CN111654021B - 电网线路理想负载率分析方法 - Google Patents

电网线路理想负载率分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种电网线路理想负载率分析方法。该方法包括：获取主变供电方式；确定变电站是否在同一典型模型；获取变电站‑主变组合模式和变电站低压侧主接线；根据所述主变供电方式、是否在同一典型模型、所述变电站‑主变组合模式和所述变电站低压侧主接线，确定理想负载率。与现有技术相比，本发明实施例需在各类接线模式下按照变电站间有无联络来分别讨论电网接线的合理负载率，有利于提升配电变压器的利用率。

Description

电网线路理想负载率分析方法
技术领域
本发明实施例涉及电网配电技术领域，尤其涉及一种电网线路理想负载率分析方法。
背景技术
多年来，供电企业用于评价配电变压器利用率的指标较少，较为常用的有容载比、最大负载率。容载比是衡量电网可靠性与经济性的重要评价指标，是一个宏观性的指标，常用来衡量一个区域110kV及以上的某电压等级变电设备容量利用率，但是它并没有充分考虑10kV配电系统的特点，因此无法准确的评价10kV配变的利用率。最大负载率在一定程度上体现了它的最大利用水平，但是它只是某一断面的体现，不够全面。配电变压器利用率指标的缺失使得在日常运行工作中缺少监督和指导方面的制度，从而造成当前配变利用率偏低。
发明内容
本发明实施例提供一种电网线路理想负载率分析方法，以提升配电变压器的利用率。
该电网线路理想负载率分析方法包括：
获取主变供电方式；
确定变电站是否在同一典型模型；
获取变电站-主变组合模式和变电站低压侧主接线；
根据所述主变供电方式、是否在同一典型模型、所述变电站-主变组合模式和所述变电站低压侧主接线，确定理想负载率。
可选地，所述主变供电方式包括：变单电源线变组接线模式和主变双电源线变组接线模式。
可选地，所述变电站中的主变数量为2台或3台。
可选地，所述变电站-主变组合模式包括：2×2、2×3、3×2、3×3、4×2或4×3。
可选地，所述变电站低压侧主接线包括单母线分段或单母线四分段。
可选地，所述确定变电站是否在同一典型模型，包括：
所述变电站按照最小典型模型进行联络，若所述变电站间有联络，则所述变电站在同一典型模型中；若所述变电站间无联络，则所述变电站不在同一典型模型中。
可选地，所述主变供电方式为主变单电源线变组接线模式，所述变电站不在同一典型模型；
线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则所述线路不满足线路“N-1”校验，下级网络中满足主变“N-1”校验；若考虑下级网络转供，所述线路满足线路“N-1”校验，所述下级网络满足主变“N-1”校验；
所述线路所供主变的合理利用水平按照典型模型下主变理想负载率中满足主变“N-1”校验的主变负载率水平来设置；
若同时考虑上下级转带，则主变负载率等同于下级主变满足主变“N-1”校验时的各个主变负载率。
可选地，所述主变供电方式为主变单电源线变组接线模式，所述变电站在同一典型模型；
线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则所述线路不满足线路“N-1”校验，下级网络中满足主变“N-1”校验；若考虑下级网络转供，所述线路满足线路“N-1”校验，所述下级网络满足异站主变“N-2”校验；
所述线路合理利用水平与其直接供电的所述变电站主变合理利用水平相同；
若同时考虑上下级转带，则主变负载率等同于下级主变满足异站主变“N-2”校验时的各个主变负载率。
可选地，所述主变供电方式为主变双电源线变组接线模式，所述变电站不在同一典型模型；
线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则所述线路不满足线路“N-1”校验，下级网络中满足主变“N-1”校验；若考虑下级网络转供，所述线路满足线路“N-1”校验，所述下级网络满足异站主变“N-2”校验；
所述线路合理利用水平与其直接供电的所述变电站主变合理利用水平相同；
若同时考虑上下级转带，则主变负载率等同于下级主变满足异站主变“N-2”校验时的各个主变负载率。
可选地，所述主变供电方式为主变双电源线变组接线模式，所述变电站在同一典型模型；
线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则所述线路不满足线路“N-1”校验，下级网络中满足主变“N-1”校验；若考虑下级网络转供，所述线路满足线路“N-1”校验，所述下级网络满足异站主变“N-2”校验；
所述线路合理利用水平与其直接供电的所述变电站主变合理利用水平相同；
若同时考虑上下级转带，则主变负载率等同于下级主变满足异站主变“N-2”校验时的各个主变负载率。
本发明实施例根据主变供电方式、是否在同一典型模型、变电站-主变组合模式和变电站低压侧主接线，确定理想负载率，在考虑全电压等级协调备用的情况下，考虑影响电网线路利用率的因素不仅是本级线路的接线模式，还包括在此接线模式下变电站的互联关系；不仅考虑本级电网，还考虑下级网络，充分发挥下级网络的转带能力。因此，与传统电网线路合理负载率只是单纯考虑本级电网来确定的方式相比，本发明实施例需在各类接线模式下按照变电站间有无联络来分别讨论电网接线的合理负载率，有利于提升配电变压器的利用率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的电网线路理想负载率分析方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的主变单电源线变组110kV线路的电路图；
图3为本发明实施例三提供的主变双电源线变组110kV线路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
本发明实施例一提供了一种电网线路理想负载率分析方法，该分析方法适用于对各电压等级线路的配电变压器的设计，以提升配电变压器的利用率，该分析方法可以由软件和/或硬件来实现。图1为本发明实施例一提供的电网线路理想负载率分析方法的流程示意图。参见图1，该电网线路理想负载率分析方法包括以下步骤：
S110、获取主变供电方式。
其中，主变供电方式有多种，以110kV配电系统为例，可选地，110kV变电站高压侧主接线主要为线变组接线。现状110kV线路主要有：辐射式(单辐射、双辐射)、链式(单链、双侧电源完全双链、)和T接(∏式三T)三大类。具体地，根据主变是单侧供电还是双侧供电、主变高压侧电气主接线，将 110kV线路分为两类：主变单电源线变组接线模式和主变双电源线变组接线模式。在110kV线路接线模式方面，将由单电源供电的单电源单辐射、双辐射、单链接线模式归为一类，由双电源供电的完全双链、∏式三T接线模式归为一类。
S120、确定变电站是否在同一典型模型。
其中，在考虑全电压等级协调备用的情况下，影响110kV线路利用率的因素不仅是110kV线路的接线模式，还包括在此接线模式下变电站的互联关系。因此，需在各类接线模式下按照变电站间有无联络来分别讨论110kV接线的合理负载率。可选地，变电站按照最小典型模型进行联络，若变电站间有联络，则变电站在同一典型模型中；若变电站间无联络，则变电站不在同一典型模型中。
S130、获取变电站-主变组合模式和变电站低压侧主接线。
其中，可选地，变电站中的主变数量为2台或3台。变电站-主变组合模式包括：2×2、2×3、3×2、3×3、4×2或4×3。变电站低压侧主接线包括单母线分段或单母线四分段。示例性地，典型模型下主变理想负载率(过载系数k＝1.3) 如表1所示。
表1
Figure GDA0002604824880000061
S140、根据主变供电方式、是否在同一典型模型、变电站-主变组合模式和变电站低压侧主接线，确定理想负载率。
本发明实施例根据主变供电方式、是否在同一典型模型、变电站-主变组合模式和变电站低压侧主接线，确定理想负载率，在考虑全电压等级协调备用的情况下，考虑影响电网线路利用率的因素不仅是本级线路的接线模式，还包括在此接线模式下变电站的互联关系；不仅考虑本级电网，还考虑下级网络，充分发挥下级网络的转带能力。因此，与传统电网线路合理负载率只是单纯考虑本级电网来确定的方式相比，本发明实施例需在各类接线模式下按照变电站间有无联络来分别讨论电网接线的合理负载率，有利于提升配电变压器的利用率。
实施例二
在实施例一的基础上，实施例二具体提供了一种主变单电源线变组类 110kV线路接线的理想负载率的分析方法。图2为本发明实施例二提供的主变单电源线变组110kV线路的电路图。参见图2，虚线表示变电站，变电站中主变个数为2台或3台，此类110kV线路从单侧给变电站主变供电。该110kV线路接线的理想负载率的分析方法包括：
(1)变电站不在同一典型模型：
110kV线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则110kV线路不满足线路“N-1”校验，下级网络中满足主变“N-1”校验；若考虑下级网络转供，线路满足线路“N-1”校验，下级网络满足主变“N-1”校验。这样设置，能够将故障110kV线路的负荷全部转移，不至于有负荷失电。线路所供主变的合理利用水平按照典型模型下主变理想负载率(表1)中满足主变“N-1”校验的主变负载率水平来设置。此时，线路合理利用水平与其直接供电的变电站主变合理利用水平相同，110kV线路负载率及110kV线路所供主变负载率见表2。
同时考虑上下级转带时，主变负载率等同于下级主变满足主变“N-1”校验时的各个主变负载率。这样，使得110kV线路满足线路“N-1”校验条件下各级设备达到最佳利用，见表2。
表2
Figure GDA0002604824880000071
(2)变电站在同一典型模型：
110kV线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则110kV线路不满足线路“N-1”校验，下级网络中满足主变“N-1”校验；若考虑下级网络转供， 110kV线路满足线路“N-1”校验，下级网络满足异站主变“N-2”校验。这样设置，能够将故障110kV线路的负荷全部转移，不至于出现负荷失电情况。此时，110kV 线路合理利用水平与其直接供电的变电站主变合理利用水平相同。110kV线路所供主变的合理利用水平按照典型模型下主变理想负载率中满足主变“N-1”校验的主变负载率水平来设置，见表2。
同时考虑上下级转带时，主变负载率等同于下级主变满足异站主变“N-2”校验时的各个主变负载率，以使110kV线路满足线路“N-1”校验条件下各级设备达到最佳利用。具体地，110kV线路负载率及110kV线路所供主变负载率见表 3。
表3
Figure GDA0002604824880000081
本发明实施例根据主变单电源线变组类110kV线路接线是否在同一典型模型、变电站-主变组合模式和变电站低压侧主接线，确定理想负载率，在考虑全电压等级协调备用的情况下，考虑影响110kV线路利用率的因素不仅是110kV 线路的接线模式，还包括在此接线模式下变电站的互联关系；不仅考虑110kV 电网，还考虑下级网络，充分发挥下级网络的转带能力。因此，与传统110kV 线路合理负载率只是单纯考虑110kV电网来确定的方式相比，本发明实施例需在各类接线模式下按照变电站间有无联络来分别讨论110kV接线的合理负载率，有利于提升配电变压器的利用率。
实施例三
在实施例一的基础上，实施例三具体提供了一种主变双电源线变组类 110kV线路接线的理想负载率的分析方法。图3为本发明实施例三提供的主变双电源线变组110kV线路的电路图。参见图3，虚线表示变电站，此类110kV 线路从双侧给变电站主变供电。该110kV线路接线的理想负载率的分析方法包括：
(1)变电站不在同一典型模型：
110kV线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则变电站主变为两侧供电，另一侧线路依旧给主变供电不至于主变失电，因此110kV线路满足线路“N-1”校验；110kV线路合理负载率为50％，下级网络中满足主变“N-1”校验；若只考虑下级网络转供，110kV线路满足线路“N-1”校验，下级网络满足主变“N-1”校验。这样设置，能够将故障110kV线路的负荷全部转移，不至于有负荷失电。110kV线路所供主变的合理利用水平按照典型模型下主变理想负载率 (表1)中满足主变“N-1”校验的主变负载率水平来设置。此时，110kV线路合理利用水平与其直接供电的变电站主变合理利用水平相同。此时，110kV线路负载率和110kV线路所供主变负载率见表4。
若同时考虑上下级转供，主变负载率等同于下级主变满足主变“N-1”校验时的各个主变负载率，以使110kV线路满足线路“N-1”校验条件下各级设备达到最佳利用，见表4。
表4
Figure GDA0002604824880000101
(2)变电站在同一典型模型：
主变双电源线变组类110kV线路“N-1”情况分析与变电站不在同一典型模型中分析相同，见表4。
具体地，1110kV线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则变电站主变为两侧供电，另一侧线路依旧给主变供电不至于主变失电，因此110kV 线路满足线路“N-1”校验；110kV线路合理负载率为50％，下级网络中满足主变“N-1”校验；若只考虑下级网络转供，110kV线路满足线路“N-1”校验，下级网络满足主变“N-1”校验。这样设置，能够将故障110kV线路的负荷全部转移，不至于有负荷失电。110kV线路所供主变的合理利用水平按照典型模型下主变理想负载率(表1)中满足主变“N-1”校验的主变负载率水平来设置。此时，110kV线路合理利用水平与其直接供电的变电站主变合理利用水平相同。
若同时考虑上下级转供，主变负载率等同于下级主变满足主变“N-1”校验时的各个主变负载率，以使110kV线路满足线路“N-1”校验条件下各级设备达到最佳利用。
本发明实施例根据主变双电源线变组类110kV线路接线是否在同一典型模型、变电站-主变组合模式和变电站低压侧主接线，确定理想负载率，在考虑全电压等级协调备用的情况下，考虑影响110kV线路利用率的因素不仅是110kV 线路的接线模式，还包括在此接线模式下变电站的互联关系；不仅考虑110kV 电网，还考虑下级网络，充分发挥下级网络的转带能力。因此，与传统110kV 线路合理负载率只是单纯考虑110kV电网来确定的方式相比，本发明实施例需在各类接线模式下按照变电站间有无联络来分别讨论110kV接线的合理负载率，有利于提升配电变压器的利用率。
实施例四
在实施例二和实施例三的基础上，本发明实施例四对主变单电源线变组类110kV线路接线和主变双电源线变组类110kV线路接线满足线路“N-1”情况下各种设备的合理利用水平进行了综合评价。
在考虑全电压等级协调备用的情况下，影响110kV线路利用率的因素不仅是110kV线路的接线模式，还包括在此接线模式下的变电站互联关系。在各类接线模式下按照变电站间有无联络来分别计算高压线路的合理负载率，计算结果见表5。
表5
Figure GDA0002604824880000121
分析表5可知，考虑全电压等级序列的情况下，对于采取同种接线模式的 110kV线路，其所带变电站处在不同典型模型时的总体利用情况要优于所带变电站处在同一典型时的利用情况。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种电网线路理想负载率分析方法，其特征在于，包括：
获取主变供电方式；
所述主变供电方式包括：主变单电源线变组接线模式和主变双电源线变组接线模式；
确定变电站是否在同一典型模型；
所述变电站按照最小典型模型进行联络，若所述变电站间有联络，则所述变电站在同一典型模型中；若所述变电站间无联络，则所述变电站不在同一典型模型中；
获取变电站-主变组合模式和变电站低压侧主接线；
根据所述主变供电方式、是否在同一典型模型、所述变电站-主变组合模式和所述变电站低压侧主接线，确定理想负载率；
所述主变供电方式为主变单电源线变组接线模式，所述变电站不在同一典型模型；
线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则所述线路不满足线路“N-1”校验，下级网络中满足主变“N-1”校验；若考虑下级网络转供，所述线路满足线路“N-1”校验，所述下级网络满足主变“N-1”校验；
所述线路所供主变的合理利用水平按照典型模型下主变理想负载率中满足主变“N-1”校验的主变负载率水平来设置；
若同时考虑上下级转带，则主变负载率等同于下级主变满足主变“N-1”校验时的各个主变负载率。
2.根据权利要求1所述的电网线路理想负载率分析方法，其特征在于，所述变电站中的主变数量为2台或3台。
3.根据权利要求2所述的电网线路理想负载率分析方法，其特征在于，所述变电站-主变组合模式包括：2×2、2×3、3×2、3×3、4×2或4×3。
4.根据权利要求2所述的电网线路理想负载率分析方法，其特征在于，所述变电站低压侧主接线包括单母线分段或单母线四分段。
5.根据权利要求1所述的电网线路理想负载率分析方法，其特征在于，所述主变供电方式为主变单电源线变组接线模式，所述变电站在同一典型模型；
线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则所述线路不满足线路“N-1”校验，下级网络中满足主变“N-1”校验；若考虑下级网络转供，所述线路满足线路“N-1”校验，所述下级网络满足异站主变“N-2”校验；
所述线路合理利用水平与其直接供电的所述变电站主变合理利用水平相同；
若同时考虑上下级转带，则主变负载率等同于下级主变满足异站主变“N-2”校验时的各个主变负载率。
6.根据权利要求1所述的电网线路理想负载率分析方法，其特征在于，所述主变供电方式为主变双电源线变组接线模式，所述变电站不在同一典型模型；
线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则所述线路满足线路“N-1”校验，下级网络中满足主变“N-1”校验；若考虑下级网络转供，所述线路满足线路“N-1”校验，所述下级网络满足主变“N-1”校验；
所述线路所供主变的合理利用水平按照典型模型下主变理想负载率中满足主变“N-1”校验的主变负载率水平来设置；
若同时考虑上下级转带，则主变负载率等同于下级主变满足主变“N-1”校验时的各个主变负载率。
7.根据权利要求1所述的电网线路理想负载率分析方法，其特征在于，所述主变供电方式为主变双电源线变组接线模式，所述变电站在同一典型模型；
线路发生一条线路故障，若只考虑本级线路转带，则所述线路满足线路“N-1”校验，下级网络中满足主变“N-1”校验；若考虑下级网络转供，所述线路满足线路“N-1”校验，所述下级网络满足主变“N-1”校验；
所述线路所供主变的合理利用水平按照典型模型下主变理想负载率中满足主变“N-1”校验的主变负载率水平来设置；
若同时考虑上下级转带，则主变负载率等同于下级主变满足主变“N-1”校验时的各个主变负载率。
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