CN112736925A - 一种配网运行方式优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种配网运行方式优化方法，在确定了优化区域和时间断面后，对线路主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值进行阈值设定，若均超过安全阈值，则通过对优化区域内主变所有出现负载率进行排序，对最高负载率线路进行配网重构，降低该线路的负载率，配网重构后线路退出排序，并重复排序和配网重构操作，迭代直至主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值均在安全阈值范围内。本发明既保证了配网运行时各线路的负载率均处于安全阈值内，不会出现因某一线路负载率过高而导致断电的情况，提高了配电系统的可靠性，且配网重构完成后线路内负荷均衡，配电系统的供电效率也得到了提高。

Description

一种配网运行方式优化方法
技术领域
本发明涉及配电网优化规划领域，尤其是指一种配网运行方式优化方法。
背景技术
配电网是连接供电企业和广大电力用户之间的桥梁，在电力系统的管理中起着非常重要的实际作用，随着经济发展，人们对于配电系统的可靠性和安全性提出了更高的要求，而配电运行方式的发展和完善能够为电力系统带来更大的经济效益和社会效益。当前阶段配电网可测量的信息很少，只能依靠经验来进行配网调度，配网系统的效率大大降低。在配电网运行过程中，由于配电系统中配电设备多是沿着馈线的长度进行分布，接有大量分散的需方配电和用电设备，在同一时间段内，会出现不同线路中负载率不同，负载率高的线路可能会造成区域停电问题，而线路负载率高也是因为该线路在该时间段内传输的负荷过高，该线路的最大承载容量不足以安全的传输该时间段内负荷。所以如何合理优化配网运行方式以达到处理负载率高线路内超过安全限值的负荷量的目的，提高配电系统供电效率和可靠性，成了亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种配网运行方式优化方法，对负载率高线路内多余负荷进行合理分配，提高配电系统供电效率和可靠性。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：
一种配网运行方式优化方法，包括以下步骤：
步骤一：确定优化区域和时间断面，设定主变负载率的限值并设定主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值的限值；
步骤二：采集优化区域内主变负载率数据和主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值数据，若优化区域内主变负载率数据和主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值数据均超过限值，则执行步骤二；其他情况下，环网正常运行；
步骤三：对优化区域内主变所有出线负载率进行排序；
步骤四：筛选出最高出线负载率线路，对最高出线负载率线路所在环网进行配网重构，配网重构完成后所述最高出线负载率线路所在环网所有线路退出负载率排序，返回执行步骤二。
在优化区域内，处于某一时间断面时正常配网运行状态下的线路不需要进行优化，在检测到主变负载率数据和主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值超出了设定值，即代表出现了负载率过高的线路，很大可能会影响配电系统运行安全，针对出现问题的线路进行优化，减少了优化工作量，且将出现问题的线路进行负载率的排序，从最高负载率线路进行优化，且优化完成后的线路将被排除在下次检测中，以保证所有有安全隐患的高负载率线路都能得到优化，大大提高了配电系统的可靠性，减少了线路故障发生可能性后，配电系统的供电效率也得到了提高。
进一步的，对最高出线负载率线路所在环网进行配网重构时，执行以下步骤：
1.1：确定时间断面，采集时间断面负载率和线路联络情况，根据时间断面负载率和线路联络情况列举负荷转移线路方案；
1.2：选取列举的负荷转移线路方案中的一个负荷转移线路方案进行线路负载率校验，判断线路联络情况，当为1对1线路联络情况时，受端线路受电方案为将最高出线负载率线路的多余负荷均转移至受端线路中；当为1对多线路联络情况时，受端线路受电方案为将最高出线负载率线路的多余负荷转移至受端线路里负载率最低的线路中或将多余负荷均分至受端线路中；判断所有受端线路是否过载，若所有受端线路不过载，则该负荷转移线路方案通过线路负载率校验且执行步骤四；若至少有一个受端线路过载时，则该负荷转移线路方案未通过线路负载率校验取消该负荷转移线路方案。
1.3：设定主变负载率阈值，对负荷转移线路方案进行主变负载率校验，若最高出线负载率线路的受端线路主变负载率超过阈值，则取消该负荷转移线路方案的受端线路受电方案，选择其他受端线路受电方案，若无其余备选方案，则返回执行步骤1.2。
将最高负载率线路内超出安全限值的负荷转移至其他线路时，要考虑到受端线路的最大载容量和受端线路内主变的最大载容量，若转移的容量造成了其他线路的负载率过高，也会造成区域断电等故障，所以在进行负荷转移时也要保证受端线路的安全。
进一步的，所述负荷转移线路方案通过线路负载率校验和主变负载率校验后，根据负荷转移线路方案的线路联络情况和负荷转移量生成负荷转移策略表。
在确定了负荷转移线路方案的安全性后，生成的负荷转移策略表使得优化执行人员能够简单理解该负荷转移线路方案，还可以供优化执行人员进行再次安全审查，防止出现遗漏。
进一步的，若列举的所有负荷转移方案均未同时通过线路负载量校验和主变负载率校验，则发出告警并进行断电处理。
在无法通过负荷转移解决线路负载率高的问题时，说明整体优化区域负载率均偏高，若继续配网运行，可能会造成大型故障，及时断电并发出告警，即保证了供电系统的安全又能够及时的告警危险情况，检修人员可以快速掌握故障情况，并及时到达现场进行检修，减少因断电带来的损失。
进一步的，所述配网重构所需数据为时间断面负载数据，所述配网运行优化方法步骤均在准离线的状态下执行。
在准离线的状态下执行配网重构，对配电系统的实时运行并不会造成影响，优化方案的实施由优化执行人员进行操作。
进一步的，所述配网运行方式优化步骤在至少一个指标达到最优后停止执行。
进一步的，所述指标包括线路负荷均衡度、环内各线路负载率差值和最高出线负载率线路所在环网配网重构迭代次数。
当线路负荷均衡度指标达到最优时，即线路负荷均衡，无需再进行负荷转移，而环内各线路负载率差值指标达到最优，即线路间负载率相差不多，也无需再进行负荷转移，而最高出线负载率线路所在环网配网重构迭代次数指标达到最优时，所有负载率高线路均进行了负荷转移，而负载率低于安全限值的线路也无需进行负荷转移，只满足其中一个条件，就表示此时负载率高线路内负荷已经被合理分配，不会再造成故障产生，已经不再需要进行优化。
进一步的，所述配网重构完成后所述最高出线负载率线路所在环网内所有线路均满足N-1原则。
所有线路均满足N-1安全原则，保证了供电系统的可靠性。
进一步的，所述对环网的分析重构均基于变结构耗散网络模型。
作为一种新型的分析配电网络的模型，变结构耗散网络模型在实际的运用中较为广泛，方便于对接线方式的更改进行分析。
进一步的，采用支路交换法对所述最高出线负载率线路所在环网进行配网重构，所述支路交换法具体操作内容为将最热源最末端的负荷不断传给最冷源的负荷，直至迭代完成。
支路交换法适用于大规模配电网规划，且利用支路交换法来进行配网重构可降低网损，提高配电系统经济性。
本发明的有益效果是：
在划分的优化区域内，通过对某一时间断面线路负载率的分析，对配网运行方式进行优化改造。通过配网重构的方式将负载率高的线路内高于安全限值的负荷转移至其他线路中，且对接收负荷的线路进行线路负载率校验和主变负载率校验，以保证转移方案安全可靠。配网运行过程中，各线路内负载均衡，保证了配电系统运行的安全，降低了故障发生的可能性，提高了配电系统的供电效率。而且线路进行配网重构后，即解决了负载率高线路传输压力大，供电传输不稳定的问题，大大提高了配电系统的可靠性。
附图说明
图1是本发明的一种流程示意图；
图2为本发明的一种支路交换法迭代原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。
实施例：
一种配网运行方式优化方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一：确定优化区域和时间断面，设定主变负载率的限值并设定主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值的限值，所述主变负载率限值为70％，所述主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值的限值为20％；
步骤二：采集优化区域内主变负载率数据和主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值数据，若优化区域内主变负载率数据和主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值数据均超过限值，则执行步骤二；其他情况下，环网正常运行；
步骤三：对优化区域内主变所有出线负载率进行排序；
步骤四：筛选出最高出线负载率线路，对最高出线负载率线路所在环网进行配网重构，配网重构完成后所述最高出线负载率线路所在环网所有线路退出负载率排序，返回执行步骤二。
对最高出线负载率线路所在环网进行配网重构时，执行以下步骤：
1.1：确定时间断面，采集时间断面负载率和线路联络情况，根据时间断面负载率和线路联络情况列举负荷转移线路方案，所述负荷转移线路方案可以是一段母线负荷转移也可以时某一供区负荷转移，还可以时全站负荷转移，根据优化区域内负荷转移需求进行设计，以下步骤所涉及负荷转移方案为按照一段母线负荷转移需求设计；
1.2：选取列举的负荷转移线路方案中的一个负荷转移线路方案进行线路负载率校验，判断线路联络情况，当为1对1线路联络情况时，受端线路受电方案为将最高出线负载率线路的多余负荷均转移至受端线路中；当为1对多线路联络情况时，受端线路受电方案为将最高出线负载率线路的多余负荷转移至受端线路里负载率最低的线路中或将多余负荷均分至受端线路中；判断所有受端线路是否过载，若所有受端线路不过载，则该负荷转移线路方案通过线路负载率校验且执行步骤四；若至少有一个受端线路过载时，则该负荷转移线路方案未通过线路负载率校验取消该负荷转移线路方案。
1.3：设定主变负载率阈值，安全阈值为80％，对负荷转移线路方案进行主变负载率校验，若最高出线负载率线路的受端线路主变负载率超过阈值，则取消该负荷转移线路方案的受端线路受电方案，选择其他受端线路受电方案，若无其余备选方案，则返回执行步骤1.2。
在进行配网重构时，必须满足自动化站点全覆盖，且需接入电压量，计算得出有功，以方便列举负荷转移方案，并保证负荷转移方案的准确性。
所述负荷转移线路方案通过线路负载率校验和主变负载率校验后，根据负荷转移线路方案的线路联络情况和负荷转移量生成负荷转移策略表。
若列举的所有负荷转移方案均未同时通过线路负载量校验和主变负载率校验，则发出告警并进行断电处理，对于线路重载和满载情况可以进行实时预警。
所述配网重构所需数据为时间断面负载数据，所述配网运行优化方法步骤均在准离线的状态下执行。
所述配网运行方式优化步骤在至少一个指标达到最优后停止执行。
所述指标包括线路负荷均衡度、环内各线路负载率差值和最高出线负载率线路所在环网配网重构迭代次数。
所述配网重构完成后所述最高出线负载率线路所在环网内所有线路均满足N-1原则，若有不满足N-1原则的也可以进行指导分流操作。
所述对环网的分析重构均基于变结构耗散网络模型。
采用支路交换法对所述最高出线负载率线路所在环网进行配网重构，如图2所示，所述支路交换法具体操作内容为将最热源最末端的负荷不断传给最冷源的负荷，直至迭代完成。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种配网运行方式优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：确定优化区域和时间断面，设定主变负载率的限值并设定主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值的限值；
步骤二：采集优化区域内主变负载率数据和主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值数据，若优化区域内主变负载率数据和主变负载率和与该主变有配网联络的主变负载率之间差值数据均超过限值，则执行步骤二；其他情况下，环网正常运行；
步骤三：对优化区域内主变所有出线负载率进行排序；
步骤四：筛选出最高出线负载率线路，对最高出线负载率线路所在环网进行配网重构，配网重构完成后所述最高出线负载率线路所在环网所有线路退出负载率排序，返回执行步骤二。
2.根据权利要求1所述的一种配网运行方式优化方法，其特征在于，对最高出线负载率线路所在环网进行配网重构时，执行以下步骤：
1.1：确定时间断面，采集时间断面负载率和线路联络情况，根据时间断面负载率和线路联络情况列举负荷转移线路方案；
1.2：选取列举的负荷转移线路方案中的一个负荷转移线路方案进行线路负载率校验，判断线路联络情况，当为1对1线路联络情况时，受端线路受电方案为将最高出线负载率线路的多余负荷均转移至受端线路中；当为1对多线路联络情况时，受端线路受电方案为将最高出线负载率线路的多余负荷转移至受端线路里负载率最低的线路中或将多余负荷均分至受端线路中；判断所有受端线路是否过载，若所有受端线路不过载，则该负荷转移线路方案通过线路负载率校验且执行步骤四；若至少有一个受端线路过载时，则该负荷转移线路方案未通过线路负载率校验取消该负荷转移线路方案。
1.3：设定主变负载率阈值，对负荷转移线路方案进行主变负载率校验，若最高出线负载率线路的受端线路主变负载率超过阈值，则取消该负荷转移线路方案的受端线路受电方案，选择其他受端线路受电方案，若无其余备选方案，则返回执行步骤1.2。
3.根据权利要求2所述的一种配网运行方式优化方法，其特征在于，所述负荷转移线路方案通过线路负载率校验和主变负载率校验后，根据负荷转移线路方案的线路联络情况和负荷转移量生成负荷转移策略表。
4.根据权利要求2所述的一种配网运行方式优化方法，其特征在于，若列举的所有负荷转移方案均未同时通过线路负载量校验和主变负载率校验，则发出告警并进行断电处理。
5.根据权利要求1所述的一种配网运行方式优化方法，其特征在于，所述配网重构所需数据为时间断面负载数据，所述配网运行优化方法步骤均在准离线的状态下执行。
6.根据权利要求1所述的一种配网运行方式优化方法，其特征在于，所述配网运行方式优化步骤在至少一个指标达到最优后停止执行。
7.根据权利要求7所述的一种配网运行方式优化方法，其特征在于，所述指标包括线路负荷均衡度、环内各线路负载率差值和最高出线负载率线路所在环网配网重构迭代次数。
8.根据权利要求1所述的一种配网运行方式优化方法，其特征在于，所述配网重构完成后所述最高出线负载率线路所在环网内所有线路均满足N-1原则。
9.根据权利要求1所述的一种配网运行方式优化方法，其特征在于，所述对环网的分析重构均基于变结构耗散网络模型。
10.根据权利要求1所述的一种配网运行方式优化方法，其特征在于，采用支路交换法对所述最高出线负载率线路所在环网进行配网重构，所述支路交换法具体操作内容为将最热源最末端的负荷不断传给最冷源的负荷，直至迭代完成。
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