CN110289616A - 一种基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法 - Google Patents

一种基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法 Download PDF

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CN110289616A CN201910584299.2A CN201910584299A CN110289616A CN 110289616 A CN110289616 A CN 110289616A CN 201910584299 A CN201910584299 A CN 201910584299A CN 110289616 A CN110289616 A CN 110289616A
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Abstract

本发明公开了一种基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法，首先构建网络模型，然后在网络分析的基础上完成各指标的计算，再对配电网现状及项目需求进行评价，结合各待选项目的空间分布与拓扑关系确定最优先的项目，最后遵循动态规划的思想，根据项目选择结果更新配电网现状，进行新一轮的评价与选择。本发明考虑了在建项目及已安排项目对配电网的影响，可以避免投资的重复，对实际规划工作具有重要的参考价值。

Description

一种基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法
技术领域
本发明属于配电网建设技术领域，具体涉及一种基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法。
背景技术
配电网建设项目的优选属于运筹学问题，考虑到问题的多层次、多属性、多目标，在对多个项目进行比选时普遍采用评价方法。针对评价方法的有关研究主要集中在三大方面：确立指标体系、确定各指标权重与建立数学模型。
评价领域可运用的综合方法有很多种，具体包括专家咨询德尔菲法(Delphi)、层次分析法(AHP)、模糊综合评判法、数据包络分析法(DEA)、人工神经网络评价法、灰色综合评价法、TOPSIS法、熵权法、多元统计法及各类混合方法等多种方法。
以往的配电网系统规划方案评估在评估规划的经济效益和提高电网建设水平方面进行了很多工作，但普遍存在以下不足：评价指标和评价内容的设置过于繁琐且难以获得，导致部分评估结果对实际工作的指导意义不明显，研究未能与电力公司的规划投资业务较好地结合，实用性和可操作性较差；缺乏对配电网需求的深入分析，传统的方案分析和评估工作往往关注单个项目对电网的改善程度，而很少从配电网建设的整体与局部需求角度来考虑项目；在评价与选择项目时仅考虑当前的已存在的电网现状，未考虑在建项目及当年已安排的项目的影响。
发明内容
针对上述现有技术中描述的不足，本发明提供一种基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法，步骤如下：
S1，利用NetworkX包构建无向图网络模型。
收集各地区上报的项目资料和图纸信息，利用NetworkX包构建无向图网络模型；在网络模型中，变电站为节点，站点的运行数据、坐标、所在供电区级别等作为属性储存在节点上；站点之间的输电线为网络模型中的边，仅表示连通关系，不包含导线型号、长度等信息。
S2，计算网络模型中隶属于同一区域类型中各节点的评价指标。
所述评价指标，包括单主变停电校验T、线路经济性El、主变平均利用率Ee、供电能力裕度Y、最大负载率LM、负载均衡度Jl、网架连通度Jn。
在本发明中所述区域类型包括A+类地区、A类地区、B类地区、C类地区、D类地区、E类地区。
并且本发明从从供电安全性、供电经济性、负荷适应性和区域均衡性四个方面来获得符合高压配电网建设需求的评价指标。
对于A+类地区、A类地区，该类地区处于城市发展的末期阶段，配电网建设现状水平较高，对于配电网各项指标的规划要求都较高；人口密集、负荷密度大，一旦出现停电事故受影响人数多、造成的财产损失大，对供电安全性的要求极高，着重考虑供电安全性的项目需求；负荷增长平稳，需要保持一定负荷增长空间，对负荷适应性有一定要求，适当考虑负荷适应性的项目需求；整体经济水平较高，配电网规划对供电经济性要求较低，供电经济性的项目需求在配电网整体规划中考虑较少。
对于B类地区、C类地区，该类地区处于城市发展的中期阶段，配电网建设现状水平一般，对于配电网各项指标的规划要求整体适中；人口密度、负荷密度中等，出现停电事故影响较大，对供电安全性有一定要求规划时应考虑供电安全性的项目需求；负荷增长水平较高，需要保持较大的负荷增长空间，对负荷适应性要求较高，着重考虑负荷适应性的项目需求；在规划时适当应考虑供电的经济性要求与供电经济性的项目需求。
对于D类地区、E类地区，该类地区处于城市发展的初期阶段，配电网建设的现状水平较低，对于配电网各项指标的规划要求整体较低；人口分布稀疏、负荷密度低，对供电安全性要求相对不高，适当考虑供电安全性的项目需求；负荷增长缓慢，对负荷适应性的要求一般，不需太多考虑负荷适应性的项目需求；经济水平较低，对供电经济性的要求高，规划时更加着重考虑供电的经济性的项目需求。
所述供电安全性，是指电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断的向电力用户提供电力和电量的能力。在设置电网安全性指标时，要考虑指标的易获得性和代表性，由于解决单电源线的项目通常被认为绝对优先，所以本发明以单主变停电校验为供电安全性评价指标，改善单主变停电校验通过性的主要措施为增加变电站台数与增加站间联络线。
所述单主变停电校验指标的计算公式为：
P为某变电站中最大容量的主变退出运行，所需转供负荷大小；Pn为站内其他主变所能承接的负荷；Pw为某变电站站内其他主变所能承接的负荷；Pw为电压等级其他变电站通过联络线所能承接的负荷。
所述供电经济性，是配电网建设项目决策科学化、提高项目经济效益的重要手段。对于高压配电网项目的经济性评估，主要从运行经济性出发，以线路经济性和主变平均利用率两个指标来进行。
所述线路经济性，以实际供电半径与经济供电半径的比值来反应输电线路的经济性，改善线路经济性的主要措施是在附近区域新建变电站以减小原站供电半径。
所述线路经济性El的计算公式为：
r1为实际供电半径，根据以各变电站点为中心划分的voronoi图估算而得；r2为经济供电半径。
所述主变平均利用率，主要用于量化电网中设备的负载情况，考察设备是否处于经济的运行状态，若变电站的主变平均利用率过高，则考虑到负荷增长空间应进行扩容/新建站点工程，若变电站的主变平均利用率过低，则说明此时的变电站设备建设过于冗余，并不具有投资需求，改善主变平均利用率的主要措施是减小或停止投资/在原址扩建或附近区域新建变电站。
所述主变平均利用率Ee的计算公式为：
Ua为每小时平均降压电量；C为变电站容量；为功率因数。
所述负荷适应性是配电网规划的基础，负荷预测的不确定性要求电网为后续发展留有余地，因此需要对电网适应负荷发展的能力进行评价，主要指标包括供电能力裕度与最大负载率。
配电网供电能力是指在一定供电区域内，系统的最大负荷供应能力，其大小取决于变电站站内供电能力和电网供电转转移能力，改善变电站区域供电能力裕度的主要措施有扩容/新建站点和增加站间联络线。
所述供电能力裕度Y的计算公式为：
M＝N+Z (5)；
其中，M为最大供电能力，lt为变电站最大负荷时刻的负荷，Z为配电网的供电转移能力，N为站内供电能力，ci为与计算变电站相连接的第i个邻变电站的总变电容量，li为第i个变电站正常运行状态下的最大负荷时刻负荷，m为与计算站点相连的站点总数。
所述最大负载率反映了变电站在夏季等用电高峰时刻的负载程度。相对于更加侧重区域供电安全性的供电能力裕度指标，最大负载率从宏观上直观反应了区域的供电能力。由于重过载的变电站难以适应高速增长的用电需求，应优先考虑对其进行扩容或新建变电站分担过重的负荷，改善最大负载率的主要措施有扩容/新建站点。
所述最大负载率LM，计算公式为：
其中lm为计算站点的最大负荷，c为站点的变电容量，为负荷的功率因数，在计算中统一取经验值0.95。
均衡发展是电网建设规划的重要原则之一，这种均衡主要体现在负载均衡与网架连通两个方面。
所述负载均衡是电网协调发展和经济运行的重要保证，本发明通过规划区域内所有变电站负载率的方差来评估整个区域的负载均衡度，改善负载均衡度的主要措施为扩容/新建标变电站。
所述负载均衡度Jl的计算公式为：
其中，a为区域中变电站的总数量，li为第i个变电站的最大负载率，为整个规划区内所有变电站最大负载率的平均值。
所述网架连通度Jn，反应规划区域内电网线路的整体水平，计算公式为：
d为节点的度，是指连接当前节点的边数，即与变电站相连的电力线路的条数，Nd＝1为网络中度等于1的点的总数，Ntotal为网络中所有节点的总数，若网络中度数为1的节点占比较多，即说明多数变电站没有备用路径，网络分布接近辐射状，这会导致对某些站点的过分依赖而降低整体网络的可靠性。若网络中度大于1的点占比较高，则证明网络互联度较高，分布更加均衡，改善网架连通度的主要措施为增加站间联络线。
S3，对各节点的评价指标进行评分和权重赋值。
对于同一个评价指标，处于不同发展阶段的供电区域具有不同的规划目标，因而具有差异化的评分标准；而对于各评价指标间的权重相对大小，处在不同发展阶段的供电区域因为具有不同的负荷特性与用户需求，所以采用不同的设置。不同供电区域对评价指标的评分标准不同，评分标准为：
不同区域各指标权重的赋值标准不相同，赋值标准为：
A+ A B C D E
C1单主变停电校验 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3
C2线路经济性 0 0 0.05 0.1 0.2 0.25
C3主变平均利用率 0 0 0.05 0.1 0.2 0.25
C4供电能力裕度 0.1 0.15 0.15 0.15 0.1 0.1
C5最大负载率 0.1 0.15 0.15 0.15 0.1 0.1
S4，计算各节点的站点需求和网架需求。
站点需求和网架需求程度在供电区域各项指标评价的基础上得到，本发明所提出的评分标准对应配电网的现状水平，因此在进行需求评价时，应对现状评分进行“取补”或“取反”，即现状越差的供电区域对项目的需求越强。
所述站点需求＝(100-指标评分)*权重；所述网架需求＝(100-指标评分)*权重。
对于单主变停电校验，站点需求为(100-C1)*权重，网架需求为(100-C1)*权重。
对于线路经济性，站点需求为(100-C2)*权重。
对于主变平均利用率，站点需求为-(100-C2)*权重。
对于供电能力裕度，站点需求为(100-C4)*权重，网架需求为(100-C4)*权重。
对于最大负载率，站点需求为(100-C5)*权重。
具体如表所示：
站点需求 网架需求
C1单主变停电 (100-C1)*权重 (100-C1)*权重
C2线路经济性 (100-C2)*权重 -
C3主变平均利 -(100-C3)*权重 -
C4供电能力裕 (100-C4)*权重 (100-C4)*权重
C5最大负载率 (100-C5)*权重 -
S5，筛选出优先项目。
S5.1，对于待选的改/扩建站点项目，根据原有站点需求确定改/扩建项目的需求度。
对步骤S4获得的各原有站点需求进行排序，站点需求的最大值就是改/扩建项目的需求度。
S5.2，获取待选的新建站点项目的需求度。
新建站点项目的需求度是当前新建站点周边节点的站点需求的平均值。
S5.3，获取待选的网架项目的需求度。
待选网架项目的需求度是待选网架两端节点的网架需求的平均值。
S5.4，根据步骤S5.1-5.3，选择项目需求度最大值作为优先项目；若项目需求度最大值是相同的，则对于站点项目，则使用负载均衡度进行筛选，筛选公式为：C6*改善度/项目预算；选择最大值对应的项目为优先项目。
对于网架项目，则使用网架连通度进行筛选，筛选公式为：C7*改善度/项目预算；选择最大值对应的项目为优先项目。
S6，根据步骤S5，更新网络模型，并重复步骤S2-S5筛选新的优先项目，直至安排项目总金额达到规划金额且安排站点总容量满足负荷增长需求。
本发明具有以下特点：
(1)运用网络模型储存配电网的结构信息和站点信息，建立站点与线路数据库，使规划时能够充分考虑配电网的空间布局。
(2)在现状分析的基础上评价项目，从配电网建设的根本目的出发，更加关注配电网建设薄弱的区域。
(3)采用动态规划的思想，每一轮项目选择开始时均对配电网重新进行评估，避免了投资的重复性。
(4)计算结果以网络图方式呈现，直观清晰，为投资规划人员的决策提供了更好的辅助。
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，所描述的实施例仅仅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付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。
一种基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法，步骤如下：
S1，利用NetworkX包构建无向图网络模型。
收集各地区上报的项目资料和图纸信息，利用NetworkX包构建无向图网络模型；在网络模型中，变电站为节点，站点的运行数据、坐标、所在供电区级别等作为属性储存在节点上；站点之间的输电线为网络模型中的边，仅表示连通关系，不包含导线型号、长度等信息。
S2，计算网络模型中隶属于同一区域类型中各节点的评价指标。
所述评价指标，包括单主变停电校验T、线路经济性El、主变平均利用率Ee、供电能力裕度Y、最大负载率LM、负载均衡度Jl、网架连通度Jn。
在本发明中所述区域类型包括A+类地区、A类地区、B类地区、C类地区、D类地区、E类地区。
并且本发明从从供电安全性、供电经济性、负荷适应性和区域均衡性四个方面来获得符合高压配电网建设需求的评价指标。
对于A+类地区、A类地区，该类地区处于城市发展的末期阶段，配电网建设现状水平较高，对于配电网各项指标的规划要求都较高；人口密集、负荷密度大，一旦出现停电事故受影响人数多、造成的财产损失大，对供电安全性的要求极高，着重考虑供电安全性的项目需求；负荷增长平稳，需要保持一定负荷增长空间，对负荷适应性有一定要求，适当考虑负荷适应性的项目需求；整体经济水平较高，配电网规划对供电经济性要求较低，供电经济性的项目需求在配电网整体规划中考虑较少。
对于B类地区、C类地区，该类地区处于城市发展的中期阶段，配电网建设现状水平一般，对于配电网各项指标的规划要求整体适中；人口密度、负荷密度中等，出现停电事故影响较大，对供电安全性有一定要求规划时应考虑供电安全性的项目需求；负荷增长水平较高，需要保持较大的负荷增长空间，对负荷适应性要求较高，着重考虑负荷适应性的项目需求；在规划时适当应考虑供电的经济性要求与供电经济性的项目需求。
对于D类地区、E类地区，该类地区处于城市发展的初期阶段，配电网建设的现状水平较低，对于配电网各项指标的规划要求整体较低；人口分布稀疏、负荷密度低，对供电安全性要求相对不高，适当考虑供电安全性的项目需求；负荷增长缓慢，对负荷适应性的要求一般，不需太多考虑负荷适应性的项目需求；经济水平较低，对供电经济性的要求高，规划时更加着重考虑供电的经济性的项目需求。
所述供电安全性，是指电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断的向电力用户提供电力和电量的能力。在设置电网安全性指标时，要考虑指标的易获得性和代表性，由于解决单电源线的项目通常被认为绝对优先，所以本发明以单主变停电校验为供电安全性评价指标，改善单主变停电校验通过性的主要措施为增加变电站台数与增加站间联络线。
所述单主变停电校验指标的计算公式为：
P为某变电站中最大容量的主变退出运行，所需转供负荷大小；Pn为站内其他主变所能承接的负荷；Pw为某变电站站内其他主变所能承接的负荷；Pw为电压等级其他变电站通过联络线所能承接的负荷。
所述供电经济性，是配电网建设项目决策科学化、提高项目经济效益的重要手段。对于高压配电网项目的经济性评估，主要从运行经济性出发，以线路经济性和主变平均利用率两个指标来进行。
所述线路经济性，以实际供电半径与经济供电半径的比值来反应输电线路的经济性，改善线路经济性的主要措施是在附近区域新建变电站以减小原站供电半径。
所述线路经济性El的计算公式为：
r1为实际供电半径，根据以各变电站点为中心划分的voronoi图估算而得；r2为经济供电半径。
所述主变平均利用率，主要用于量化电网中设备的负载情况，考察设备是否处于经济的运行状态，若变电站的主变平均利用率过高，则考虑到负荷增长空间应进行扩容/新建站点工程，若变电站的主变平均利用率过低，则说明此时的变电站设备建设过于冗余，并不具有投资需求，改善主变平均利用率的主要措施是减小或停止投资/在原址扩建或附近区域新建变电站。
所述主变平均利用率Ee的计算公式为：
Ua为每小时平均降压电量；C为变电站容量；为功率因数。
所述负荷适应性是配电网规划的基础，负荷预测的不确定性要求电网为后续发展留有余地，因此需要对电网适应负荷发展的能力进行评价，主要指标包括供电能力裕度与最大负载率。
配电网供电能力是指在一定供电区域内，系统的最大负荷供应能力，其大小取决于变电站站内供电能力和电网供电转转移能力，改善变电站区域供电能力裕度的主要措施有扩容/新建站点和增加站间联络线。
所述供电能力裕度Y的计算公式为：
M＝N+Z (5)；
其中，M为最大供电能力，lt为变电站最大负荷时刻的负荷，Z为配电网的供电转移能力，N为站内供电能力，ci为与计算变电站相连接的第i个邻变电站的总变电容量，li为第i个变电站正常运行状态下的最大负荷时刻负荷，m为与计算站点相连的站点总数。
所述最大负载率反映了变电站在夏季等用电高峰时刻的负载程度。相对于更加侧重区域供电安全性的供电能力裕度指标，最大负载率从宏观上直观反应了区域的供电能力。由于重过载的变电站难以适应高速增长的用电需求，应优先考虑对其进行扩容或新建变电站分担过重的负荷，改善最大负载率的主要措施有扩容/新建站点。
所述最大负载率LM，计算公式为：
其中lm为计算站点的最大负荷，c为站点的变电容量，为负荷的功率因数，在计算中统一取经验值0.95。
均衡发展是电网建设规划的重要原则之一，这种均衡主要体现在负载均衡与网架连通两个方面。
所述负载均衡是电网协调发展和经济运行的重要保证，本发明通过规划区域内所有变电站负载率的方差来评估整个区域的负载均衡度，改善负载均衡度的主要措施为扩容/新建标变电站。
所述负载均衡度Jl的计算公式为：
其中，a为区域中变电站的总数量，li为第i个变电站的最大负载率，为整个规划区内所有变电站最大负载率的平均值。
所述网架连通度Jn，反应规划区域内电网线路的整体水平，计算公式为：
d为节点的度，是指连接当前节点的边数，即与变电站相连的电力线路的条数，Nd＝1为网络中度等于1的点的总数，Ntotal为网络中所有节点的总数，若网络中度数为1的节点占比较多，即说明多数变电站没有备用路径，网络分布接近辐射状，这会导致对某些站点的过分依赖而降低整体网络的可靠性。若网络中度大于1的点占比较高，则证明网络互联度较高，分布更加均衡，改善网架连通度的主要措施为增加站间联络线。
S3，对各节点的评价指标进行评分和权重赋值。
对于同一个评价指标，处于不同发展阶段的供电区域具有不同的规划目标，因而具有差异化的评分标准；而对于各评价指标间的权重相对大小，处在不同发展阶段的供电区域因为具有不同的负荷特性与用户需求，所以采用不同的设置。
不同供电区域对评价指标的评分标准不同，评分标准为：
不同区域各指标权重的赋值标准不相同，赋值标准为：
A+ A B C D E
C1单主变停电校验 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3
C2线路经济性 0 0 0.05 0.1 0.2 0.25
C3主变平均利用率 0 0 0.05 0.1 0.2 0.25
C4供电能力裕度 0.1 0.15 0.15 0.15 0.1 0.1
C5最大负载率 0.1 0.15 0.15 0.15 0.1 0.1
S4，计算各节点的站点需求和网架需求。
站点需求和网架需求程度在供电区域各项指标评价的基础上得到，本发明所提出的评分标准对应配电网的现状水平，因此在进行需求评价时，应对现状评分进行“取补”或“取反”，即现状越差的供电区域对项目的需求越强。
所述站点需求＝(100-指标评分)*权重；所述网架需求＝(100-指标评分)*权重。
对于单主变停电校验，站点需求为(100-C1)*权重，网架需求为(100-C1)*权重。
对于线路经济性，站点需求为(100-C2)*权重。
对于主变平均利用率，站点需求为-(100-C2)*权重。
对于供电能力裕度，站点需求为(100-C4)*权重，网架需求为(100-C4)*权重。
对于最大负载率，站点需求为(100-C5)*权重。
具体如表所示：
站点需求 网架需求
C1单主变停电 (100-C1)*权重 (100-C1)*权重
C2线路经济性 (100-C2)*权重 -
C3主变平均利 -(100-C3)*权重 -
C4供电能力裕 (100-C4)*权重 (100-C4)*权重
C5最大负载率 (100-C5)*权重 -
S5，筛选出优先项目。
S5.1，对于待选的改/扩建站点项目，根据原有站点需求确定改/扩建项目的需求度。
对步骤S4获得的各原有站点需求进行排序，站点需求的最大值就是改/扩建项目的需求度。
S5.2，获取待选的新建站点项目的需求度。
新建站点项目的需求度是当前新建站点周边节点的站点需求的平均值。
S5.3，获取待选的网架项目的需求度。
待选网架项目的需求度是待选网架两端节点的网架需求的平均值。
S5.4，根据步骤S5.1-5.3，选择项目需求度最大值作为优先项目；若项目需求度最大值是相同的，则对于站点项目，则使用负载均衡度进行筛选，筛选公式为：C6*改善度/项目预算；选择最大值对应的项目为优先项目。
对于网架项目，则使用网架连通度进行筛选，筛选公式为：C7*改善度/项目预算；选择最大值对应的项目为优先项目。
S6，根据步骤S5，更新网络模型，并重复步骤S2-S5筛选新的优先项目，直至安排项目总金额达到规划金额且安排站点总容量满足负荷增长需求。
下面以一个具体事例对本发明进行解释说明。
1)、基础信息。
现有规划资料为某供电辖区cad形式的站点与线路分布图(含机组构成与输电线型号、长度)与包括电压等级、变电站名称、变电容量、全供电区最大负荷时本站负荷、本站最大负荷与全年降压电量六项信息的35kV及以上公用变电站运行情况表。
2)、建立模型。
根据上述基础信息，利用NetworkX包中构建无向图网络模型，考虑在建项目的影响，更新网络模型及基本负荷信息。
3)、计算节点需求；
计算结果如表所示：
4)、安排项目。
建设方案共提出了了5个110kV与2个35kV项目，其中110kV线路工程3个，110kV站点工程2个，35kV线路工程2个，根据上报项目属性确定改善可靠度的绝对优先项目以及具有关联性的优先项目有：茗阳-花园110kV线路工程、创业-周湾110kV线路工程、彭庄-韩场110kV线路工程、高庙-平昌35kV线路改造工程。
齐岗110kV输变电工程机组容量为50MVA，位于胡店变原址，其项目需求为51.25，严湾110kV输变电工程机组容量为50MVA，位于产业、云海、花园侯家湾、工业城、惠民和汪冲变电站之间，其项目需求为56.61。
根据该规划区的负荷预测结果，项目建成年的负荷增量为66MW。综合考虑，两项目都有安排必要，且安排的优先级为齐岗>严湾，与齐岗关联的35kV送出线路项目也予以安排。
计算结果同时可为今后的配电网规划提供依据，根据计算结果，接下来应重点规划的区域有龙泉寺与侯家湾周边。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法，其特征在于，步骤如下：
S1，利用NetworkX包构建无向图网络模型；
收集各地区上报的项目资料和图纸信息，利用NetworkX包构建无向图网络模型；在网络模型中，变电站为节点，站点的运行数据、坐标、所在供电区级别作为属性储存在节点上；站点之间的输电线为网络模型中的边，仅表示连通关系，不包含导线型号、长度信息；
S2，计算网络模型中隶属于同一区域类型中各节点的评价指标；
所述评价指标，包括单主变停电校验T、线路经济性El、主变平均利用率Ee、供电能力裕度Y、最大负载率LM、负载均衡度Jl、网架连通度Jn；
S3，对各节点的评价指标进行评分和权重赋值；
S4，计算各节点的站点需求和网架需求；
所述站点需求＝(100-指标评分)*权重；
所述网架需求＝(100-指标评分)*权重；
S5，筛选出优先项目；
S6，根据步骤S5，更新网络模型，并重复步骤S2-S5筛选新的优先项目，直至安排项目总金额达到规划金额且安排站点总容量满足负荷增长需求。
2.根据权利要求1所述的基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法，其特征在于：在步骤S2中，所述单主变停电校验指标的计算公式为：
P为某变电站中最大容量的主变退出运行，所需转供负荷大小；Pn为站内其他主变所能承接的负荷；Pw为某变电站站内其他主变所能承接的负荷；Pw为电压等级其他变电站通过联络线所能承接的负荷；
所述线路经济性El的计算公式为：
r1为实际供电半径，根据以各变电站点为中心划分的voronoi图估算而得；r2为经济供电半径；
所述主变平均利用率Ee的计算公式为：
Ua为每小时平均降压电量；C为变电站容量；为功率因数；
所述供电能力裕度Y的计算公式为：
M＝N+Z (5)；
其中，M为最大供电能力，lt为变电站最大负荷时刻的负荷，Z为配电网的供电转移能力，N为站内供电能力，ci为与计算变电站相连接的第i个邻变电站的总变电容量，li为第i个变电站正常运行状态下的最大负荷时刻负荷，m为与计算站点相连的站点总数；
所述最大负载率LM，反映了变电站在夏季等用电高峰时刻的负载程度，计算公式为：
其中lm为计算站点的最大负荷，c为站点的变电容量，为负荷的功率因数；
所述负载均衡度Jl的计算公式为：
其中，a为区域中变电站的总数量，li为第i个变电站的最大负载率，为整个规划区内所有变电站最大负载率的平均值；
所述网架连通度Jn的的计算公式为：
d为节点的度，是指连接当前节点的边数，即与变电站相连的电力线路的条数，Nd＝1为网络模型中度等于1的点的总数，Ntotal为网络模型中所有节点的总数。
3.根据权利要求1所述的基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法，其特征在于：在步骤S3中，不同供电区域对评价指标的评分标准不同，评分标准为：
不同区域各指标权重的赋值标准不相同，赋值标准为：
4.根据权利要求1所述的基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法，其特征在于：在步骤S4中，对于单主变停电校验，站点需求为(100-C1)*权重，网架需求为(100-C1)*权重；
对于线路经济性，站点需求为(100-C2)*权重；
对于主变平均利用率，站点需求为-(100-C2)*权重；
对于供电能力裕度，站点需求为(100-C4)*权重，网架需求为(100-C4)*权重；
对于最大负载率，站点需求为(100-C5)*权重。
5.根据权利要求1所述的基于网络分析的高压配电网项目动态选择方法，其特征在于：在步骤S5中，具体步骤为：
S5.1，对于待选的改/扩建站点项目，根据原有站点需求确定改/扩建项目的需求度；
对步骤S4获得的各原有站点需求进行排序，站点需求的最大值就是改/扩建项目的需求度；
S5.2，获取待选的新建站点项目的需求度；
新建站点项目的需求度是当前新建站点周边节点的站点需求的平均值；
S5.3，获取待选的网架项目的需求度；
待选网架项目的需求度是待选网架两端节点的网架需求的平均值；
S5.4，根据步骤S5.1-5.3，选择项目需求度最大值作为优先项目；若项目需求度最大值是相同的，则对于站点项目，使用负载均衡度进行筛选，筛选公式为：C6改善度/项目预算，C6为负载均衡度，选择最大值对应的项目为优先项目；
对于网架项目，则使用网架连通度进行筛选，筛选公式为：C7改善度/项目预算，C7为网架连通度，选择最大值对应的项目为优先项目。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112561247A (zh) * 2020-11-27 2021-03-26 广东电网有限责任公司广州供电局 一种电网负荷转供方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113505951A (zh) * 2021-03-31 2021-10-15 国网山西省电力公司吕梁供电公司 一种配网规划全过程评估管理系统
CN113888350A (zh) * 2021-09-26 2022-01-04 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院 一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法
CN115063018A (zh) * 2022-07-06 2022-09-16 广东电网有限责任公司广州供电局 基于包络法的配变负荷与供电分区自动调整与优化方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306346A (zh) * 2011-08-12 2012-01-04 中国电力科学研究院 基于可靠性规划的中压配电网目标网架结构优化决策方法
CN104281892A (zh) * 2014-10-15 2015-01-14 国家电网公司 一种配电网主要设备新建与改造规划协同优化方法
CN105426994A (zh) * 2015-11-13 2016-03-23 国家电网公司 配电网备选建设项目的优化选择方法
CN106682758A (zh) * 2016-03-21 2017-05-17 长沙理工大学 提高有功承载能力和输电经济性的电网靶向规划方法
CN107169631A (zh) * 2017-04-18 2017-09-15 天津大学 基于改进加权Voronoi图的有源配电网变电站规划方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306346A (zh) * 2011-08-12 2012-01-04 中国电力科学研究院 基于可靠性规划的中压配电网目标网架结构优化决策方法
CN104281892A (zh) * 2014-10-15 2015-01-14 国家电网公司 一种配电网主要设备新建与改造规划协同优化方法
CN105426994A (zh) * 2015-11-13 2016-03-23 国家电网公司 配电网备选建设项目的优化选择方法
CN106682758A (zh) * 2016-03-21 2017-05-17 长沙理工大学 提高有功承载能力和输电经济性的电网靶向规划方法
CN107169631A (zh) * 2017-04-18 2017-09-15 天津大学 基于改进加权Voronoi图的有源配电网变电站规划方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
侯智子: ""电网规划综合评价方法的研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112561247A (zh) * 2020-11-27 2021-03-26 广东电网有限责任公司广州供电局 一种电网负荷转供方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112561247B (zh) * 2020-11-27 2022-10-14 广东电网有限责任公司广州供电局 一种电网负荷转供方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113505951A (zh) * 2021-03-31 2021-10-15 国网山西省电力公司吕梁供电公司 一种配网规划全过程评估管理系统
CN113888350A (zh) * 2021-09-26 2022-01-04 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院 一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法
CN115063018A (zh) * 2022-07-06 2022-09-16 广东电网有限责任公司广州供电局 基于包络法的配变负荷与供电分区自动调整与优化方法

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