CN108876103A - 基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法 - Google Patents

Abstract

一种基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法。其包括确定多个方案；收集基础数据；建立比选模型：计算变电站数量、线路条数和长度；计算单位面积建设投资；计算单位用地面积的供电能力；计算供电可靠率；计算电压等级序列效能评估系数：以电压等级序列效能评估系数最大的规划方案作为推荐方案等步骤。本发明提供的比选方法综合考虑单位用地面积供电能力和供电可靠率的技术因素以及单位面积建设投资的经济因素，得到区域电网规划方案效能评估模型，可计算出不同电压等级序列效能评估系数，从而以此为依据得出不同电压等级序列的最优规划方案，保证了在电网规划方案评估时的综合性、准确性。

Description

基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法

技术领域

本发明属于电力系统设计技术领域，特别是涉及一种基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法。

背景技术

目前，随着电力工业的发展，国内外电压等级序列呈现出多样性，许多地区由于电压等级过多过密，造成输变电容量重复过多，电网线损及无功损耗过大，结果造成资源浪费。因此，电网结构及电压等级序列优化配置至关重要，这也是保障城市电网经济、可靠、优化运行的保障。

在区域电网规划及改造方案的确定过程中，选择具体的供电方案时，须考虑供电可靠、基建投资省、供电效率高等基本要求。区域电网规划中应根据规划地区的经济状况和负荷情况合理选择并具体确定电压等级序列，以保证合理的电网网架结构、容载比等技术原则。此外，还需对其可靠性和经济性进行指标评估。目前大部分的规划方案评估都是针对区域电网的某一项(如经济效益，供电可靠性等)来进行的，应用这样的规划评估方法很难把技术和经济手段全面考虑研究。因此，对区域电网规划方案进行综合的定量经济技术比较计算，建立基于电压等级序列效能评估的评价模式，从而指导电网规划方案选择是非常必要的，对提高电网的综合效益也是非常有意义的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法。

为了达到上述目的，本发明旨在发明一种基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法，该方法兼顾考虑区域电网不同电压序列供电能力、可靠性又考虑电网规划项目经济性,建立基于电压等级序列效能评估的比选模型，综合考虑每种方案的不同负荷水平下单位供电面积建设投资、供电能力与土地资源利用对比、可靠性水平，提高区域电网规划的综合效益。

为了达到上述目的，本发明提供的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)确定欲参加比选的多个不同电压等级序列电网规划方案；

步骤2)收集上述各规划方案的基础数据；

步骤3)建立基于电压等级序列效能评估的比选模型：

步骤4)根据上述步骤2)收集的数据计算不同电压等级序列电网规划方案所需的各电压等级变电站数量、线路条数和长度；

步骤5)根据上述步骤2)收集的数据和步骤4)的结果计算不同电压等级序列电网规划方案的单位面积建设投资XS；并以单位面积建设投资XS作为约束指标，如果高于上限值，该电网规划方案不成立；所述的上限值按规划年同等负荷密度供电区域单位面积建设投资上浮20％选取，或根据专家决议确定。

步骤6)根据上述步骤2)收集的数据计算不同电压等级序列电网规划方案的单位用地面积的供电能力YS；并以单位用地面积的供电能力YS作为约束指标，如果低于下限值，该电网规划方案不成立；所述的下限值按规划年同等负荷密度供电区域单位用地面积供电能力下浮20％选取，或根据专家决议确定。

步骤7)根据上述步骤2)收集的数据计算不同电压等级序列电网规划方案的供电可靠率ASAI；并以供电可靠率ASAI作为约束指标，如果低于下限值，该电网规划方案不成立；所述的下限值按规划年同等负荷密度供电区域供电可靠率下浮5％选取，或根据专家决议确定。

步骤8)将步骤5)—步骤7)获得的每一电网规划方案的单位面积建设投资XS、单位用地面积的供电能力YS以及供电可靠率ASAI代入步骤3)建立的比选模型中而计算出该电网规划方案的电压等级序列效能评估系数XNPG：

步骤9)以上述步骤8)获得的电压等级序列效能评估系数XNPG最大的规划方案作为推荐方案。

在步骤2)中，所需的基础数据包括容载比、负荷密度、变电站容量、供电区域面积、功率因数、线路曲折系数、负荷点平均年停运时间。

在步骤3)中，所述的基于电压等级序列效能评估的比选模型为：

其中，XNPG为电压等级序列效能评估系数；YS为单位用地面积的供电能力；XS为单位面积建设投资XS；

在步骤4)中，所述的各电压等级变电站数量N利用下式计算：

其中，K_c表示容载比，σ表示负荷密度，S_b表示变电站容量，S表示供电区域面积；

各电压等级线路长度L利用下式计算：

其中，u表示线路曲折系数,n表示线路条数。

在步骤5)中，所述的不同电压等级序列电网规划方案的单位面积建设投资XS利用下式计算：

其中，NB_t表示某电压等级变电站数量，AB_t表示相应电压等级变电站的建设投资，LX_t表示某电压等级线路长度，AX_t表示相应单位电压等级线路长度L的建设投资。

在步骤6)中，所述的不同电压等级序列电网规划方案的单位用地面积的供电能力YS利用下式计算：

其中，η表示负载率,cosφ表示功率因数。

在步骤7)中，所述的不同电压等级序列电网规划方案的供电可靠率ASAI利用下式计算：

供电可靠率ASAI以实际供电总时户数与要求供电总时户数之比表示；

其中，U_i为负荷点i平均年停运时间，N_i为故障时受影响的用户数。

本发明提供的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法，综合考虑单位用地面积供电能力和供电可靠率的技术因素以及单位面积建设投资的经济因素，得到区域电网规划方案效能评估模型，可计算出不同电压等级序列效能评估系数，从而以此为依据得出不同电压等级序列的最优规划方案，保证了在电网规划方案评估时的综合性、准确性。

附图说明

图1为本发明提供的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)确定欲参加比选的多个不同电压等级序列电网规划方案；

步骤2)收集上述各规划方案的基础数据；

所需的基础数据包括容载比、负荷密度、变电站容量、供电区域面积、功率因数、线路曲折系数、负荷点平均年停运时间。

步骤3)建立基于电压等级序列效能评估的比选模型：

所述的基于电压等级序列效能评估的比选模型为：

其中，XNPG为电压等级序列效能评估系数；YS为单位用地面积的供电能力；XS为单位面积建设投资XS；

步骤4)根据上述步骤2)收集的数据计算不同电压等级序列电网规划方案所需的各电压等级变电站数量、线路条数和长度；

所述的各电压等级变电站数量N利用下式计算：

其中，K_c表示容载比，σ表示负荷密度，S_b表示变电站容量，S表示供电区域面积；

各电压等级线路长度L利用下式计算：

其中，u表示线路曲折系数,n表示线路条数。

步骤5)根据上述步骤2)收集的数据和步骤4)的结果计算不同电压等级序列电网规划方案的单位面积建设投资XS；并以单位面积建设投资XS作为约束指标，如果高于上限值，该电网规划方案不成立；所述的上限值按规划年同等负荷密度供电区域单位面积建设投资上浮20％选取，或根据专家决议确定。

所述的不同电压等级序列电网规划方案的单位面积建设投资XS利用下式计算：

其中，NB_t表示某电压等级变电站数量，AB_t表示相应电压等级变电站的建设投资，LX_t表示某电压等级线路长度，AX_t表示相应单位电压等级线路长度L的建设投资。

步骤6)根据上述步骤2)收集的数据计算不同电压等级序列电网规划方案的单位用地面积的供电能力YS；并以单位用地面积的供电能力YS作为约束指标，如果低于下限值，该电网规划方案不成立；所述的下限值按规划年同等负荷密度供电区域单位用地面积供电能力下浮20％选取，或根据专家决议确定。

所述的不同电压等级序列电网规划方案的单位用地面积的供电能力YS利用下式计算：

其中，η表示负载率,cosφ表示功率因数。

步骤7)根据上述步骤2)收集的数据计算不同电压等级序列电网规划方案的供电可靠率ASAI；并以供电可靠率ASAI作为约束指标，如果低于下限值，该电网规划方案不成立；所述的下限值按规划年同等负荷密度供电区域供电可靠率下浮5％选取，或根据专家决议确定。

所述的不同电压等级序列电网规划方案的供电可靠率ASAI利用下式计算：

供电可靠率ASAI以实际供电总时户数与要求供电总时户数之比表示；

其中，U_i为负荷点i平均年停运时间，N_i为故障时受影响的用户数。

步骤8)将步骤5)—步骤7)获得的每一电网规划方案的单位面积建设投资XS、单位用地面积的供电能力YS以及供电可靠率ASAI代入步骤3)建立的比选模型中而计算出该电网规划方案的电压等级序列效能评估系数XNPG：

步骤9)以上述步骤8)获得的电压等级序列效能评估系数XNPG最大的规划方案作为推荐方案。

Claims (7)

1.一种基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法，其特征在于：所述的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)确定欲参加比选的多个不同电压等级序列电网规划方案；

步骤2)收集上述各规划方案的基础数据；

步骤3)建立基于电压等级序列效能评估的比选模型：

步骤4)根据上述步骤2)收集的数据计算不同电压等级序列电网规划方案所需的各电压等级变电站数量、线路条数和长度；

步骤5)根据上述步骤2)收集的数据和步骤4)的结果计算不同电压等级序列电网规划方案的单位面积建设投资XS；并以单位面积建设投资XS作为约束指标，如果高于上限值，该电网规划方案不成立；所述的上限值按规划年同等负荷密度供电区域单位面积建设投资上浮20％选取，或根据专家决议确定；

步骤6)根据上述步骤2)收集的数据计算不同电压等级序列电网规划方案的单位用地面积的供电能力YS；并以单位用地面积的供电能力YS作为约束指标，如果低于下限值，该电网规划方案不成立；所述的下限值按规划年同等负荷密度供电区域单位用地面积供电能力下浮20％选取，或根据专家决议确定；

步骤7)根据上述步骤2)收集的数据计算不同电压等级序列电网规划方案的供电可靠率ASAI；并以供电可靠率ASAI作为约束指标，如果低于下限值，该电网规划方案不成立；所述的下限值按规划年同等负荷密度供电区域供电可靠率下浮5％选取，或根据专家决议确定；

步骤8)将步骤5)—步骤7)获得的每一电网规划方案的单位面积建设投资XS、单位用地面积的供电能力YS以及供电可靠率ASAI代入步骤3)建立的比选模型中而计算出该电网规划方案的电压等级序列效能评估系数XNPG：

步骤9)以上述步骤8)获得的电压等级序列效能评估系数XNPG最大的规划方案作为推荐方案。

2.根据权利要求1所述的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法，其特征在于：在步骤2)中，所需的基础数据包括容载比、负荷密度、变电站容量、供电区域面积、功率因数、线路曲折系数、负荷点平均年停运时间。

3.根据权利要求1所述的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法，其特征在于：在步骤3)中，所述的基于电压等级序列效能评估的比选模型为：

其中，XNPG为电压等级序列效能评估系数；YS为单位用地面积的供电能力；XS为单位面积建设投资XS。

4.根据权利要求1所述的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法，其特征在于：在步骤4)中，所述的各电压等级变电站数量N利用下式计算：

其中，K_c表示容载比，σ表示负荷密度，S_b表示变电站容量，S表示供电区域面积；

各电压等级线路长度L利用下式计算：

其中，u表示线路曲折系数,n表示线路条数。

5.根据权利要求1所述的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法，其特征在于：在步骤5)中，所述的不同电压等级序列电网规划方案的单位面积建设投资XS利用下式计算：

其中，NB_t表示某电压等级变电站数量，AB_t表示相应电压等级变电站的建设投资，LX_t表示某电压等级线路长度，AX_t表示相应单位电压等级线路长度L的建设投资。

6.根据权利要求1所述的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法，其特征在于：在步骤6)中，所述的不同电压等级序列电网规划方案的单位用地面积的供电能力YS利用下式计算：

其中，η表示负载率,cosφ表示功率因数。

7.根据权利要求1所述的基于电压等级序列效能评估的区域电网规划方案比选方法，其特征在于：在步骤7)中，所述的不同电压等级序列电网规划方案的供电可靠率ASAI利用下式计算：

供电可靠率ASAI以实际供电总时户数与要求供电总时户数之比表示；

其中，U_i为负荷点i平均年停运时间，N_i为故障时受影响的用户数。