CN110957718A - 一种基于地理信息系统的变电站规划方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于地理信息系统的变电站规划方法及系统，所述方法包括在地理信息系统中建立电网现状的数据信息库；确定重载变电站和确定重载输电线路；将现有变电站分成多个区域，每一区域包括至少一个变电站；根据每个区域内现有变电站年最大负荷量以及在地理信息系统中预设规划期的城市用地负荷密度、建筑面积符合密度，计算出预设规划期每个区域内电力需求预测量；在地理信息系统中设定预设规划期内电源规划项目信息、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件；构建预设规划期内每一水平年各种变电站规划选址库。通过本发明，解决了现有规划方法耗费大量时间以及规划完全依靠主观性导致规划结果不合理的问题。

Description

一种基于地理信息系统的变电站规划方法及系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于地理信息系统的变电站规划方法及系统。

背景技术

目前，在城市电网变电站规划建设技术方面，规划设计人员首先需要采集大量电网现状数据，如电网规模、负荷水平、运行情况等；然后前往城市各辖区开展电力需求发展调研，了解城市发展规划、未来负荷增长趋势等，作出规划期内的电力需求预测；再通过“容载比”等电网规划指标来测算规划期内变电站建设规模需求，并初步拟定规划变电站建设时序；最后结合各规划变电站选址选线初步条件来优化变电站规划项目时序。

现有技术主要存在下面几方面的问题：(1)耗时长，人工消耗量大。对于城市电网尤其是大城市电网，高压220kV、110kV变电站数量可多达数百座，如深圳2018年底即有246座，现状数据的采集处理和各辖区电力需求调研工作等事宜都相当繁琐，耗费大量时间与人力。(2)规划成果往往带有较强的主观性。规划设计人员对电力需求预测可能抱有乐观或保守的态度，较大程度上将影响电力需求预测结果，进而影响规划期变电站建设规模需求等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于地理信息系统的变电站规划方法及系统，用于解决规划方法耗费大量时间以及规划完全依靠主观性导致规划结果不合理的问题。

本发明提供的一种基于地理信息系统的变电站规划方法，所述方法包括：

在地理信息系统中建立电网现状的数据信息库，所述电网现状的数据信息库包括现有变电站数量、现有变电站年最大负荷量、现有变电站负载率、现有输电线路的负载率和每一220KV变电站出线规模；

根据所述现有变电站数量和所述现有变电站负载率确定重载变电站，根据所述现有输电线路的负载率和预设线路重载参数，确定重载输电线路；

将现有变电站分成多个区域，每一所述区域包括至少一个变电站；

根据每个区域内现有变电站年最大负荷量以及在所述地理信息系统中预设规划期的城市用地负荷密度、建筑面积符合密度，计算出预设规划期每个区域内电力需求预测量；

在所述地理信息系统中设定预设规划期内电源规划项目信息、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，其中所述预设规划期内电源规划项目信息包括新建电源建设地点、投产时间、新建变电站容量、新建电源类型和出力特性，所述变电站选址条件包括用地属性、用地面积、地块形状、地块坡度、地质信息、周边道路条件、距离输电走廊远近、距离符合中心距离；

构建所述预设规划期内每一水平年各种变电站规划选址库。

进一步地，步骤根据所述现有变电站数量和所述现有变电站负载率确定重载变电站，根据所述现有输电线路的负载率和预设线路重载参数，确定重载输电线路具体包括：

根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值；

当所述现有变电站负载率大于或者等于所述变电站重载阈值时，确定所述现有变电站为重载变电站。

进一步地，根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值公式具体为：

所述τ为变电站重载阈值，所述N为现有变电站数量。

进一步地，构建所述预设规划期内每一水平年各种变电站规划选址库包括：

根据各现有110KV变电站最大负荷和各现有110KV变电站第一规划水平年每个区域内电力需求预测量，计算所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值；

根据每一220KV变电站出线规模和所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值，计算第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值；

根据所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值、所述第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，构建预设规划期内第一规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库。

进一步地，所述方法还包括：

依次构建预设规划期内第二规划水平年至第N规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库，所述N为预设规划期年数。

本发明提供的一种基于地理信息系统的变电站规划系统，所述系统包括：

建设单元，用于在地理信息系统中建立电网现状的数据信息库，所述电网现状的数据信息库包括现有变电站数量、现有变电站年最大负荷量、现有变电站负载率、现有输电线路的负载率和每一220KV变电站出线规模；

选取单元，用于根据所述现有变电站数量和所述现有变电站负载率确定重载变电站，根据所述现有输电线路的负载率和预设线路重载参数，确定重载输电线路；

划分单元，用于将现有变电站分成多个区域，每一所述区域包括至少一个变电站；

计算单元，用于根据每个区域内现有变电站年最大负荷量以及在所述地理信息系统中预设规划期的城市用地负荷密度、建筑面积符合密度，计算出预设规划期每个区域内电力需求预测量；

设定单元，用于在所述地理信息系统中设定预设规划期内电源规划项目信息、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，其中所述预设规划期内电源规划项目信息包括新建电源建设地点、投产时间、新建变电站容量、新建电源类型和出力特性，所述变电站选址条件包括用地属性、用地面积、地块形状、地块坡度、地质信息、周边道路条件、距离输电走廊远近、距离符合中心距离；

构建单元，用于构建所述预设规划期内每一水平年各种变电站规划选址库。

进一步地，所述选取单元具体用于：

根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值；

当所述现有变电站负载率大于或者等于所述变电站重载阈值时，确定所述现有变电站为重载变电站。

进一步地，根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值公式具体为：

所述τ为变电站重载阈值，所述N为现有变电站数量。

进一步地，所述构建单元包括：

第一计算模块，用于根据各现有110KV变电站最大负荷和各现有110KV变电站第一规划水平年每个区域内电力需求预测量，计算所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值；

第二计算模块，用于根据每一220KV变电站出线规模和所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值，计算第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值；

构建模块，用于根据所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值、所述第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，构建预设规划期内第一规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库。

进一步地，所述构建模块还用于：

依次构建预设规划期内第二规划水平年至第N规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库，所述N为预设规划期年数。

实施本发明，具有如下有益效果：

通过本发明，在地理信息系统中建立电网现状的数据信息库，确定重载变电站和重载输电线路，根据地理信息系统上规划城市相关信息确定规划期内用电量，根据用电量、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则等确定未来变电站选址规划，解决了现有规划方法耗费大量时间以及规划完全依靠主观性导致规划结果不合理的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明实施例提供的基于地理信息系统的变电站规划方法的流程图。

图2是本发明实施例提供的基于地理信息系统的变电站规划系统的结构图。

具体实施方式

本专利中，在地理信息系统中建立电网现状的数据信息库，确定重载变电站和重载输电线路，根据地理信息系统上规划城市相关信息确定规划期内用电量，根据用电量、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则等确定未来变电站选址规划，以下结合附图和实施例对该具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本发明实施例提供了基于地理信息系统的变电站规划方法，所述方法包括：

S11、在地理信息系统中建立电网现状的数据信息库，所述电网现状的数据信息库包括现有变电站数量、现有变电站年最大负荷量、现有变电站负载率、现有输电线路的负载率和每一220KV变电站出线规模。

需要说明的是，所述电网现状的数据信息库包括现有变电站的地理位置坐标、现有变电站建设型式、现有变电站容量、现有变电站年最大负荷量、现有变电站负载率、各电压变电站出线规模；现状输电线路的铺设路径、铺设方式、导线截面、最大可输送功率值，现状电源的地理位置坐标、装机容量、电源类型、导线截面、铺设路径、铺设方式以及机组出力特性等。

S12、根据所述现有变电站数量和所述现有变电站负载率确定重载变电站，根据所述现有输电线路的负载率和预设线路重载参数，确定重载输电线路。

具体地，根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值；

当所述现有变电站负载率大于或者等于所述变电站重载阈值时，确定所述现有变电站为重载变电站。

根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值的公式具体为：

所述τ为变电站重载阈值，所述N为现有变电站数量。

例如现有变电站数量为2台，那么变电站重载阈值为50％；如果现有变电站数量为3台，那么变电站重载阈值为67％。

S13、将现有变电站分成多个区域，每一所述区域包括至少一个变电站。

S14、根据每个区域内现有变电站年最大负荷量以及在所述地理信息系统中预设规划期的城市用地负荷密度、建筑面积符合密度，计算出预设规划期每个区域内电力需求预测量。

S15、在所述地理信息系统中设定预设规划期内电源规划项目信息、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，其中所述预设规划期内电源规划项目信息包括新建电源建设地点、投产时间、新建变电站容量、新建电源类型和出力特性，所述变电站选址条件包括用地属性、用地面积、地块形状、地块坡度、地质信息、周边道路条件、距离输电走廊远近、距离符合中心距离。

S16、构建所述预设规划期内每一水平年各种变电站规划选址库。

所述步骤S16具体包括：

根据各现有110KV变电站最大负荷和各现有110KV变电站第一规划水平年每个区域内电力需求预测量，计算所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值；

根据每一220KV变电站出线规模和所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值，计算第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值；

根据所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值、所述第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，构建预设规划期内第一规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库。

具体地，所述方法还包括：

依次构建预设规划期内第二规划水平年至第N规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库，所述N为预设规划期年数。

如图2所示，本发明实施例提供了基于地理信息系统的变电站规划系统，所述系统包括：

建设单元21，用于在地理信息系统中建立电网现状的数据信息库，所述电网现状的数据信息库包括现有变电站数量、现有变电站年最大负荷量、现有变电站负载率、现有输电线路的负载率和每一220KV变电站出线规模；

选取单元22，用于根据所述现有变电站数量和所述现有变电站负载率确定重载变电站，根据所述现有输电线路的负载率和预设线路重载参数，确定重载输电线路；

划分单元23，用于将现有变电站分成多个区域，每一所述区域包括至少一个变电站；

计算单元24，用于根据每个区域内现有变电站年最大负荷量以及在所述地理信息系统中预设规划期的城市用地负荷密度、建筑面积符合密度，计算出预设规划期每个区域内电力需求预测量；

设定单元25，用于在所述地理信息系统中设定预设规划期内电源规划项目信息、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，其中所述预设规划期内电源规划项目信息包括新建电源建设地点、投产时间、新建变电站容量、新建电源类型和出力特性，所述变电站选址条件包括用地属性、用地面积、地块形状、地块坡度、地质信息、周边道路条件、距离输电走廊远近、距离符合中心距离；

构建单元26，用于构建所述预设规划期内每一水平年各种变电站规划选址库。

进一步地，所述选取单元22具体用于：

根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值；

当所述现有变电站负载率大于或者等于所述变电站重载阈值时，确定所述现有变电站为重载变电站。

进一步地，根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值公式具体为：

所述τ为变电站重载阈值，所述N为现有变电站数量。

进一步地，所述构建单元21包括：

第一计算模块211，用于根据各现有110KV变电站最大负荷和各现有110KV变电站第一规划水平年每个区域内电力需求预测量，计算所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值；

第二计算模块212，用于根据每一220KV变电站出线规模和所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值，计算第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值；

构建模块213，用于根据所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值、所述第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，构建预设规划期内第一规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库。

进一步地，所述构建模块213还用于：

依次构建预设规划期内第二规划水平年至第N规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库，所述N为预设规划期年数。

实施本发明，具有如下有益效果：

通过本发明，在地理信息系统中建立电网现状的数据信息库，确定重载变电站和重载输电线路，根据地理信息系统上规划城市相关信息确定规划期内用电量，根据用电量、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则等确定未来变电站选址规划，解决了现有规划方法耗费大量时间以及规划完全依靠主观性导致规划结果不合理的问题。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于地理信息系统的变电站规划方法，其特征在于，所述方法包括：

S11、在地理信息系统中建立电网现状的数据信息库，所述电网现状的数据信息库包括现有变电站数量、现有变电站年最大负荷量、现有变电站负载率、现有输电线路的负载率和每一220KV变电站出线规模；

S12、根据所述现有变电站数量和所述现有变电站负载率确定重载变电站，根据所述现有输电线路的负载率和预设线路重载参数，确定重载输电线路；

S13、将现有变电站分成多个区域，每一所述区域包括至少一个变电站；

S14、根据每个区域内现有变电站年最大负荷量以及在所述地理信息系统中预设规划期的城市用地负荷密度、建筑面积符合密度，计算出预设规划期每个区域内电力需求预测量；

S15、在所述地理信息系统中设定预设规划期内电源规划项目信息、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，其中所述预设规划期内电源规划项目信息包括新建电源建设地点、投产时间、新建变电站容量、新建电源类型和出力特性，所述变电站选址条件包括用地属性、用地面积、地块形状、地块坡度、地质信息、周边道路条件、距离输电走廊远近、距离符合中心距离；

S16、构建所述预设规划期内每一水平年各种变电站规划选址库。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S12具体包括：

根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值；

当所述现有变电站负载率大于或者等于所述变电站重载阈值时，确定所述现有变电站为重载变电站。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值公式具体为：

所述τ为变电站重载阈值，所述N为现有变电站数量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S16具体包括：

根据各现有110KV变电站最大负荷和各现有110KV变电站第一规划水平年每个区域内电力需求预测量，计算所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值；

根据每一220KV变电站出线规模和所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值，计算第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值；

根据所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值、所述第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，构建预设规划期内第一规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

依次构建预设规划期内第二规划水平年至第N规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库，所述N为预设规划期年数。

6.一种基于地理信息系统的变电站规划系统，其特征在于，所述系统包括：

建设单元，用于在地理信息系统中建立电网现状的数据信息库，所述电网现状的数据信息库包括现有变电站数量、现有变电站年最大负荷量、现有变电站负载率、现有输电线路的负载率和每一220KV变电站出线规模；

选取单元，用于根据所述现有变电站数量和所述现有变电站负载率确定重载变电站，根据所述现有输电线路的负载率和预设线路重载参数，确定重载输电线路；

划分单元，用于将现有变电站分成多个区域，每一所述区域包括至少一个变电站；

计算单元，用于根据每个区域内现有变电站年最大负荷量以及在所述地理信息系统中预设规划期的城市用地负荷密度、建筑面积符合密度，计算出预设规划期每个区域内电力需求预测量；

设定单元，用于在所述地理信息系统中设定预设规划期内电源规划项目信息、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，其中所述预设规划期内电源规划项目信息包括新建电源建设地点、投产时间、新建变电站容量、新建电源类型和出力特性，所述变电站选址条件包括用地属性、用地面积、地块形状、地块坡度、地质信息、周边道路条件、距离输电走廊远近、距离符合中心距离；

构建单元，用于构建所述预设规划期内每一水平年各种变电站规划选址库。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述选取单元具体用于：

根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值；

当所述现有变电站负载率大于或者等于所述变电站重载阈值时，确定所述现有变电站为重载变电站。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，根据所述现有变电站数量计算变电站重载阈值公式具体为：

所述τ为变电站重载阈值，所述N为现有变电站数量。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述构建单元包括：

第一计算模块，用于根据各现有110KV变电站最大负荷和各现有110KV变电站第一规划水平年每个区域内电力需求预测量，计算所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值；

第二计算模块，用于根据每一220KV变电站出线规模和所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值，计算第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值；

构建模块，用于根据所述第一规划水平年各现有110KV变电站预测负荷值、所述第一规划水平年各现有220KV变电站预测负荷值、新建变电站选取原则、扩建变电站选取原则和变电站选址条件，构建预设规划期内第一规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述构建模块还用于：

依次构建预设规划期内第二规划水平年至第N规划水平年110KV变电站和220KV变电站选址库，所述N为预设规划期年数。

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