CN113888350A - 一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法 - Google Patents

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Abstract

一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，该方法先确定规划电网目标网架拓扑结构，再逐年校核各变电站容量及总变电容量是否满足负荷需求，若不满足，则判定该年度需要新建或者扩建变电站，随后根据年负荷增长情况确定满足负荷需求的新建、扩建变电站建设时序，得到变电项目建设时序表，然后根据变电项目建设时序表逐年确定对应的输电线路建设时序，接着根据年度负荷预测及当年输电线路建设时序将当年负荷分配到各变电站，最后逐年对输电线路进行N‑1安全校核。本发明通过合理安排变电和配套输电项目的建设时序保障了过渡过程中电网的安全可靠供电，实现了现状电网和规划目标电网的有效衔接，能够为计算机辅助电网规划设计提供支撑。

Description

一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法
技术领域
本发明属于电网规划领域，具体涉及一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法。
背景技术
电网规划是在电源规划和负荷预测确定的基础上，根据现有电网结构合理选择新建或扩建输变电工程以满足电力供应需求，确定规划期内输变电工程项目的建设时序是输电网规划的重要环节。在输电网规划中，首先需要设计目标年的电网网架结构，得到目标年电网变电站位置和主变容量，以及输电线路的连接方案。在此基础上，研究如何从现状电网逐步过渡到目标年的电网结构，需要依据中间年的负荷分布预测结果，计算变电工程和线路工程的建设时序。在电网过渡期内，既要能满足供电的充裕性要求，同时要满足电网可靠性要求，保障电力经济可靠供应。
随着当前信息技术的发展，计算机辅助设计逐步应用于输电网规划设计之中。通过计算机辅助设计建立目标电网规划模型，现有模型包括：以经济指标作为目标函数的优化模型、考虑系统可靠性的优化模型、柔性约束规划模型等。规划模型的求解方法主要包括：启发式方法、分解方法、线性规划法和智能算法。通过对模型的求解，得到满足要求的目标网架结构。
基于上述计算机辅助设计方法形成的电网规划目标网架能够满足电网供电充裕性的要求，并且能够满足电网的N-1准则的可靠性要求，即电网中任意一个元件能够保持电网正常运行，各支路潮流不越限。但是，采用上述方法从现状电网到目标电网的过渡过程中还存在一些缺陷。首先，不能保障过渡期的电网可靠性要求，即建设过程中电网可靠性可能不满足N-1准则；其次，没有考虑到各建设项目的相互影响，不能优化安排项目的建设时序。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种能够保障过渡过程中电网安全可靠供电的电网规划项目排序方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案如下：
一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，依次包括以下步骤：
步骤A、确定规划电网目标网架的基本拓扑结构；
步骤B、对于电网规划过渡时期，逐年校核电网各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，若不满足，则判定该年度需要新建或者扩建变电站；
步骤C、根据电网年负荷增长情况确定新建、扩建变电站的建设时序，并校核新建、扩建变电站后各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，将满足要求的变电建设方案纳入变电项目建设时序表；
步骤D、基于目标网架的基本拓扑结构，根据变电项目建设时序表逐年确定对应的输电线路建设时序；
步骤E、先根据年度负荷预测以及输电线路的建设时序，将负荷按变电容量和负载率分配到各变电站，然后逐年对输电线路进行N-1安全校核，并调整线路容量，直至所有输电线路符合安全要求。
所述步骤C依次包括以下步骤：
步骤C1、计算电网规划过渡时期第一年度的负荷增长率，若第一年度的负荷增长率大于2％，则选择在该年度新建变电站，若第一年度的负荷增长率小于等于2％，则选择在该年度扩建变电站；
步骤C2、当选择新建变电站时，逐一计算目标网架中各新建变电站供电时的总负荷矩，以总负荷矩最小的变电站作为该年度的新建变电站；当选择扩建变电站时，将当年负荷就近分配至已有变电站，计算各变电站的负载率，并选择负载率高的变电站进行扩建；
步骤C3、校核该年度新建或扩建变电站后各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，若不满足，则重复步骤C1、C2，继续新建或扩建变电站；若满足，则将需要新建或扩建的变电站纳入变电项目建设时序表，并将该年度的负荷根据变电容量和负载率重新分配至各变电站；
步骤C4、循环重复步骤C1-C3，直至确定电网规划过渡时期所有年度的变电建设方案，得到完整的变电项目建设时序表。
步骤C2中，所述各新建变电站供电时的总负荷矩确定方法为：
对于某新建变电站，在满足变电站供电容量的情况下，将当年负荷就近分配至新建变电站和已有变电站，并根据以下公式计算该变电站供电方式下的电网总负荷矩C：
Figure BDA0003278761130000031
上式中，nold为目标网架中已建变电站的数量，J为目标网架中负荷节点的数量，Pkj为第k个变电站供给第j个负荷点的负荷，dkj为第k个变电站与第j个负荷点之间的供电距离；
所述各变电站的负载率根据以下公式计算得到：
Figure BDA0003278761130000032
上式中，δTi为第i个变电站的负载率，PTi为第i个变电站的分配负荷，STi为第i个变电站的容量，
Figure BDA0003278761130000033
为功率因数。
步骤C1中，所述电网规划过渡时期第一年度的负荷增长率根据以下公式计算得到：
Figure BDA0003278761130000034
上式中，ΔPL(i)为第i年度的负荷增长率，Pmax(i)为第i年度的预测总负荷，Y为规划期；
步骤C3中，所述总变电容量满足负荷需求的条件为：
Figure BDA0003278761130000035
∑Sn(i)＝∑Sn(i-1)+Sn(i)
上式中，∑Sn(i)为第i年度各变电站的容量和，sn(i)为第i年度新增的变电容量，em为变电站的负载率，
Figure BDA0003278761130000036
为功率因数。
所述步骤D具体为：
对于新建变电站，采用深度优先算法，以新建变电站为起点，以任一已建变电站为终点，在目标网架的基本拓扑结构图中搜索为该变电站供电的最短路径，若最短路径为双回线路供电，则停止搜索；若非双回线路供电，则在目标网架的基本拓扑结构图中继续搜索第二回最短供电路径，形成为该变电站两回路供电子图，并将供电子图中需要新建的线路作为其对应的输电线路建设方案；
对于扩建变电站，先校核现有线路容量能否满足扩建后的变电站负荷需求，若能够满足，则无需新建线路；若不能满足，则从规划线路中选择新增线路，使输电容量满足负荷需求，并将新增线路作为其对应的输电线路建设方案；
基于各年度输电线路建设方案即可得到输电线路的建设时序。
所述输电容量满足负荷需求的条件为：
∑Sl≥Sn
上式中，Sn为扩建后变电站容量，Sl为接入变电站的线路输送容量。
所述步骤A依次包括以下步骤：
步骤A1、确定规划电网目标网架的基本拓扑结构，包括目标网架的变电站总数、已建变电站数量、需要新建变电站数量、各变电站容量、连接各变电站的输电线路总数、已有线路的数量、需要新建线路的数量、规划期、规划期最后一年区域内的负荷节点数量、规划期各年度的预测总负荷以及新增负荷分布；
步骤A2、校核目标年电网总变电站容量是否满足负荷需求，其中，所述电网总变电站容量满足负荷需求的条件为：
Figure BDA0003278761130000041
em＝1.3(t-1)/t
上式中，∑Sn为目标年各变电站的容量和，em为变电站的负载率，
Figure BDA0003278761130000042
为功率因数，Pmax(Y)为目标年的预测总负荷；
步骤A3、校核目标网架是否满足N-1准则要求，即电网中任意一台变压器或线路故障时电网正常运行，且各支路潮流不越限。
步骤E中，所述N-1安全校核是指：
任意断开一条输电线路，校核输电线路中是否存在潮流越限，若不存在，则满足线路N-1准则要求；若存在，则根据越限功率大小调增卡口线路的规划容量。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法先确定规划电网目标网架的基本拓扑结构，再对于电网规划过渡时期，逐年校核电网各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，若不满足，则判定该年度需要新建或者扩建变电站，随后根据年负荷增长情况确定新建、扩建变电站的时序，并校核新建、扩建变电站后各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，得到变电项目建设时序表，然后基于目标网架的基本拓扑结构，根据变电项目建设时序表逐年确定对应的输电线路建设时序，接着根据年度负荷预测以及输电线路的建设时序，将负荷按变电容量和负载率分配到各变电站，最后逐年对输电线路进行N-1安全校核，确保所有输电线路符合过渡期安全要求；该方法在电网规划目标网架结构基本形成的基础上，结合年度负荷预测和空间负荷分布分析，充分考虑到规划过渡期的供电可靠性需求，合理安排变电和配套输电项目的建设时序，实现现状电网安全、合理的向目标电网过渡，保障了过渡过程中电网安全可靠供电；一方面，与传统规划方法相比，弥补了传统规划方法由于过渡期项目建设时序不合理，所引起的电网安全供电风险；另一方面，与现有的启发式规划方法相比，避免了启发式规划方法不能满足规划目标电网和现状电网有效衔接的问题。因此，本发明通过合理安排变电和配套输电项目的建设时序，保障了过渡过程中电网的供电可靠性，实现了现状电网和规划目标电网的有效衔接，能够为计算机辅助电网规划设计提供支撑。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为实施例1中规划电网的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，依次包括以下步骤：
步骤A、确定规划电网目标网架的基本拓扑结构；
步骤B、对于电网规划过渡时期，逐年校核电网各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，若不满足，则判定该年度需要新建或者扩建变电站；
步骤C、根据电网年负荷增长情况确定新建、扩建变电站的建设时序，并校核新建、扩建变电站后各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，将满足要求的变电建设方案纳入变电项目建设时序表；
步骤D、基于目标网架的基本拓扑结构，根据变电项目建设时序表逐年确定对应的输电线路建设时序；
步骤E、先根据年度负荷预测以及输电线路的建设时序，将负荷按变电容量和负载率分配到各变电站，然后逐年对输电线路进行N-1安全校核，并调整线路容量，直至所有输电线路符合安全要求。
所述步骤C依次包括以下步骤：
步骤C1、计算电网规划过渡时期第一年度的负荷增长率，若第一年度的负荷增长率大于2％，则选择在该年度新建变电站，若第一年度的负荷增长率小于等于2％，则选择在该年度扩建变电站；
步骤C2、当选择新建变电站时，逐一计算目标网架中各新建变电站供电时的总负荷矩，以总负荷矩最小的变电站作为该年度的新建变电站；当选择扩建变电站时，将当年负荷就近分配至已有变电站，计算各变电站的负载率，并选择负载率高的变电站进行扩建；
步骤C3、校核该年度新建或扩建变电站后各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，若不满足，则重复步骤C1、C2，继续新建或扩建变电站；若满足，则将需要新建或扩建的变电站纳入变电项目建设时序表，并将该年度的负荷根据变电容量和负载率重新分配至各变电站；
步骤C4、循环重复步骤C1-C3，直至确定电网规划过渡时期所有年度的变电建设方案，得到完整的变电项目建设时序表。
步骤C2中，所述各新建变电站供电时的总负荷矩确定方法为：
对于某新建变电站，在满足变电站供电容量的情况下，将当年负荷就近分配至新建变电站和已有变电站，并根据以下公式计算该变电站供电方式下的电网总负荷矩C：
Figure BDA0003278761130000061
上式中，nold为目标网架中已建变电站的数量，J为目标网架中负荷节点的数量，Pkj为第k个变电站供给第j个负荷点的负荷，dkj为第k个变电站与第j个负荷点之间的供电距离；
所述各变电站的负载率根据以下公式计算得到：
Figure BDA0003278761130000062
上式中，δTi为第i个变电站的负载率，PTi为第i个变电站的分配负荷，STi为第i个变电站的容量，
Figure BDA0003278761130000071
为功率因数。
步骤C1中，所述电网规划过渡时期第一年度的负荷增长率根据以下公式计算得到：
Figure BDA0003278761130000072
上式中，ΔPL(i)为第i年度的负荷增长率，Pmax(i)为第i年度的预测总负荷，Y为规划期；
步骤C3中，所述总变电容量满足负荷需求的条件为：
Figure BDA0003278761130000073
∑Sn(i)＝∑Sn(i-1)+Sn(i)
上式中，∑Sn(i)为第i年度各变电站的容量和，Sn(i)为第i年度新增的变电容量，em为变电站的负载率，
Figure BDA0003278761130000074
为功率因数。
所述步骤D具体为：
对于新建变电站，采用深度优先算法，以新建变电站为起点，以任一已建变电站为终点，在目标网架的基本拓扑结构图中搜索为该变电站供电的最短路径，若最短路径为双回线路供电，则停止搜索；若非双回线路供电，则在目标网架的基本拓扑结构图中继续搜索第二回最短供电路径，形成为该变电站两回路供电子图，并将供电子图中需要新建的线路作为其对应的输电线路建设方案；
对于扩建变电站，先校核现有线路容量能否满足扩建后的变电站负荷需求，若能够满足，则无需新建线路；若不能满足，则从规划线路中选择新增线路，使输电容量满足负荷需求，并将新增线路作为其对应的输电线路建设方案；
基于各年度输电线路建设方案即可得到输电线路的建设时序。
所述输电容量满足负荷需求的条件为：
∑Sl≥Sn
上式中，Sn为扩建后变电站容量，Sl为接入变电站的线路输送容量。
所述步骤A依次包括以下步骤：
步骤A1、确定规划电网目标网架的基本拓扑结构，包括目标网架的变电站总数、已建变电站数量、需要新建变电站数量、各变电站容量、连接各变电站的输电线路总数、已有线路的数量、需要新建线路的数量、规划期、规划期最后一年区域内的负荷节点数量、规划期各年度的预测总负荷以及新增负荷分布；
步骤A2、校核目标年电网总变电站容量是否满足负荷需求，其中，所述电网总变电站容量满足负荷需求的条件为：
Figure BDA0003278761130000081
em＝1.3(t-1)/t
上式中，∑Sn为目标年各变电站的容量和，em为变电站的负载率，
Figure BDA0003278761130000082
为功率因数，Pmax(Y)为目标年的预测总负荷；
步骤A3、校核目标网架是否满足N-1准则要求，即电网中任意一台变压器或线路故障时电网正常运行，且各支路潮流不越限。
步骤E中，所述N-1安全校核是指：
任意断开一条输电线路，校核输电线路中是否存在潮流越限，若不存在，则满足线路N-1准则要求；若存在，则根据越限功率大小调增卡口线路的规划容量。
本发明的原理说明如下：
本发明公开了一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目建设排序方法，在电网从现状向规划目标网架过渡过程中，充分保障电网可靠性的前提下，优化电网项目的建设时序，实现从现状电网向目标电网的安全过渡。本发明在人工或计算机辅助设计形成规划年的目标电网网架结构的基础上，依据负荷增速对需要新建和扩建的变电项目排序，然后依据变电工程项目的建设时序，充分考虑电网可靠性要求，对输电工程项目的建设时序进行排序，最终实现对所有电网输变电工程项目的建设时序安排，为实现计算机辅助电网规划提供方法。
实施例1：
参见图1，一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，依次按照以下步骤进行：
1、确定规划电网目标网架的基本拓扑结构，参见图2，本实施例的规划电网目标网架包含9个变电站，其中变电站1为500千伏变电站，变电站2-9为220千伏变电站，规划期内新建变电站3座，区域内发电厂均接入变电站并网，所有负荷均由变电站供电，原有220千伏线路10条，规划建设220千伏线路6条，规划期Y为10年，10年规划期内该区域内电网逐年负荷如表1所示，各变电站主变容量、10年后规划的主变容量以及负荷情况如表2所示，10年内电网负荷节点的变化情况和其负荷大小如表3所示：
表1规划电网10年负荷表(单位：万千瓦)
Figure BDA0003278761130000091
表2变电站容量和负荷表(单位：万千伏安，万千瓦)
变电站序号 当前容量 10年后容量 10年后负荷 属性
1 75+75+75 75+75+75+75 192 已建
2 18+18 18+18+18 38 已建
3 24+24 24+24 24 已建
4 18+18 18+18 20 已建
5 18+18 18+18 18 已建
6 24+24 24+24 26 已建
7 / 18+18+18 32 规划变电站
8 / 18+18 16 规划变电站
9 / 18+18 18 规划变电站
表3负荷节点近10年来负荷预测(单位：万千瓦)
Figure BDA0003278761130000092
Figure BDA0003278761130000101
2、在
Figure BDA0003278761130000102
的情况下，校核目标年电网总变电容量满足负荷需求：
Figure BDA0003278761130000103
上式中，∑Sn为目标年各变电站的容量和，em为变电站的负载率，
Figure BDA0003278761130000104
为功率因数，Pmax(Y)为目标年的预测总负荷，为了保证变压器配备满足N-1准则要求，em的取值与变电站中变压器台数t有关，即：em＝1.3(t-1)/t；
3、正常情况下，目标网架各线路的潮流如表4所示，校核目标网架满足N-1准则要求，即电网中任意一台变压器或线路故障时电网正常运行，且各支路潮流不越限；
表4规划电网潮流情况(单位：万千瓦)
Figure BDA0003278761130000105
Figure BDA0003278761130000111
4、对于电网规划过渡时期，逐年校核电网变电站总容量各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，若不满足，则判定该年度需要新建或者扩建变电站，其中，所述总变电容量满足负荷需求的条件为：
Figure BDA0003278761130000112
上式中，∑Sn(i)为第i年度各变电站的容量和，Pmax(i)为第i年度的预测总负荷；
对于220千伏变电站，各变电站能够承担的最大负荷和实际负荷情况如表5所示：
表5第一年变电站规划情况(单位：万千伏安，万千瓦)
变电站序号 当前容量 可承载负荷 负荷大小 载荷率
2 18+18 21.06 19.9 61.42
3 24+24 28.08 30.4 70.37
4 18+18 21.06 15.9 49.07
5 18+18 21.06 20.6 63.58
6 24+24 28.08 28.2 65.28
合计 204 119.34 115 /
由上表可知，变电站2和变电站6过载，需要对区域内变电站进行新建或扩建；
5、计算电网规划过渡时期第一年度的负荷增长率，若第一年度的负荷增长率大于2％，则表明电网处于发展阶段，选择在该年度新建变电站，每次宜新增两台变压器，若第一年度的负荷增长率小于等于2％，则表明负荷增长趋于饱和阶段，选择在该年度扩建变电站，每次扩建一台变压器，其中，所述负荷增长率根据以下公式计算得到：
Figure BDA0003278761130000121
上式中，ΔPL(i)为第i年度的负荷增长率，Pmax(i)为第i年度的预测总负荷，Y为规划期；
对于220千伏变电站，对区域负荷增长率进行计算得到当年负荷增长率为5.22％。由于该增长率大于2％，需要新建变电站；
6、当选择新建变电站时，逐一计算目标网架中各新建变电站供电时的总负荷矩，以总负荷矩最小的变电站作为该年度的新建变电站；当选择扩建变电站时，将当年负荷就近分配至已有变电站，计算各变电站的负载率，并选择负载率高的变电站进行扩建，其中，所述各新建变电站供电时的总负荷矩确定方法为：
对于某新建变电站，在满足变电站供电容量的情况下，将当年负荷就近分配至新建变电站和已有变电站，根据以下公式计算该变电站供电方式下的电网总负荷矩C：
Figure BDA0003278761130000122
上式中，nold为目标网架中已建变电站的数量，J为目标网架中负荷节点的数量，Pkj为第k个变电站供给第j个负荷点的负荷，dkj为第k个变电站第j个负荷点之间的供电距离；
所述各变电站的负载率根据以下公式计算得到：
Figure BDA0003278761130000123
上式中，δTi为第i个变电站的负载率，PTi为第i个变电站分配负荷，STi为第i个变电站的容量；
对于500千伏变电站，当前年可承担容量为185.96万千瓦的负荷，基于上述方法确定在第9年完成500千伏主变扩建，主变扩建后能够承担285万千瓦的负荷供电；
对于220千伏变电站，分别选择新建变电站7、变电站8和变电站9三种方案，计算不同方案情况下的电网总负荷矩，计算结果如表6所示：
表6第一年不同新建220千伏变电站方案(单位：万千伏安×千米)
方案名 新建变电站 负荷距
一 7 1251.14
二 8 1278.97
三 9 1286.23
由于新建变电站7后，系统整体的负荷距最小，因此规划第1年选择新建变电站7，一次性安装2台18万千伏安的主变；
7、校核该年度新建或扩建的变电站后各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，若不满足，则重复步骤5、6，继续新建或扩建变电站；若满足，则将需要新建或扩建的变电站纳入变电建设时序表，并将该年度的负荷根据变电容量和负载率重新分配至各变电站，其中，所述总变电容量满足负荷需求的条件为：
Figure BDA0003278761130000131
∑Sn(i)＝∑Sn(i-1)+Sn(i)
上式中，∑Sn(i)为第i年度各变电站的容量和，Sn(i)为第i年度新增的变电容量；
新建变电站分担了变电站2、以及变电站6的负荷，新建后各个变电站容量以及总变电容量均能够满足负荷需求；
8、循环重复步骤5-7，直至完成电网规划过渡时期所有年度的变电建设方案，得到完整的变电建设时序表；
通过本实施例发现：规划第3年变电站5难以满足载荷要求，且负荷增长率大于2％，需新建变电站，此时选择使得系统负荷距最小的变电站8进行新建，一次性上2台18万千伏安的主变，变电站新建后各个变电站均能够满足负载率要求；规划第5年变电站2难以满足载荷要求，且负荷增长率大于2％，需新建变电站。此时选择系统内唯一的新建变电站9进行新建，一次性上2台18万千伏安的主变，变电站新建后各个变电站均能够满足负载率要求；第9年变电站2再次过载，需对其进行扩建；第10年需对变电站7进行扩建，得到的变电建设时序如表7所示：
表7 220千伏变电站新建或扩建时序表(单位：万千伏安，万千瓦)
Figure BDA0003278761130000132
Figure BDA0003278761130000141
10、对于新建变电站，采用深度优先算法，以新建变电站为起点，以任一已建变电站为终点，在目标网架的基本拓扑结构图中搜索为该变电站供电的最短路径，若最短路径为双回线路供电，则停止搜索；若非双回线路供电，则在目标网架的基本拓扑结构图中继续搜索第二回最短供电路径，形成为该变电站两回路供电子图，并将供电子图中需要新建的线路作为其对应的输电线路建设方案；
对于扩建变电站，先校核现有线路容量能否满足扩建后的变电站负荷需求，若能够满足，则无需新建线路；若不能满足，则从规划线路中选择新增线路，使输电容量满足负荷需求，并将新增线路作为其对应的输电线路建设方案，其中，所述输电容量满足负荷需求的条件为：
∑Sl≥Sn
上式中，Sn为扩建后变电站容量，Sl为接入变电站的线路输送容量；
基于各年度输电线路建设方案即可得到输电线路的建设时序；
在本实施例中，新建变电站7的输电线路建设方案如表8所示：
表8变电站7建设线路方案情况(千米)
Figure BDA0003278761130000142
新建变电站8时，由于变电站7已经建设1-7双回线路，变电站8只有两回出线，直接新建线路7-8和线路6-8；新建变电站9时，新建线路3-9和线路7-9；最终得到的输电线路建设时序参见表9：
表9 220千伏输电线路建设时序表
Figure BDA0003278761130000151
11、先根据第一年度负荷预测以及当年的输电线路建设安排将当年负荷按变电容量和负载率分配到各变电站，然后对输电线路进行如下N-1安全校核：
任意断开一条输电线路，校核输电线路中是否存在潮流越限，若不存在，则满足线路N-1准则要求；若存在，则根据越限功率大小调增卡口线路的规划容量；
12、重复循环步骤11，直到完成规划期内所有年度的N-1安全校核，最后输出表7和表9的建设时序表即可。

Claims (8)

1.一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，其特征在于：
所述方法依次包括以下步骤：
步骤A、确定规划电网目标网架的基本拓扑结构；
步骤B、对于电网规划过渡时期，逐年校核电网各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，若不满足，则判定该年度需要新建或者扩建变电站；
步骤C、根据电网年负荷增长情况确定新建、扩建变电站的建设时序，并校核新建、扩建变电站后各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，将满足要求的变电建设方案纳入变电项目建设时序表；
步骤D、基于目标网架的基本拓扑结构，根据变电项目建设时序表逐年确定对应的输电线路建设时序；
步骤E、先根据年度负荷预测以及输电线路的建设时序，将负荷按变电容量和负载率分配到各变电站，然后逐年对输电线路进行N-1安全校核，并调整线路容量，直至所有输电线路符合安全要求。
2.根据权利要求1所述的一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，其特征在于：
所述步骤C依次包括以下步骤：
步骤C1、计算电网规划过渡时期第一年度的负荷增长率，若第一年度的负荷增长率大于2％，则选择在该年度新建变电站，若第一年度的负荷增长率小于等于2％，则选择在该年度扩建变电站；
步骤C2、当选择新建变电站时，逐一计算目标网架中各新建变电站供电时的总负荷矩，以总负荷矩最小的变电站作为该年度的新建变电站；当选择扩建变电站时，将当年负荷就近分配至已有变电站，计算各变电站的负载率，并选择负载率高的变电站进行扩建；
步骤C3、校核该年度新建或扩建变电站后各变电站容量以及总变电容量是否满足负荷需求，若不满足，则重复步骤C1、C2，继续新建或扩建变电站；若满足，则将需要新建或扩建的变电站纳入变电项目建设时序表，并将该年度的负荷根据变电容量和负载率重新分配至各变电站；
步骤C4、循环重复步骤C1-C3，直至确定电网规划过渡时期所有年度的变电建设方案，得到完整的变电项目建设时序表。
3.根据权利要求2所述的一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，其特征在于：
步骤C2中，所述各新建变电站供电时的总负荷矩确定方法为：
对于某新建变电站，在满足变电站供电容量的情况下，将当年负荷就近分配至新建变电站和已有变电站，并根据以下公式计算该变电站供电方式下的电网总负荷矩C：
Figure FDA0003278761120000021
上式中，nold为目标网架中已建变电站的数量，J为目标网架中负荷节点的数量，Pkj为第k个变电站供给第j个负荷点的负荷，dkj为第k个变电站与第j个负荷点之间的供电距离；
所述各变电站的负载率根据以下公式计算得到：
Figure FDA0003278761120000022
上式中，δTi为第i个变电站的负载率，PTi为第i个变电站的分配负荷，STi为第i个变电站的容量，
Figure FDA0003278761120000023
为功率因数。
4.根据权利要求2所述的一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，其特征在于：
步骤C1中，所述电网规划过渡时期第一年度的负荷增长率根据以下公式计算得到：
Figure FDA0003278761120000024
上式中，ΔPL(i)为第i年度的负荷增长率，Pmax(i)为第i年度的预测总负荷，Y为规划期；
步骤C3中，所述总变电容量满足负荷需求的条件为：
Figure FDA0003278761120000025
∑Sn(i)＝∑Sn(i-1)+Sn(i)
上式中，∑Sn(i)为第i年度各变电站的容量和，Sn(i)为第i年度新增的变电容量，em为变电站的负载率，
Figure FDA0003278761120000031
为功率因数。
5.根据权利要求1或2所述的一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，其特征在于：
所述步骤D具体为：
对于新建变电站，采用深度优先算法，以新建变电站为起点，以任一已建变电站为终点，在目标网架的基本拓扑结构图中搜索为该变电站供电的最短路径，若最短路径为双回线路供电，则停止搜索；若非双回线路供电，则在目标网架的基本拓扑结构图中继续搜索第二回最短供电路径，形成为该变电站两回路供电子图，并将供电子图中需要新建的线路作为其对应的输电线路建设方案；
对于扩建变电站，先校核现有线路容量能否满足扩建后的变电站负荷需求，若能够满足，则无需新建线路；若不能满足，则从规划线路中选择新增线路，使输电容量满足负荷需求，并将新增线路作为其对应的输电线路建设方案；
基于各年度输电线路建设方案即可得到输电线路的建设时序。
6.根据权利要求5所述的一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，其特征在于：
所述输电容量满足负荷需求的条件为：
∑Sl≥Sn
上式中，Sn为扩建后变电站容量，Sl为接入变电站的线路输送容量。
7.根据权利要求1或2所述的一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，其特征在于：
所述步骤A依次包括以下步骤：
步骤A1、确定规划电网目标网架的基本拓扑结构，包括目标网架的变电站总数、已建变电站数量、需要新建变电站数量、各变电站容量、连接各变电站的输电线路总数、已有线路的数量、需要新建线路的数量、规划期、规划期最后一年区域内的负荷节点数量、规划期各年度的预测总负荷以及新增负荷分布；
步骤A2、校核目标年电网总变电站容量是否满足负荷需求，其中，所述电网总变电站容量满足负荷需求的条件为：
Figure FDA0003278761120000041
em＝1.3(t-1)/t
上式中，∑Sn为目标年各变电站的容量和，em为变电站的负载率，
Figure FDA0003278761120000042
为功率因数，Pmax(Y)为目标年的预测总负荷；
步骤A3、校核目标网架是否满足N-1准则要求，即电网中任意一台变压器或线路故障时电网正常运行，且各支路潮流不越限。
8.根据权利要求1或2所述的一种考虑过渡期供电可靠性的电网规划项目排序方法，其特征在于：
步骤E中，所述N-1安全校核是指：
任意断开一条输电线路，校核输电线路中是否存在潮流越限，若不存在，则满足线路N-1准则要求；若存在，则根据越限功率大小调增卡口线路的规划容量。
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