中压配电网规划评估分析系统设计

  作者:杜振东 孙飞飞 王蕾 时间:2015-08-06来源:电子产品世界

编者按:目前配电网评估分析工作主要由人工完成,效率低下,容易出错。本文针对配电网规划评估过程现有的问题设计了地区中压配电网规划评估分析系统。评估分析系统采用层级结构,从网络结构水平、负荷供应能力、装备技术水平3个方面将配电网评估过程分解为基本统计指标层、网架分析指标层和现状网评估结果3个层级,能有效地评估分析出配电网的现状特征。实现基础统计数据在数值与拓扑等方面的相关校验,改进了配电网接线模式识别算法和专供能力计算算法。最后,通过实验结果表明,评估分析系统能取得良好的效果。

  (1)主干接线判断:以馈线出口为起始点,搜索联络开关或平均线径最粗的供电支路作为该条馈线的主干线。

  (2)网架类型判断:分别统计线路主干中架空线与电缆线的段数,段数较多的线路类型作为网架类型;若二者段数相同,则归入非典型接线。

  (3)电源个数计算:统计与主干线相连的联络开关个数,再加上本回线路自身电源,求得该回线路所连接的电源个数。

  (4)单辐射接线判别:若电源个数为1,则该回馈线被判定为单辐射接线。

  (5)N分段n联络接线判别:统计该回主干线上所连接的联络开关个数N与分段开关个数n,若N≤6且n≤3则该回线路的接线模式为N分段n联络;若不满足上述条件则为非典型接线。

  (6)有效的分段开关:在统计主干线上分段开关个数时,只统计开关两侧的网架分段都接有负荷的开关。分段开关统计个数n为有效分段开关个数加变电站母线出口分段开关。

2.2.2 线路转供能力计算算法

  设如图4所示线路为待转供线路,其当前的负荷电流为Idd,所有联络电源如图4用椭圆形圆圈所圈示,各联络电源都有部分剩余容量可用于转供,剩余容量Irex为:

(1)

  试(1)中,Qr为剩余容量,Imax为最大安全电流,ρ为负载率。

  取剩余容量最大的两回线路的剩余容量求和,得到可转供电流Isum2max,若Idd小于Isum2max,则该线路为可转供线路,具体的计算流程如图5所示。

  (1)主干接线判断:以馈线出口为起始点,搜索联络开关或平均线径最粗的供电支路作为该条馈线的主干线。

  (2)待转供线路判断:对于某一主干线,若主干线的末尾有联络开关与之相连,则该主干线路为待转供线路,否则是无法转供线路。

  (3)待转供线路接线模式识别:根据接线模式识别算法的结果,可以得到待转供线路所属的接线模式。

  (4)待转供线路负荷电流计算:从1节点搜索,碰到的第一个线路为参考线路,待转供线路负荷电流Idd为:

(2)

  式(2)中,Imax为正常运行方式最大电流(参考线路),ρ为负载率(参考线路)。

  (5)对侧电源队列:若线路非N供一备接线模式,则计算对侧电源剩余负荷电流队列。

  (6)求电流和:计算对侧电源队列中最大的两个电流之和Isum2max

  (7)比较IddIsum2max的大小,若Isum2max>Idd,则可以转供,否则,不可以转供。

  (8)备用接线电源:若线路是N供一备接线模式,则搜索出备用接线电源。

  (9)备用负荷电流计算:对第8)步中搜索到的备用电源进行剩余负荷电流按照公式(1)进行计算。

  (10)比较IddIres的大小,若Ires>Idd,则可以转供,否则,不可以转供。

3 算例分析

  本章节将应用“地区中压配电网规划评估分析系统”对浙江省某地区的中压配电网进行评价分析,基于软件对现状网的分析评价结果以及近年来新建项目的规划报告,分别计算得到现状年和2013年配电网网络结构水平、负荷供应能力和装备技术水平三个方面的各项评价指标,并对现状年和规划年的配电网性能进行对比分析。

3.1 评估结果分析

  针对某地区中压配电网,规划评估分析系统可以基于录入的数据完成网络结构水平分析,负荷供应能力分析,装备技术水平分析,并分别形成相应的统计评估结果报表。由于收集到的地区范围数据受限,现分别对该地区2011年和2013年同样范围的数据进行评估分析,得到评估分析结果。

  由表1可以看出,经过2012年及2013年的配电网规划项目,使浙江省的评估指标得到不同程度的优化,电网性能得以提升。其中,多项评估指标均较现状年有明显的改善。同时,证明本文提出的地区中压配电网规划评估分析系统是有效的。

4 结论

  本文设计地区中压配电网规划统计与评估分析系统,首先制定了良好的软件定位,即专门为配电网规划统计评估分析而服务。并且详细调研配电网规划需求,制定了完善而有效的数据校验与纠错规则,实现基础统计数据在数值与拓扑等方面的相关校验,为软件功能实现与扩展开发奠定了坚实的基础。设计并完成了现状网统计三大类指标的统计与评估算法,并且在配电网接线模式识别算法和线路转供能力算法方面有了较大的创新。

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