中压配电网各种接线模式的最优分段

第
卷 第 期
洲 拓
电
一 一
网
技
术
文献标识 码 学科 代码
从〕
《巧 】
年
月
拓
文章 编 号
中图分 类号
中压 配 电 网 各 种接 线 模 式 的 最 优 分 段
葛少 云
天 津 市 南开 区
, ’
张国 良
,
‘,
“ 刘 孚智 申 刚
,
, ’
张祖 荣
’
天 津 大 学 电 气与 自动 化 工 程 学 院
天 津 市 南开 区
,
。
…
一
、 「长
母线
、
断
图
路 器 和 线 路 等 设备 出 现 故 障 的 情 况 下 式 即可 计 算 出所 需 的 可 靠性指标值
按照 有关公
丫了洲〔投 资年 值
供 电半 径为
一 二 二二二户一 一 一 叁 圣卜 从 整 馒 一‘ 竺 少二 , 一
,
总势 用
分段数
一
时 的分 段 数 总 费用 曲线
。
配 电网 最优 分 段 数 计 算 方 法
基本思路
配 电 网 的基 本功 能是 向用 户 输 送 电 能
,
为分段 开 关 的投
,
资
所 有用
。
架 空 线 路 的 分 段 开 关 为负 荷 开 关
配 电网 的 可 靠 性评 估
电缆 线 路 的
分 段 开 关 为 主 馈 线 上 的环 网 柜
户 都 期 望 以较 低 的 价 格 购 买 到 具 有 较 高 可 靠 性 的 供 电服 务
计 算 停 电损 失
,
。
又称 缺 电成 本
的方
… 二 二 鬓 火 〕 二 …亘 角 一 〔 、舀三二二琴子三
一
, ’了
它们 大 多是 建立 在 对 用 户 进 行详 细 这 种 调 查 的 实 施 难度较大 且 所 得数
。
分段数
调 查 的基础 上
据 的准确性 也 较 差
’ ” 本 文 基 于 产 电 比 「 的概 念 来 计
,
但 却 无 法 适用 于 配 电 网 规 划 阶 段 的具 体线 路
。
走 向和 负 荷分布 并 不 明 确 的情 况 文 献
一
采用 成 本
。
摘要
分析 了 俄
中压 配 电 网 各 种接 线 模式 的分段 情 况
。
,
收 益 分 析 法 建 立 了一 种 确 定 线路 最 优 分 段 数 的 数
,
提 出 了一 种配 电线路 最 优 分段计 算 的 新 思 路 针 对 中压 配 电
母线
〔
母线
电缆 单 环 网 接 线 主 供线 路
母线 母线 毋线
变 化 而 呈 现 规 律性 的 变 化 配 电网 的经 济性计 算 在进行方案 的经 济 性 计 算 ,
一几
。
时 配 电线 路及 相
,
不髦厂飞厂平 介血 内 峨
线路
主供 线 路
“
一
关 设 备 的 投 资费用 可 以表 示 为
」
,
式中
几
力
・
的最 优 分 段 数 与 供 电半 径 密 切 相 关
的增 大最 优分 段 数也在 逐 步增加
随 着供 电 半径
最 优 分段 数越
・
礴 礴
双
・
石
・
大
,
其 对 应 的 供 电半径 也就越 长
表
。
二
几 几
肠 为 间接 经 济损 失
尸,
电缆线 路 各接 线 模 式 的供 电半 径 与 最优 分 段 数 的 对 应 关 系
之
么
所 示 可 见 随着 分 段 数 的 增 加线 路 的
,
。
一
停 电损 失在 相 应 地 减 少
了提 高
即 线路 的 供 电可 靠性 得 到
,
式中
凡 为 线 路 的供 电半 径
凡为 线 路 的平 均 故 障
为线 为线 路 的
可见
、
,
当 停 电 损 失 降低 到 一 定 程 度 后
总 费用 万 元
｝ , ‘ 气 乙 七 ,
止
用户停 电 供 电可 靠 率
图
供 电 可 靠率 与总 费用之 间 的 平 衡 曲线
,
对 于 某种特 定 的 接 线 模 式 用为
架 空 线 分 段 三 联络 接线
,
假 设 线 路 的年 总 费
且年
在 不 同 分段 情 况 下 线 路 的投 资 费 用 年值 为
,
包 括检 修 维护 费用 年 值 和 线 路投 资年 值
。
为 了提 高供 电可 靠 性 并减 小 停 电损 失 就
。
配 电 网可 靠 性 的 评 估方 法 有 多种 降 川
,
本文 采
必 须增加 网 络 建 设 投 资成 本 经济 了
。
但 是 如果 所 增加 的 投
,
用故 障 模 式 后 果分 析法 例对 其 进 行 可 靠 性 评 估
且 用 户 总数 为
母线
卜界
二
鼎 里罗
停 电损 失 值 为
则有
,
针 对 不 同 接线 模 式 进 行 计 算 可 知
取 值一 定 时
当 供 电 半径 曲线 最 低 点
,
电缆单辐射 接线
是 一 条 近 似 下 凹 的 曲线
,
母线
所对 应 的分段 数 就 是 该 接 线 模 式 的 最 优 分段 数
而
且 同 一 种 接 线 模 式 的 最 优 分 段 数 随 着 供 电半径 的
。
故 障 并 通 过 联络 开 关 恢 复 供 电的 倒 闸 操 作 时 间
以此 时 的 用 户 停 电持 续 时 间总 和 为
兄
一道
八
环 网 接 线 为 例 进 行 分析
其 它 接 线 模式 也 具 有相似
规律 如图
不 同 供 电半径 时 的 分 段 数 一 总 费用 曲线 分 别 和图
。
借一
「 乙
、
它 描述 了某 一 时期
,
。
年
某一 地
模式 下 最 优分段数 与供 电半 径 的 对 应 关 系 如表
其 中分 段 数 为
即 为不 分 段 情 况
,
。
区 内单位 电 能 所 创 造 的 经 济 效 益
是对 电 能 货 币价
可见线 路
值 的 一 种社 会度 量
乌 月 几
二
利 用产 电 比计 算 的停 电损 失 为
。
的选 择 是 规划 工 作 的 重 要 内容 之 一
,
为 了科学 地进
。
行 城 市 中压 配 电 网 的 规 划 与 改造 电 网 各 种 接 线 模式
’
一
,
有 必 要 对 中压 配
,
的 分 段情 况 进行 分 析 论证 当
受影
。
接 线 模 式相 同而 分 段 不 同 的 线 路 发 生 故 障 时
。
图
供 电半 径为
”
时 的 分段 数 总 费 用 曲线
山
一
算 配 电系 统 的 停 电损 失
比值
产 电 比是 指某 一 时 期 年
最优 分 段 数 与 供 电 半 径 的 对 应 关 系
某 一 地 区 内 国 民生 产 总 值
元
,
与所 消 耗 电能 的
利用 公式 所示
,
代 计 算 得 到 的配 电 网 在 各种接线
。
、
年 停 电损
的裕 量
,
目的 是 为 了 在线 路 出
。
失 和 年 总 费用 的 关系 曲线
路 的基 本 投 资费用
由于 停 电损 失 费 用相 对
,
现 故障 时 能通 过 联 络 开 关恢 复 对 故 障线 路 的供 电
于 线路 的 总体投 资 来说 比较 小
因 此 图 中略 去 了 线
如 果 第 一 段 出现 故 障 则
,
。
供 电半 径 一 定时
、
,
配 电线 路 的最优 分段数 的值 将受 到
、 、
配 电 网 接线 模 式 分 析
一 般 城 市 的 配 电 线 路 是 由架 空 线 和 电缆 线 混
分段 开 关ห้องสมุดไป่ตู้ 价 产 电 比 线路 故 障 率 和 修 复 时间 线 路线 型
和 综合 售 电收益 等 因 素 的影 响
一
为 每 回 主 干 线 长 度 ’ 为线路 曲折 系数 即
,
电缆
”
接线
用 理 想 线路 长 度 估 算 实 际 线 路 长 度 的 比 例 系数
于 不 互 联 的接线 方 案 ’取 取 器 的投 资
,
对
‘
图
典 型 中压 配 电网 接 线 模 式
互 联 的接 线 方案
为 单 位 长 度 的 线路 投 资 几 为 出 口 断 路 为线路 的分 段数
随 着分 段
率 此 处 并 未考 虑 分段 开 关 本 身 的 故 障率
路 的分 段 数 分段 序 号
数 的 增加 则 停 电损 失减小 的趋 势 将 变缓
。
为 线 路 的平 均修 复 时 间
为 线路 的 倒 闸 时 间
,
。
由式
线
。
路 的 不 同 分 段情 况 将 对其 可 靠 性产 生 不 同 的 影 响 对 于 每种 接 线 模 式 在 同 时考 虑 变 压 器
响 的 停 电用 户 数 也 不 同
刀
增 加线 路 的 分 段 数 将 会提
,
高供 电可 靠 性 并 减 少 线 路故 障所造 成 的停 电损 失
但 同时 也 会 增 加投 资
, ,
,
因 此 需 要 找 出一 个 最 优 分 段
。
数 使得 在 一 定 的 边 界 条件 下 总 的经 济 性 最 好
,
网 的各 种接 线模 式进行 了计 算 从 而 得到 了 配 电网 沿 线 负荷
,
学模 型
但所得 公 式仅适用 于 环 网 接 线模式
,
而本
文 提 出 的 方 法 则 可 以 计 算 不 同 配 电 网 接 线模 式 的
最 优 分段 数 因 此 其 适 用 范 围更广
。
均 匀 分布 时 的线路最优分段 数 和 供 电半径 的对应 关系 最后 对最 优 分段 数计 算 方法 进 行 了 灵敏 度 分析 结 果 表 明 当线路
一
”
“
接线 司
平’ 接线
心
“
一
”
接线
司
它 是 售 电价 与 企 业 供 电成 本 的差 值
为产 电 比
砚 麟巧
召
、
最 优 分 段 数 计 算结 果分 析
分 段 数 总 费 用 曲线 分 段 数 一 总 费 用 曲线 是 指 在 一 定 的 供 电 半 径
。
方案 并 不 一 定具有 最 好 的经 济性
架 空 线 单辐 射接线
甲 自 脸 线一 丁线 毕
一
总 费用 曲线 上 的
,
最 低 点是 总 费用最 小 时 所 对 应 的 点
可 以 由它 来 确
定线 路 的最 佳供 电可靠 性水 平
。
母线
母线
】
架 空 线单 环 网 接 线
母线 卜
毓尹兮
架 空 线分段 两 联 络 接 线
姗
中压 线 路停 电 损 失 计算
配 电 系 统 的 停 电 损 失分 为直 接经济 损 失 和 间 接 经 济损 失
,
总 费用 万 元
前 者 即 为 电力 部 门 因 为 系 统 停 电而 减 少
,
的经 济 效 益 的经 济损 失 法 有 多种
‘ 【
一
后 者 即 为停 电造 成 的 社 会 影 响所 引 起
,
天 大 求 实 电 力 新 技 术有 限 公 司
,
广 东 电 网 公 司 佛 山 供 电局
广 东省 佛 山 市
刃
、
一
,
一
,
,
一
,
一
,
,
,
《
,
,
,
,
,
,
,
伽厌
,
,
,
七
“
,
引言
近年来
十 一五
”
,
全 国 各 地 广 泛 开 展 了城 市 配 电 网 的
。
规划 工 作
配 电 网 的 接 线 模 式 和 分段 数
对
式中
为直接经 济 损 失
为 系 统 总的 停 电损 失 合售 电收益
,
为线路所 带 的最 大 负 荷
为 电力 企业 的综
最优 分段 数
人 八力 了为 系统平 均 停 电持续 时间
即 电力 企 业 的 供 电纯 利 润
元
。
,
单辐射 接线
司名
名
单环 网
接线
司名
石
供 电半径 分段两 联络 接线 刁
、
‘
,
。
合组 成 的
停 电损 失 产 电比
,
因 此 本文 仅 分析各 种 典型 的架 空 线和 电
,
关键 词
配 电网
接线 模式
最 优 分段
缆线 接 线 模式
如图
所示
。
葛少 云 等
中压 配 电 网 各 种接 线 模 式 的最 优 分段
〕
投 入 的 费 用 却 大大增加 了
,
因 此 供 电可 靠 率 最 高 的
,
。
下 面 以单 环 网 接 线 模 式 为
,
资 高 于 所 减 少 的 用 户 停 电损 失 由图 渐趋于水平
那 么 这 种 投 资就 不
,
并假 设沿 线 负荷均 匀 分 布 所示
。
如图
所 示 的 可 靠 性 成 本 效 益 分析 曲线 可 见
。
一
线 路 的 停 电损 失 随 可 靠 性 的 增 加 而 单 调 递 减 且 逐
当 供 电可 靠率 为
,
时
,
用 户 的停
图
配 电 网 单环 网 接线 模式
月
电损 失费 用 为 零
但 此 时供 电企业 为 改善 可 靠 性 而
第
卷 第
期
,
电
网
技
术
,
为 满 足 配 电 网 线路 的 毕 要 求 单 环 网 接 线 正 常运 行 时 需 预 留
当 线路 为 三 分 段 时
,
下
配 电线路 的 分段 数 与 线路 投 资年值
,
用
包括线 路 本身 的投 资 和 出 口 断
。
户 的平 均停运 时 间为线 路 的 修 复 时 间
由 于 联络 开
。
路器 的投 资
况
,
。
对 于 同 一 种 接 线 模 式 的不 同 分 段 情
下 面 仍 然 以 电缆 单
,
关 的 作 用 另外
用 户 的平 均停 运 时 间 仅 为 查 找 所
线 路 的 基本投 资 费用相 同
,
文献
提 出 了判 断 配 电 网 主 馈 线 分 段 开 关 是 否 应 该 设
置 的定理
。
文献
。
提 出 了基 于 免疫 算 法 的 配 电 网开 这 些 算法 的应用 对 象 都 是 具 体 的
关 优化 配 置 模 型
配 电 网络
,
因 此 对 于 电 网 的详 细 设计 阶 段 可 能更 有
意义