CN106056468B - 一种基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法，包括以下步骤：1)将配电网分为高压层、中压馈线层、中压配变层及低压线路层，计算高压层的平均故障停电时间T₀；计算中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁、架空线路预安排停电时间T₁₂、电缆线路平均故障停电时间T₁₃及电缆线路平均预安排停电时间T₁₄，计算中压配变层的故障平均停电时间T₂₁及预安排平均停电时间T₂₂；计算低压线路层的故障平均停电时间T₃；2)计算架空线路网及电缆线路网的各种接线模式的供电可靠率；3)根据架空线路网及电缆线路网的各种接线模式的供电可靠率与各供电区域的供电可靠率指标进行对比，得各供电区域的接线模式，该方法能够准确的实现供电区域的接线模式选择。

Description

一种基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法

技术领域

本发明属于配电网规划领域，涉及一种基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法。

背景技术

随着我国社会经济的发展，电力客户对于供电质量的要求越来越高，而供电可靠性指标又是反映供电质量的一个关键因素，因此对于电力系统供电可靠性的研究具有重大的现实意义。配电系统处于电力系统的末端，是与电力客户发生联系、并向其供应电能和分配电能的重要环节。据统计，电力客户停电事件中80％以上是由配电环节引起，说明配电系统对电力客户供电可靠性的影响最大。因此，合理的供电可靠性水平是保证供电质量、实现电力工业现代化的重要手段，对促进和改善电力工业技术和管理水平，提高经济和社会效益具有重要作用。

配电网规划一般首先根据变电容量需求以及输电线路容量确定满足电力需求的一个或者几个方案，然后对待选方案进行潮流、可靠性等的计算分析，技术人员或专家对方案进行综合比较得出推荐方案。但开始设置方案时一般只是凭经验来设定，初始方案的可靠性与要求可能偏差较大。近年来，有人提出计算中压线路接线模式的可靠性指标，但一是未将各个电压等级考虑在内，二是在参数选择时，未考虑供电安全水平的要求，依次不能准确的实现供电区域接线模式的选择。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法，该方法能够准确的实现供电区域的接线模式选择。

为达到上述目的，本发明所述的基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法包括以下步骤：

1)将配电网分为高压层、中压馈线层、中压配变层及低压线路层，计算高压层的平均故障停电时间T₀；计算中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁、架空线路预安排停电时间T₁₂、电缆线路平均故障停电时间T₁₃及电缆线路平均预安排停电时间T₁₄，计算中压配变层的故障平均停电时间T₂₁及预安排平均停电时间T₂₂；计算低压线路层的故障平均停电时间T₃；

2)根据步骤1)计算得到的高压层的平均故障停电时间T₀、中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁、架空线路预安排停电时间T₁₂、电缆线路平均故障停电时间T₁₃及电缆线路平均预安排停电时间T₁₄、中压配变层的故障平均停电时间T₂₁及预安排平均停电时间T₂₂、以及低压线路层的故障平均停电时间T₃计算架空线路网及电缆线路网的各种接线模式的供电可靠率；

3)根据步骤2)计算得到的架空线路网及电缆线路网的各种接线模式的供电可靠率与各供电区域的供电可靠率指标进行对比，得各供电区域的接线模式。

架空线路网的接线模式包括辐射式接线模式、多分段单联络接线模式、多分段适度联络接线模式；

电缆线路网的接线模式包括单射式接线模式、双射式接线模式、单环式接线模式、双环式接线模式、N供一备接线模式及N-1单环网接线模式；

高压层故障停电时，当中压馈线层及中压配变层能够转移高压层的负荷时，则高压层的平均故障停电时间T₀为零；当中压馈线层及中压配变层不能转移高压层的负荷时，则高压层的平均故障停电时间T₀为：

T₀＝(λ₀₁+λ₀₂*l₀)*t₀

其中，λ₀₁为高压层的主变故障概率，λ₀₂为高压层的线路故障概率，l₀为高压层的线路平均长度，t₀为高压层的恢复供电时间。

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁的表达式为：

T₁₁＝λ₁₁×l₁×(t₁₁+t₁₂/n)×(1-a)

λ₁₁为架空线路故障概率，l₁为架空线路的长度，t₁₁为架空线路的故障隔离时间，t₁₂为架空线路的故障检修时间，n为架空线路的分段数，a为架空线路的配变双接入比例；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，则中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁的表达式为：

T₁₁＝λ₁₁×l₁×[t₁₁+t₁₂×(n+1)/(2×n)]×(1-a)

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的架空线路预安排停电时间T₁₂的表达式为：

T₁₂＝λ₁₂×l₁×(1/n)×t₁₃×(1-a)

λ₁₂为架空线路的预安排停运率，t₁₃为架空线路的预安排检修时间；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，中压馈线层的架空线路预安排停电时间T₁₂的表达式为：

T₁₂＝λ₁₂×l₁×[(n+3)/(2×n)]×t₁₃×(1-a)

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均故障停电时间T₁₃的表达式为：

T₁₃＝λ₁₃×l₂×t₁₄×(1-a)

其中，T₁₃为电缆线路的平均故障停电时间，λ₁₃为电缆线路的故障率，l₂为电缆线路的长度，t₁₄为电缆线路的故障隔离时间；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均故障停电时间T₁₃的表达式为：

T₁₃＝λ₁₃×l₂×[t₁₄+t₁₅×(n+1)/(2×n)]×(1-a)；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均预安排停电时间T₁₄为零；当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均预安排停电时间T₁₄的表达式为：

T₁₄＝λ₁₄×l₂×[(n+1)/(2×n)]×t₁₆×(1-a)

其中，λ₁₄为电缆线路的预安排停运率，t₁₆为电缆线路的预安排检修时间。

中压配变层的故障平均停电时间T₂₁及预安排平均停电时间T₂₂的表达式分别为：

T₂₁＝λ₂₁×t₂₁×(1-a)

T₂₂＝λ₂₂×t₂₂×(1-a)

其中，λ₂₁为中压配变层的配变故障停运率，t₂₁为中压配变层的配变故障检修时间，λ₂₂为中压配变层的配变预安排停运率，t₂₂为中压配变层的配变预安排检修时间。

低压线路层的故障平均停电时间T₃的表达式为：

T₃＝λ₃×l₃×t₃

其中，λ₃为低压线路的故障率，l₃为低压线路的平均长度，t₃为低压线路的故障修复时间。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法在具体操作时，根据架空线路网及电缆线路网的各种接线模式的供电可靠率与各供电区域的供电可靠率指标进行对比，从而选择出最优的接线模式作为对应供电区域的接线模式。另外，在计算空线路网及电缆线路网的各种接线模式的供电可靠率充分考虑各层级线路的平均故障停电时间及预安排停电时间，使计算的结果更接近于工程实际，从而有效的提高供电区域的接线模式选择的可靠性及准确性。

进一步，在计算各层级线路的平均故障停电时间及预安排停电时间充分考虑线路的平均长度及故障修复时间，从而使计算的结果更加的准备可靠。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细描述，以下是对本发明的解释而不是限定。

本发明所述的基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法包括以下步骤：

1)将配电网分为高压层、中压馈线层、中压配变层及低压线路层，计算高压层的平均故障停电时间T₀；计算中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁、架空线路预安排停电时间T₁₂、电缆线路平均故障停电时间T₁₃及电缆线路平均预安排停电时间T₁₄，计算中压配变层的故障平均停电时间T₂₁及预安排平均停电时间T₂₂；计算低压线路层的故障平均停电时间T₃；

2)根据步骤1)计算得到的高压层的平均故障停电时间T₀、中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁、架空线路预安排停电时间T₁₂、电缆线路平均故障停电时间T₁₃及电缆线路平均预安排停电时间T₁₄、中压配变层的故障平均停电时间T₂₁及预安排平均停电时间T₂₂、以及低压线路层的故障平均停电时间T₃计算架空线路网及电缆线路网的各种接线模式的供电可靠率，其中，架空线路网的接线模式包括辐射式接线模式、多分段单联络接线模式、多分段适度联络接线模式；电缆线路网的接线模式包括单射式接线模式、双射式接线模式、单环式接线模式、双环式接线模式、N供一备接线模式及N-1单环网接线模式；

3)根据步骤2)计算得到的架空线路网及电缆线路网的各种接线模式的供电可靠率与各供电区域的供电可靠率指标进行对比，得各供电区域的接线模式。

具体的，高压层故障停电时，当中压馈线层及中压配变层能够转移高压层的负荷时，则高压层的平均故障停电时间T₀为零；当中压馈线层及中压配变层不能转移高压层的负荷时，则高压层的平均故障停电时间T₀为：

T₀＝(λ₀₁+λ₀₂*l₀)*t₀

其中，λ₀₁为高压层的主变故障概率，λ₀₂为高压层的线路故障概率，l₀为高压层的线路平均长度，t₀为高压层的恢复供电时间。

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁的表达式为：

T₁₁＝λ₁₁×l₁×(t₁₁+t₁₂/n)×(1-a)

λ₁₁为架空线路故障概率，l₁为架空线路的长度，t₁₁为架空线路的故障隔离时间，t₁₂为架空线路的故障检修时间，n为架空线路的分段数，a为架空线路的配变双接入比例；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，则中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁的表达式为：

T₁₁＝λ₁₁×l₁×[t₁₁+t₁₂×(n+1)/(2×n)]×(1-a)

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的架空线路预安排停电时间T₁₂的表达式为：

T₁₂＝λ₁₂×l₁×(1/n)×t₁₃×(1-a)

λ₁₂为架空线路的预安排停运率，t₁₃为架空线路的预安排检修时间；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，中压馈线层的架空线路预安排停电时间T₁₂的表达式为：

T₁₂＝λ₁₂×l₁×[(n+3)/(2×n)]×t₁₃×(1-a)

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均故障停电时间T₁₃的表达式为：

T₁₃＝λ₁₃×l₂×t₁₄×(1-a)

其中，T₁₃为电缆线路的平均故障停电时间，λ₁₃为电缆线路的故障率，l₂为电缆线路的长度，t₁₄为电缆线路的故障隔离时间；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均故障停电时间T₁₃的表达式为：

T₁₃＝λ₁₃×l₂×[t₁₄+t₁₅×(n+1)/(2×n)]×(1-a)；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均预安排停电时间T₁₄为零；当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均预安排停电时间T₁₄的表达式为：

T₁₄＝λ₁₄×l₂×[(n+1)/(2×n)]×t₁₆×(1-a)

其中，λ₁₄为电缆线路的预安排停运率，t₁₆为电缆线路的预安排检修时间。

中压配变层的故障平均停电时间T₂₁及预安排平均停电时间T₂₂的表达式分别为：

T₂₁＝λ₂₁×t₂₁×(1-a)

T₂₂＝λ₂₂×t₂₂×(1-a)

其中，λ₂₁为中压配变层的配变故障停运率，t₂₁为中压配变层的配变故障检修时间，λ₂₂为中压配变层的配变预安排停运率，t₂₂为中压配变层的配变预安排检修时间。

低压线路层的故障平均停电时间T₃的表达式为：

T₃＝λ₃×l₃×t₃

其中，λ₃为低压线路的故障率，l₃为低压线路的平均长度，t₃为低压线路的故障修复时间。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将配电网分为高压层、中压馈线层、中压配变层及低压线路层，计算高压层的平均故障停电时间T₀；计算中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁、架空线路预安排停电时间T₁₂、电缆线路平均故障停电时间T₁₃及电缆线路平均预安排停电时间T₁₄，计算中压配变层的故障平均停电时间T₂₁及预安排平均停电时间T₂₂；计算低压线路层的故障平均停电时间T₃；

2)根据步骤1)计算得到的高压层的平均故障停电时间T₀、中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁、架空线路预安排停电时间T₁₂、电缆线路平均故障停电时间T₁₃及电缆线路平均预安排停电时间T₁₄、中压配变层的故障平均停电时间T₂₁及预安排平均停电时间T₂₂、以及低压线路层的故障平均停电时间T₃计算架空线路网及电缆线路网的各种接线模式的供电可靠率；

3)根据步骤2)计算得到的架空线路网及电缆线路网的各种接线模式的供电可靠率与各供电区域的供电可靠率指标进行对比，得各供电区域的接线模式；

高压层故障停电时，当中压馈线层及中压配变层能够转移高压层的负荷时，则高压层的平均故障停电时间T₀为零；当中压馈线层及中压配变层不能转移高压层的负荷时，则高压层的平均故障停电时间T₀为：

T₀＝(λ₀₁+λ₀₂*l₀)*t₀

其中，λ₀₁为高压层的主变故障概率，λ₀₂为高压层的线路故障概率，l₀为高压层的线路平均长度，t₀为高压层的恢复供电时间。

2.根据权利要求1所述的基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法，其特征在于，架空线路网的接线模式包括辐射式接线模式、多分段单联络接线模式、多分段适度联络接线模式；

电缆线路网的接线模式包括单射式接线模式、双射式接线模式、单环式接线模式、双环式接线模式、N供一备接线模式及N-1单环网接线模式。

3.根据权利要求1所述的基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法，其特征在于，中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁的表达式为：

T₁₁＝λ₁₁×l₁×(t₁₁+t₁₂/n)×(1-a)

λ₁₁为架空线路故障概率，l₁为架空线路的长度，t₁₁为架空线路的故障隔离时间，t₁₂为架空线路的故障检修时间，n为架空线路的分段数，a为架空线路的配变双接入比例；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，则中压馈线层的架空线路平均故障停电时间T₁₁的表达式为：

T₁₁＝λ₁₁×l₁×[t₁₁+t₁₂×(n+1)/(2×n)]×(1-a)

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的架空线路预安排停电时间T₁₂的表达式为：

T₁₂＝λ₁₂×l₁×(1/n)×t₁₃×(1-a)

λ₁₂为架空线路的预安排停运率，t₁₃为架空线路的预安排检修时间；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，中压馈线层的架空线路预安排停电时间T₁₂的表达式为：

T₁₂＝λ₁₂×l₁×[(n+3)/(2×n)]×t₁₃×(1-a)

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均故障停电时间T₁₃的表达式为：

T₁₃＝λ₁₃×l₂×t₁₄×(1-a)

其中，T₁₃为电缆线路的平均故障停电时间，λ₁₃为电缆线路的故障率，l₂为电缆线路的长度，t₁₄为电缆线路的故障隔离时间；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均故障停电时间T₁₃的表达式为：

T₁₃＝λ₁₃×l₂×[t₁₄+t₁₅×(n+1)/(2×n)]×(1-a)；

中压馈线层中的若干段线路故障时，当中压馈线层中故障段线路的负荷能够通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均预安排停电时间T₁₄为零；当中压馈线层中故障段线路的负荷不能通过未故障线路段供电时，中压馈线层的电缆线路平均预安排停电时间T₁₄的表达式为：

T₁₄＝λ₁₄×l₂×[(n+1)/(2×n)]×t₁₆×(1-a)

其中，λ₁₄为电缆线路的预安排停运率，t₁₆为电缆线路的预安排检修时间。

4.根据权利要求1所述的基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法，其特征在于，中压配变层的故障平均停电时间T₂₁及预安排平均停电时间T₂₂的表达式分别为：

T₂₁＝λ₂₁×t₂₁×(1-a)

T₂₂＝λ₂₂×t₂₂×(1-a)

其中，λ₂₁为中压配变层的配变故障停运率，t₂₁为中压配变层的配变故障检修时间，λ₂₂为中压配变层的配变预安排停运率，t₂₂为中压配变层的配变预安排检修时间。

5.根据权利要求1所述的基于可靠性的中压线路典型接线模式选择方法，其特征在于，低压线路层的故障平均停电时间T₃的表达式为：

T₃＝λ₃×l₃×t₃

其中，λ₃为低压线路的故障率，l₃为低压线路的平均长度，t₃为低压线路的故障修复时间。