CN106602547A - 一种配电网出线配置的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种配电网出线配置的方法，用于110千伏变电站，包括：根据配电网规划方案数据，判断所述变电站是否满足变电站建设初期的预设标准；若所述变电站满足预设标准，则确定所述变电站的接线模式；根据所述接线模式，设置所述配电网的馈供线路的数量；根据所述变电站供电负荷，获取供电区域类型；根据所述供电区域类型，确定所述变电站的安全性标准和可靠性标准；获取所述变电站的安全性结果和可靠性结果，并根据所述变电站的安全性标准和可靠性标准，设置所述配电网的联络线路的数量。本发明实施例还提供了一种配电网出线配置的系统。本发明实施例中，该配电网出线配置可避免前期裕度过大和后期资源紧张等问题的出现。

Description

一种配电网出线配置的方法及系统

技术领域

本发明涉及变电站技术领域，尤其涉及一种配电网出线配置的方法及系统。

背景技术

在国网公司企业标准《配电网规划设计导则(Q/GDW1738—2012)》中明确提出，“应将配电网作为一个整体规划，以满足各层级间的协调配合、空间上的优化布局和时间上的合理过渡”。同时，该标准又指出，“配电网规划应遵循资产全寿命周期成本最小的原则”，以及“应实行差异化原则”。

110千伏变电站作为配电网中的重要组成部分，承担着将电力从220千伏电网降压至10(20)千伏电网的关键环节，其规划建设，既要与上级电网相一致，又要与下级10千伏电网的发展相协调。目前在110千伏变电站规划建设中，关于10千伏出线主要依据国网公司《配电网规划设计导则》、以及110千伏变电站典型设计确定。在相关规程及典设中，主要规定了远景出线规模，而对初期中压电网配套出线配置很少规定，尤其是在110千伏变电所建设初期多有单线单变情况。这就导致在实际规划建设中，对110千伏变电站初期中压出线如何配置及配置量等，更多的是凭借规划人员的经验确定，从而造成了出线的浪费或不足，难以统筹兼顾经济性与可靠性，达到《配电网规划设计导则》中的整体性、协调性、经济性、差异性的要求。

发明内容

本发明实施例提供一种配电网出线配置的方法，以解决现有技术中配电网出线配置导致出线的浪费或不足的问题。

本发明实施例提供一种配电网出线配置的系统，以解决现有技术中配电网出线配置导致出线的浪费或不足的问题。

第一方面，提供一种配电网出线配置的方法，用于110千伏变电站，包括：根据配电网规划方案数据，判断所述变电站是否满足变电站建设初期的预设标准；若所述变电站满足预设标准，则确定所述变电站的接线模式；根据所述接线模式，设置所述配电网的馈供线路的数量；根据所述变电站供电负荷，获取供电区域类型；根据所述供电区域类型，确定所述变电站的安全性标准和可靠性标准；获取所述变电站的安全性结果和可靠性结果，并根据所述变电站的安全性标准和可靠性标准，设置所述配电网的联络线路的数量。

第二方面，提供一种配电网出线配置的系统，其特征在于，包括：第一判断模块，用于根据电网规划方案数据，判断所述变电站是否满足变电站建设初期的预设标准；接线模式确定模块，用于若所述变电站满足预设标准，则确定所述变电站的接线模式；馈供线路设置模块，用于根据所述接线模式，设置所述配电网的馈供线路的数量；供电区域获取模块，用于根据所述变电站供电负荷，获取供电区域类型；标准确定模块，用于根据所述供电区域类型，获取所述变电站的安全性标准和可靠性标准；第一联络线路设置模块，用于获取所述变电站的安全性结果和可靠性结果，并根据所述变电站的安全性标准和可靠性标准，设置所述配电网的联络线路的数量。

这样，本发明实施例中，通过对变电站供电能力、接线模式、供电区域及其与线路匹配等方面的分析，系统梳理和研究变电站建设、运行过程中线路利用及其与负荷之间的匹配情况，从规划层面提出具有指导意义的原则和建议，使配电网出线配置满足可靠性和安全性要求，提高配电网出线配置的经济性及整体协调性，避免前期裕度过大和后期资源紧张等问题的出现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的配电网出线配置的方法的流程图；

图2是本发明实施例的配电网出线配置的系统的一种结构框图；

图3是本发明实施例的配电网出线配置的系统的另一种结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种配电网出线配置的方法。该方法用于110千伏变电站。该配电网优选为中压配电网。如图1所示，为本发明实施例的配电网出线配置的方法的流程图。该方法具体包括如下的步骤：

步骤S101：根据配电网规划方案数据，判断变电站是否满足变电站建设初期的预设标准。

其中，配电网规划方案数据包括：配电网的电压等级、变电站的容量、变电站供电负荷、配电网的可靠性参数。该配电网规划方案数据为预先设置的。

根据该配电网规划方案数据可分析出变电站的特点。具体的，根据配电网规划方案中已经安排的馈供线路、联络线路安排情况以及变电站容量、负荷水平等分析变电站的特点。该变电站的特点包括：接线模式、馈供线路、联络线路安排情况以及变电站容量、负荷水平等。根据该变电站的特点，可参考变电站安全性标准和可靠性标准(表3和表4)，来确定该变电站是否满足变电站建设初期的预设标准。其中，该变电站建设初期的预设标准包括：

(1)变电站为10/35kV馈供线路电源，变电站之间没有建立馈供线路(即负荷转移线路)。

该预设标准要求各种接线类型都是通过一个变电站提供电源。

(2)变电站在10/35kV馈供线路之间通过联络线路保障变压器N-1或N-2后的供电转移。

步骤S102：若变电站满足预设标准，则确定变电站的接线模式。

其中，接线模式包括：电缆线双环网、电缆线单环网、架空线多分段适度联络和架空线多分段单辐射。该变电站的接线模式可任意确定。如表1所示，为不同接线模式下线路的供电负荷。

表1不同接线模式下线路的供电负荷

步骤S103：根据接线模式，设置配电网的馈供线路的数量。

该配电网的馈供线路的数量为：

L_min＝C_p/p_TM，

其中，L_min为馈供线路的数量，C_p为变电站供电负荷，p_TM为接线模式的最大供电负荷。该接线模式的最大供电负荷为各个联络线路满足第一级负荷组供电安全性标准的最大供电负荷。该第一级负荷组的供电安全性标准可参照表3。

例如，接线模式为电缆双环网，则参照表1，该接线模式的最大供电负荷为16MW。

步骤S104：根据变电站的负荷水平，获取供电区域类型。

供电区域类型的划分根据供电区域的负荷密度不同，而具体分为A+、A、B、C、D四类。该供电区域类型的划分标准如表2所示。

表2供电区域类型的划分标准

其中，σ为供电区域的负荷密度(MW/km²)；供电区域面积一般不小于5km²；计算负荷密度时，应扣除110kV专线负荷，以及高山、戈壁、荒漠、水域、森林等无效供电面积。

步骤S105：根据供电区域类型，确定变电站的安全性标准和可靠性标准。

其中，变电站的安全性标准规定了不同电压等级配电网元件故障停运后，允许损失的负荷大小及恢复供电的时间。变电站的安全性标准的一般原则为：接入的负荷规模越大、停电损失越大，其供电可靠性要求越高、恢复供电时间要求越短。一般可根据负荷水平细分为第一级、第二级、第三级、第四级四个等级的负荷组，并制定各负荷组的安全性标准。变电站的安全性标准如表3所示。

表3变电站的安全性标准

该可靠性标准包括：根据不同的供电区域类型的供电可靠率和用户年平均停电时间等可靠性指标。可靠性标准可参照表4所示。

表4变电站的可靠性标准

供电区域	供电可靠率(RS-3)
		A+	用户年平均停电时间不高于5分钟(≥99.999％)
A	用户年平均停电时间不高于52分钟(≥99.990％)
		B	用户年平均停电时间不高于3小时(≥99.965％)
C	用户年平均停电时间不高于9小时(≥99.897％)
		D	用户年平均停电时间不高于15小时(≥99.828％)

步骤S106：获取变电站的安全性结果和可靠性结果，并根据变电站的安全性标准和可靠性标准，设置配电网的联络线路的数量。

具体的步骤S106具体包括如下的步骤：

(1)根据供电区域类型，对配电网的馈供线路进行安全性分析得到安全性结果。

(2)若安全性结果满足安全性标准，则对配电网的馈供线路进行可靠性分析得到可靠性结果；否则添加一条联络线路，并对添加一条联络线路后的配电网的馈供线路进行安全性分析得到安全性结果。

(3)若可靠性结果不满足可靠性标准，则添加一条联络线路，并对添加一条联络线路后的配电网的馈供线路进行可靠性分析得到可靠性结果；否则，完成配电网的联络线路的数量的设置。

其中，该安全性结果的获取方法为对配电网变电站进行N-1分析，计算变电站在N-1情况下满足负荷供应的情况，得到不能满足的负荷大小。

其中，该可靠性结果的获取方法为根据变电站实际的设备可靠性参数，采用蒙特卡洛模拟法或解析法，计算在故障及非计划停电情况下变电站满足负荷供应的情况，得到可靠性指标。通过上述的步骤可设置配电网的馈供线路的数量和联络线路的数量。

优选的，若未获取到变电站的安全性结果和可靠性结果，则设置配电网的联络线路的数量为：

IL_min＝(C_p-C_t)/IL_p，

其中，IL_min为联络线路的数量，C_p为变电站供电负荷，C_t为可由线路转供负荷，IL_p为联络线载流量。

通过上述的步骤，当不能获取到安全性结果和可靠性结果时，可采用上述的方法来确定联络线路的数量。

本发明实施例的配电网出线配置方法，通过对变电站供电能力、接线模式、供电区域及其与线路匹配等方面的分析，系统梳理和研究变电站建设、运行过程中线路利用及其与负荷之间的匹配情况，从规划层面提出具有指导意义的原则和建议，使配电网出线配置满足可靠性和安全性要求，提高配电网出线配置的经济性及整体协调性，避免前期裕度过大和后期资源紧张等问题的出现。

本发明实施例还提供了一种配电网出线配置的系统。如图2和3所示，分别为本发明实施例的配电网出线配置的系统的一种结构框图和另一种结构框图。该系统包括如下的模块：

第一判断模块201，用于根据配电网规划方案数据，判断变电站是否满足变电站建设初期的预设标准。

接线模式确定模块202，用于若变电站满足预设标准，则确定变电站的接线模式。

馈供线路设置模块203，用于根据接线模式，设置配电网的馈供线路的数量。

供电区域获取模块204，用于根据变电站供电负荷，获取供电区域类型。

标准确定模块205，用于根据供电区域类型，确定变电站的安全性标准和可靠性标准。

第一联络线路设置模块206，用于获取变电站的安全性结果和可靠性结果，并根据变电站的安全性标准和可靠性标准，设置配电网的联络线路的数量。

优选的，该系统还包括：

第二联络线路设置模块207，用于若未获取到变电站的安全性结果和可靠性结果，则设置配电网的联络线路的数量为：

IL_min＝(C_p-C_t)/IL_p，

其中，IL_min为联络线路数量，C_p为变电站供电负荷，C_t为可由线路转供负荷，IL_p为联络线载流量。

本发明的配电网出线配置系统，通过对变电站供电能力、接线模式、供电区域及其与线路匹配等方面的分析，系统梳理和研究变电站建设、运行过程中线路利用及其与负荷之间的匹配情况，从规划层面提出具有指导意义的原则和建议，使配电网出线配置满足可靠性和安全性要求，提高变电网出线配置的经济性及整体协调性，避免前期裕度过大和后期资源紧张等问题的出现。

下面以一具体的实施例对本发明的方法做进一步的说明。

该实施例中电网规划方案数据如下：

配电网的电压等级为110(35)KV。变电站的容量为80MW。变电站供电负荷为32MW(变电站负载率＝40％)。配电网的可靠性参数包括变电站设备可靠性参数和电缆线路可靠性参数，分别如表5和表6所示。

表5变电站设备可靠性参数

表6电缆线路可靠性参数

根据上述的配电网规划方案数据，判断变电站是否满足变电站建设初期的预设标准。当变电站满足预设标准，则确定变电站的接线模式。本实施例中确定变电站的接线模式为电缆双环网接线模式。根据接线模式，设置变电站的馈供线路的数量L_min＝C_p/p_TM＝32/16＝2。根据变电站的负荷水平，获取供电区域类型为表2中的A+区域类型。根据供电区域类型，从表3和表4中确定变电站的安全性标准和可靠性标准。获取变电站的安全性结果和可靠性结果，并根据变电站的安全性标准和可靠性标准，设置配电网的联络线路的数量。该安全性计算结果和可靠性计算结果分别如表7和表8所示。其中，选择联络线路型号为YJV22-3×400，其供电能力为7.73MVA。

表7供电安全性计算结果

由表7可见，在变电站建设初期，在负载为变电站最大供电能力40％的情况下，为满足安全性需要设置5条联络线路。

表8可靠性计算结果

由表8可见，本实施例中联络线路对可靠性没有影响，不需要另外增加联络线路。因此，本实施例中联络线路的数量为5条。

为了进一步验证该联络数量的准确性，采用IL_min＝(C_p-C_t)/IL_p计算联络线路的数量。

其中，C_p＝32，C_t＝0，IL_p＝7.73，IL_min≈4.14。该结果取整为5。因此，通过该公式验证确定联络线路的数量为5条。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种配电网出线配置的方法，用于110千伏变电站，其特征在于，包括：

根据配电网规划方案数据，判断所述变电站是否满足变电站建设初期的预设标准；

若所述变电站满足预设标准，则确定所述变电站的接线模式；

根据所述接线模式，设置所述配电网的馈供线路的数量；

根据所述变电站供电负荷，获取供电区域类型；

根据所述供电区域类型，确定所述变电站的安全性标准和可靠性标准；

获取所述变电站的安全性结果和可靠性结果，并根据所述变电站的安全性标准和可靠性标准，设置所述配电网的联络线路的数量。

2.根据权利要求1所述的配电网出线配置的方法，其特征在于，若未获取到所述变电站的安全性结果和可靠性结果，则设置所述配电网的联络线路的数量为：

IL_min＝(C_p-C_t)/IL_p，

其中，IL_min为联络线路的数量，C_p为变电站供电负荷，C_t为可由线路转供负荷，IL_p为联络线载流量。

3.根据权利要求1所述的配电网出线配置的方法，其特征在于，所述获取所述变电站的安全性结果和可靠性结果，并根据所述变电站的安全性结果和可靠性，设置所述配电网的联络线路的数量的步骤包括：

根据所述供电区域类型，对所述配电网的馈供线路进行安全性分析得到所述安全性结果；

若所述安全性结果满足所述安全性标准，则对所述配电网的馈供线路进行可靠性分析得到所述可靠性结果；否则添加一条联络线路，并对添加一条联络线路后的所述配电网的馈供线路进行安全性分析得到所述安全性结果；

若所述可靠性结果不满足所述可靠性标准，则添加一条联络线路，并对添加一条联络线路后的所述配电网的馈供线路进行可靠性分析得到所述可靠性结果；否则，完成所述配电网的联络线路的数量的设置。

4.根据权利要求1所述的配电网出线配置的方法，其特征在于，

所述安全性结果的获取方法包括：对所述变电站进行N-1分析，计算所述变电站在N-1情况下满足负荷供应的情况，得到不能满足的负荷大小；

所述可靠性结果的获取方法包括：根据所述变电站实际的设备可靠性参数，采用蒙特卡洛模拟法或解析法，计算在故障及非计划停电情况下所述变电站满足负荷供应的情况，得到可靠性指标。

5.根据权利要求1所述的配电网出线配置的方法，其特征在于，所述配电网的馈供线路的数量为：

L_min＝C_p/p_TM，

其中，L_min为馈供线路的数量，C_p为变电站供电负荷，p_TM为接线模式的最大供电负荷。

6.根据权利要求1所述的配电网出线配置的方法，其特征在于，所述配电网规划方案数据包括：所述配电网的电压等级、所述变电站的容量、所述变电站供电负荷、所述配电网的可靠性参数。

7.根据权利要求1所述的配电网出线配置的方法，其特征在于：所述预设标准包括：

所述变电站为10/35kV馈供线路电源，所述变电站之间没有建立馈供线路；

所述变电站在10/35kV馈供线路之间通过联络线路保障变压器N-1或N-2后的供电转移。

8.根据权利要求1所述的配电网出线配置的方法，其特征在于，所述接线模式包括：电缆线双环网、电缆线单环网、架空线多分段适度联络和架空线多分段单辐射。

9.一种配电网出线配置的系统，其特征在于，包括：

第一判断模块，用于根据配电网规划方案数据，判断所述变电站是否满足变电站建设初期的预设标准；

接线模式分析模块，用于若所述变电站满足预设标准，则确定所述变电站的接线模式；

馈供线路设置模块，用于根据所述接线模式，设置所述配电网的馈供线路的数量；

供电区域获取模块，用于根据所述变电站供电负荷，获取供电区域类型；

标准确定模块，用于根据所述供电区域类型，确定所述变电站的安全性标准和可靠性标准；

第一联络线路设置模块，用于获取所述变电站的安全性结果和可靠性结果，并根据所述变电站的安全性标准和可靠性标准，设置所述配电网的联络线路的数量。

10.根据权利要求9所述的变电站出线配置的系统，其特征在于，

第二联络线路设置模块，用于若未获取到所述安全性标准和可靠性标准，则设置所述配电网的联络线路的数量为：

IL_min＝(C_p-C_t)/IL_p，

其中，IL_min为联络线路数量，C_p为变电站供电负荷，C_t为可由线路转供负荷，IL_p为联络线载流量。