CN111027886A - 一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法，涉及电力系统领域。本发明提出精细化电压时空评价体系并据此计算配电网局部精细化综合电压合格率指标，基于该指标提出以单位综合电压合格率提升所需成本评价配电网低电压治理方案，对不同治理方案进行量化比较，解决了不同方案比较的难题。该评估方法能够基于统一度量标准对具有不同成本和效果的多种治理方案进行量化分析和评估，找出最优治理方案，提高配电网电压治理工作的效用。

Description

一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法
技术领域
本发明涉及电力系统领域，特别是一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法。
背景技术
配电网电压等级多、低电压成因复杂，低电压治理方案中涉及的改造措施多种多样，研究如何评价这些低电压治理方案，选出最优方案，对配电网低电压治理工作的合理开展有重要意义。
目前已有不少针对配网、微网投资效益的评价模型和体系，包括对投资前、改造后的投资效益进行评价，但针对配电网低电压治理方案的评估或优选方法较少。现有评估方法的思路可归纳为：通过建立指标体系评价方案，采用主客观赋权法等方法分配各层级指标在评价系统的权重系数，最终加权获得评价方案的得分并进行比选。研究表明，以指标加权评分的比选形式存在指标选取和量化困难、主观性强以及无法准确描述治理方案成本和效果上的差异，因而难以直观、定量地比较方案的优劣。
“低电压”治理需要根据变电站母线电压、中低压线路供电半径及负载水平、配电变压器(简称配变)台区出口电压、配变容量及负载水平、配变低压三相负荷不平衡度等因素综合分析问题产生原因，按照变电站、线路、配变台区逐一制定整改措施。
发明内容
为了解决上述问题，本发明结合工程实践，从配电网低电压治理入手，提出精细化电压时空评价体系并据此计算配电网局部精细化综合电压合格率指标，基于该指标提出以单位成本提升综合电压合格率评估配电网低电压治理方案的优选方法。利用该优选方法具体分析某 10kV馈线低电压综合治理方案的治理效果和投资效益。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
附图说明
图1为本发明的评估方法的基本思路。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，
一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法，包括如下步骤：
步骤S1，构造精细化配电网电压时空评价体系，精细化配电网电压时空评价体系以空间分层聚合、时间分段刻画为核心，基于户端电压合格率加权聚合获得综合电压合格率，实现对配变、馈线、变电站供电电压质量评价的体系。
步骤S2，根据精细化配电网电压时空评价体系计算现有变电站/馈线/配变综合电压合格率具体如下；
步骤S21：利用智能电表实际采集的数据计算户端电压偏差值，统计户端供电电压合格率具体如下；
基于智能电表电压采集的数据，根据公式(2)计算电压偏差；
Figure RE-GDA0002406039860000021
(2)式中，Δui为电压偏差；ui为户端实测电压；uN为户端标称电压；
户端电压合格率计算公式为：
Figure RE-GDA0002406039860000022
(3)式中，CT表示T监测时间内户端供电电压合格率；NT表示T时段用户电压越限次数， N表示T时段电压总采样次数。
步骤S22：基于步骤S21统计得到的户端供电电压合格率计算台区综合供电电压合格率具体如下；
所述台区分为公变台区和专变台区，公变台区包括多个用户，其供电电压合格率利用户端电压合格率计算获得，公变台区供电电压合格率计算公式为：
Figure RE-GDA0002406039860000023
(4)式中，TT表示T监测时间内公变台区综合供电电压合格率；CTk表示T监测时间内第k个用户的电压合格率，m表示台区中总用户数，专变台区只有一个用户，其台区综合供电电压合格率计算公式如下；
Figure RE-GDA0002406039860000024
(5)式中，CT1表示T监测时间内台区综合供电电压合格率；NT表示T时段用户电压越限次数，N表示T时段电压总采样次数。
步骤S23：基于步骤S22计算得到的台区综合供电电压合格率加权计算馈线综合供电电压合格率具体如下；
馈线下有多个公变和专变，并且容量差异较大，根据用电量进行加权计算，具体计算公式为：
Figure RE-GDA0002406039860000031
(6)式中，FT表示T监测时间内馈线综合供电电压合格率；TTi表示T监测时间内第i台配变供电电压合格率；ETi表示采样T时间内第i台配变的用电量，n表示馈线中总配变数。
步骤S24：基于步骤S23计算得到的馈线综合供电电压合格率计算变电站综合供电电压合格率具体如下；
Figure RE-GDA0002406039860000032
(7)式中，ST表示T监测时间内变电站综合供电电压合格率；FTj表示T监测时间内第j台配变供电电压合格率；ETj表示采样T时间内第j台配变的用电量，l表示馈线中总配变数。
步骤S3，根据步骤S2计算得到的治理后变电站/馈线/配变综合电压合格率，由治理前后差值得出综合电压合格率提升量；
步骤S4，根据公式(1)计算该治理方案投入成本及单位成本效用指标：
Figure RE-GDA0002406039860000033
步骤S5，据上述步骤S4计算各综合治理方案单位成本效用指标大小，找出单位成本提升综合电压合格率最大治理方案作为最优治理方案。

Claims (7)

1.一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，构造精细化配电网电压时空评价体系；
步骤S2，根据精细化配电网电压时空评价体系计算现有变电站/馈线/配变综合电压合格率；
步骤S3，根据步骤S2计算得到的治理后变电站/馈线/配变综合电压合格率，由治理前后差值得出综合电压合格率提升量；
步骤S4，根据公式(1)计算该治理方案投入成本及单位成本效用指标：
Figure RE-FDA0002406039850000011
步骤S5，根据上述步骤S4计算各综合治理方案单位成本效用指标大小，找出单位成本提升综合电压合格率最大治理方案作为最优治理方案。
2.根据权利要求1所述的一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法，其特征在于，所述步骤S1精细化配电网电压时空评价体系以空间分层聚合、时间分段刻画为核心，基于户端电压合格率加权聚合获得综合电压合格率，实现对配变、馈线、变电站供电电压质量评价的体系。
3.根据权利要求1所述的一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法，其特征在于，所述步骤S2计算现有变电站/馈线/配变综合电压合格率具体计算如下；
步骤S21：利用智能电表实际采集的数据计算户端电压偏差值，统计户端供电电压合格率；
步骤S22：基于步骤S21统计得到的户端供电电压合格率计算台区综合供电电压合格率；
步骤S23：基于步骤S22计算得到的台区综合供电电压合格率加权计算馈线综合供电电压合格率；
步骤S24：基于步骤S23计算得到的馈线综合供电电压合格率计算变电站综合供电电压合格率。
4.根据权利要求3所述的一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法，其特征在于，所述步骤S21利用智能电表实际采集的数据计算户端电压偏差值，统计户端供电电压合格率的具体如下；
基于智能电表电压采集的数据，根据公式(2)计算电压偏差；
Figure RE-FDA0002406039850000012
(2)式中，Δui为电压偏差；ui为户端实测电压；uN为户端标称电压；
户端电压合格率计算公式为：
Figure RE-FDA0002406039850000021
(3)式中，CT表示T监测时间内户端供电电压合格率；NT表示T时段用户电压越限次数，N表示T时段电压总采样次数。
5.根据权利要求4所述的一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法，其特征在于，所述步骤S22台区综合供电电压合格率具体如下；
所述台区分为公变台区和专变台区，公变台区包括多个用户，其供电电压合格率利用户端电压合格率计算获得，公变台区供电电压合格率计算公式为：
Figure RE-FDA0002406039850000022
(4)式中，TT表示T监测时间内公变台区综合供电电压合格率；CTk表示T监测时间内第k个用户的电压合格率，m表示台区中总用户数，专变台区只有一个用户，其台区综合供电电压合格率计算公式如下；
Figure RE-FDA0002406039850000023
(5)式中，CT1表示T监测时间内台区综合供电电压合格率；NT表示T时段用户电压越限次数，N表示T时段电压总采样次数。
6.根据权利要求5所述的一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法，其特征在于，所述计算馈线综合供电电压合格率具体如下；
馈线下有多个公变和专变，并且容量差异较大，根据用电量进行加权计算，具体计算公式为：
Figure RE-FDA0002406039850000024
(6)式中，FT表示T监测时间内馈线综合供电电压合格率；TTi表示T监测时间内第i台配变供电电压合格率；ETi表示采样T时间内第i台配变的用电量，n表示馈线中总配变数。
7.根据权利要求6所述的一种考虑单位成本效用的低电压治理方案的评估方法，其特征在于，所述变电站综合供电电压合格率具体如下；
Figure RE-FDA0002406039850000031
(7)式中，ST表示T监测时间内变电站综合供电电压合格率；FTj表示T监测时间内第j台配变供电电压合格率；ETj表示采样T时间内第j台配变的用电量，l表示馈线中总配变数。
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