图中,220kV变电站为甲、乙、丙、丁四个35kV变电站供电,接线方式分别为双射、对射(线变组)、对射(桥接)和双链。假设每个35kV站主变容量均相同为20MVA,该220kV变电站当前供应的总负荷为20X6 = 120MVA。35kV线路选择截面积630mm2的交联单芯电缆,直埋水平敷设,可计算载流量为555A,线路输送最高容量为1.732X0.555X35 = 33.6MVA。
[0020] 针对上述高压配电网,本发明采用以下步骤对负荷转移能力进行评估:
[0021] 步骤1、对网架结构进行分析,判断下级变电站主变是否存在负荷转移通道,若没有与相邻上级变电站相连的通路,则无法转移负荷。
[0022] 通过对图2给出的配电网架构进行分析可以看出,该220kV变电站负荷转移能力:35kV甲站和乙站缺乏与相邻变电站连接通道,因此无法转移负荷;35kV丙站和丁站具备转移通道。
[0023] 步骤2、对转移通道容量进行分析,计算负荷转移后转移通道电力传输是否达到容量极限值。转移通道容量极限值S由线路的最大载流量Imax决定,Smax =
1.732 X ImaxXU, U为该线路的额定电压。若被转移的负荷St ( Smax,则负荷能够经由通道转移;若St > Smax,则无法转移。
[0024] 通过对图2的转移通道容量进行分析可以看出:线路2为35kV 丁站负荷转移通道,负荷经该通道转移到相邻变电站后,线路2将串接2台主变,总容量40MVA,超过了其最高输送容量,由于通道容量限制无法转移负荷。需要说明,这种情况是在主变满载条件下,若线路2串接的2台主变负载率均在50%以下,则转移通道容量不再受限。其余35kV站主变负荷均能转移。
[0025] 步骤3、对上级电源点容量进行分析,判断受转上级电源是否过载。受转上级变电站变电总容量为S ο,负荷转移前的负载率为X %。若转入该电源的负荷总容量Σ St ^ SoX (l-x% ),则负荷能够转移到该电源St > SoX (l-x% ),则负荷不能全部转移,被转移的负荷总量为SoX (l-x% ),负荷转移率为SoX (l-x% ) / Σ St。
[0026] 通过分析图2给出的上级电源点容量可以看出:负荷转移后,还需要判断相邻变电站主变是否过载。假设相邻变电站不过载,则该例中的220kV变电站能够转移的负荷为35kV丙站与35kV 丁站线路I连接主变,可转移容量共40MVA。
[0027] 步骤4、利用下面公式计算高压配电网的负荷转移能力:利用计算高压配电网负荷转移能力=受转负荷总容量/下级变电站主变总容量。
[0028] 图2给出的高压配电网的负荷转移能力为:可转移容量(40MVA) +下级变电站主变总容量(20X8MVA),即负荷转移能力为25%。
[0029] 需要强调的是,本发明所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式,同样属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种高压配电网负荷转移能力评估方法,其特征在于包括以下步骤: 步骤1、对网架结构进行分析,判断下级变电站主变是否存在负荷转移通道,若没有与相邻上级变电站相连的通路,则无法转移负荷; 步骤2、对转移通道容量进行分析,计算负荷转移后的转移通道容量极限值,如果被转移的负荷小于或等于转移通道容量极限值,则负荷能够经由通道转移,如果被转移的负荷大于转移通道容量极限值值,则无法转移; 步骤3、对上级电源点容量进行分析,判断受转上级电源是否过载; 步骤4、计算高压配电网的负荷转移能力。
2.根据权利要求1所述的一种高压配电网负荷转移能力评估方法,其特征在于:所述步骤2计算负荷转移后的转移通道容量极限值的方法为:转移通道容量极限值由线路的最大载流量Imax决定,转移通道容量极限值Smax = 1.732 X ImaxXU, U为该线路的额定电压。
3.根据权利要求1所述的一种高压配电网负荷转移能力评估方法,其特征在于:所述步骤3的具体方法为:受转上级变电站变电总容量为So,负荷转移前的负载率为x%,如果转入该电源的负荷总容量Σ St ( SoX (l-x% ),则负荷能够转移到该电源;若乙St> SoX (l-x% ),则负荷不能全部转移,被转移的负荷总量为SoX (l-x% ),负荷转移率为SoX (1-χ% )/ Σ St0
4.根据权利要求1所述的一种高压配电网负荷转移能力评估方法,其特征在于:所述步骤4的计算方法为:高压配电网负荷转移能力=受转负荷总容量/下级变电站主变总容量。
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