城市中压配电网最大供电能力评估方法
论考虑可靠性的中压配电系统供电能力评估
论考虑可靠性的中压配电系统供电能力评估摘要：随着人们生活水平及科技水平的发展，现阶段人们生产生活过程中对于电能的需求量越来越大，因此评估供电可靠性的中压配电系统供电能力显得尤为重要。
主要的目标为构建最大供电能力，结合馈线分区理念并考虑负荷的时序特性，在此基础上根据典型用户类型及负荷之间的解析关系，通过关联相应的用户数量及增供负荷和供电能力的可靠性，提出了相应能够满足供电可靠性要求的配电系统供电能力优化方式。
为了分析可靠性的中压配电系统供电能力的优化措施及评估，笔者针对配电系统的供电能力计算方式进行了分析。
关键词：供电可靠性；配电系统；供电能力配电系统主要是指将电力系统中从降压配电变电站出口至用户端的系统，配电系统主要是由多种配电设备及配电设施组成的变换电压或直接向终端用户分配电能的一个电力网络系统。
我国的配电系统一般划分为高压配电系统、中压配电系统及低压配电系统等三个部分，由于配电系统作为电力系统的最后一个环节，面对的直接是终端用户，配电系统的完善程度直接影响着广大用户的用电质量及用电可靠性[1]。
笔者首先针对配电系统的供电能力的计算方式进行了详细分析后，提出了相应的可靠性的中压配电系统供电能力的优化措施及评估方式，详细方式如下。
1.配电系统的供电能力计算方式分析现阶段的配电系统的供电能力计算方式一般分成两种，一种是基于配电系统安全准则的方式，另一种是基于配电系统潮流的计算方式。
在基于配电系统安全准则的方式方法中最为常见的为计及N-1安全准则的配电系统的供电能力的评估方式，主要重视配电系统的供电连续性及主变互联关系、变电站间负荷转移等方面，在N-1安全准则下验证供电能力是否达到相应的评估标准。
而在基于配电系统的潮流计算方式中最为直接有效的方式为尝试法，具体为根据不断变化的系统负荷进行潮流计算，最后计算出系统能够承受的最大负荷量值，潮流计算方式在不断的变化及发展过程中为了缩短计算过程所耗费的大量时间、减少复杂的过程等，随之发展的是考虑直流潮流等约束条件的配电系统供电能力的优化计算方式，这种方式就算是在回路功率及节点电压等系统的限制下也同样能计算出配电系统能够承受的最大电能符合，将潮流计算方式计算出来的结果作为系统供电能力评估过程中的主要方向及依据。
配电网运行状态综合评估的方法
配电网运行状态综合评估的方法摘要：随着人们的生活质量在不断的提高，对于用电的需求在不断的加大，配电网是是输电网和用户连接的重要环节，只有配电网正常运转，才能保证为用户提供持续、稳定的电力能源。
现阶段，我国普遍依据配电网的状况建立配电网评估指标体系，但是没有形成一个全面、完成统一的配电网运行状态评估体系。
文章就配电网运行状态综合评估方法进行了详细的讨论。
关键词：配电网运行状态；评估方法；研究引言配电网作为连接输电网和用户的重要环节，其运行状态的好坏直接影响着用户用电的可靠性和电能质量，与人民生活水平和国民经济发展息息相关。
与输电网相比，配电网的结构更加复杂，包含的设备数目更加庞大，自动化水平也相对较低，由此导致了配电网运行数据采集的困难，并且加大了配网运行状态评估的难度。
目前对电网运行状态的研究主要集中在输电网或高压配电网，还未延伸到中低压配电网。
对电力系统运行状态进行了详细的划分并给出了划分的依据和原则，但提出的评估指标适用于包含发电系统和输电系统的组合电力系统，而不适用于结构复杂的配电网；文献[2-4]则分别从变压器运行状态、架空输电线路运行状态和高压配电网无功运行状态给出了相应评估指标体系，但均未形成一套针对整个配电网运行状态评估的指标体系。
此外，现有的关于配电网评估的文献大多都是从规划的角度出发，评估配电网在一个较长时段内的经济性、安全性和可靠性等，其评估结果能为配电网规划改造提供有效的参考意见，却难以为配电网优化运行提供有效的指导。
1低压配电网运行状态的影响因素导致低压配电网运行状态差的影响因素有许多，主要可以归纳为3个方面。
第一方面，用电量快速增长，使变压器和线路难以达到需求；第二方面，设备运行状态差，如线路的绝缘老化会导致出现低电压，在用电高峰时因为线路线径较小，用户需求时电压质量达不到用户需求的标准，末端电压质量不能保证。
第三方面，大量单相负荷任意接到配电网中，负荷随时会产生波动，导致三相负荷严重不平衡，由此电压质量差。
配电网可靠性评估及分析
配电网可靠性评估及分析冯金帅 刘 杰（国网山东省电力公司临沂供电公司）摘 要：电力相关企业正在逐渐把建设重点放到建设配电网方面，而配电网规划对于电网安全、可靠、经济运行有着不可忽视的作用。
因此需要对配电网的可靠性开展深入研究和分析，作为评估程序的重要构成部分，建立一个相对完善并且可行性较高的评估指标系统，配电网规划成效分析则可以为其提供依据。
并且，它的真实性与数据有效性对配电系统评估也具有重大意义。
关键词：配电网；指标体系；评估分析；可靠性0 引言配电网络规划也就是在完善的规划下对于目标区域组织负荷预测和当前阶段网络架构的研究，在符合负荷标准和安全稳定性的基础上，对于目标区域电力网络在目前架构前提下进行合理布局规划，进而使其满足可靠性、稳定性、经济性要求。
完善的电网规划可以有效降低公司的运营成本，满足公司竞争需求，同样有助于减少财政基建投资压力，为保障经济发展提供坚实的基础保障［1］。
配电网的设计方案的成功与否和落实程度都会对日后配电服务网络体系的负荷程度、经济发展度发挥关键性影响，配电网络的超前或滞后建设都会在一定程度上对电网整体的发展产生负面影响［2］。
对于配电网络规划方案而言，首要评估其是否满足发展需求，是否满足可靠性要求，这对于配电网络的长远发展是十分关键的［3］。
1 配电网的规划可靠性分析（1）可靠性分析方法配电网络的主要功能是销售、分配电力能源给目标客户，和目标用户的日常生活工作有十分紧密的联系，电力网络的波动会对终端客户的经济利益产生重要影响。
因而精确的分析配电网络体系的稳定性对于保障民生质量、促进经济稳定健康发展有十分关键的作用，此外配电网络体系的稳定性评估是电网建设和持续发展的重要基础保障条件。
当前阶段，配电网络体系的稳定性评估重点使用的研究方法主要有蒙特卡洛抽样法和解析法两类［4-5］。
（2）配电网评价方法1）鱼骨图分析法也叫作因果研究法，这一研究法的主要原理是寻求问题自身的特征和相关作用要素，此后利用专项的逻辑研究来建立层级明确、调理明细的程序图。
城市配电网网架标准化评价指标
小数点后两位
年度
计算公式:母线N-1通过率=满足N-1的变电站母线数/变电站母线总数×100％.
注:母线N-1是指变电站一条母线故障或停役后，其所带负荷可以全部转移至其他母线或线路负荷可以全部转移至联络线路。
C类以上供电区220(110)kV公用变电站
调控系统、PMS2。0
五分段评价法：
A段:≥90%,100分；
C类以上供电区10（20)kV公用线路
调控系统、PMS2.0
五分段评价法：
A段：≥10%，20分；
B段：5—10%,40分；
C段：3-5％,60分；
D段：1—3%，80分;
E段：<1%,100分.
7
供电半径达标率
％
小数点后两位
半年度
计算公式：供电半径达标率=供电半径合格的线路条数/线路总条数×100％。
C类以上供电区10（20)kV公用线路
PMS2。0
五分段评价法:
A段：≥90％,100分；
B段：80—90%，80分；
C段：70-80%，60分；
D段：60—70%，40分；
E段：〈60％，20.
2
网架标准接线率
%
小数点后两位
半年度
计算公式：采用标准接线的大馈线数/大馈线总数×100％。
注：采用标准接线的大馈线是指符合《配电网技术导则》中10kV典型接线方式，架空网为三分段、三联络或三分段、单联络，电缆网为单环网或双环网。
注:大分支线是指装接容量大于5000kVA或中低压用户数大于1000户的分支线。
C类以上供电区10(20)kV公用线路
PMS2.0
5
线路自动化覆盖率
%
小数点后两位
配电网综合评价指标体系及评估方法
配电网综合评价指标体系及评估方法冯新龙;孙岩;林声宏;刘明波;张滔【摘要】综合运用层次分析法、德尔菲法、鱼骨图分析法和模糊综合评价法等方法构建了配电网综合评价指标体系,从网络结构水平、负荷供应能力、装备技术水平和运行管理水平等方面对配电网进行定量评价,并引入全生命周期指标来反映配电网的运行管理水平.分析和论述了评价指标的筛选、分层结构体系的建立、指标权重的确定、指标评分标准和综合评估流程等,以某地区实际配电网为应用实例,验证该指标体系和评估方法在反映配电网整体发展水平方面的合理性和实用性.应用效果说明,通过对评估结果的分析,可以找到各配电网的薄弱环节,指导配电网的规划、建设和改造.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2013(026)011【总页数】7页(P20-25,53)【关键词】配电网;综合评价;指标体系;层次分析法;模糊综合评价法;鱼骨图分析法;德尔菲法【作者】冯新龙;孙岩;林声宏;刘明波;张滔【作者单位】广东电网公司梅州供电局,广东梅州514000;华南理工大学电力学院,广东广州510640;华南理工大学电力学院,广东广州510640;华南理工大学电力学院,广东广州510640;广东电网公司梅州供电局,广东梅州514000【正文语种】中文【中图分类】TM732配电网具有结构复杂、设备数量庞大、改造建设频繁等特点[1]，对其进行综合评价所涉及的因素众多。
目前，对配电网进行评价的做法通常是从供电可靠性、经济性、安全性、供电质量等单一特性指标出发[2-6]，从不同侧面评价配电网的技术水平。
文献[7]从技术合理性、安全性等多个角度出发，针对现状配电网建立了较为全面的评价指标体系，并通过实例给出评估方法。
文献[8]提出了基于区间层次分析法的城市电网规划综合评判决策方法。
文献[9]运用层次分析法和德尔菲法对现状电网的综合指标进行评价，并应用于天津滨海新区现状电网的评估。
这些研究成果侧重于传统技术指标，主要反映配电网的运行水平和供电能力，缺乏整体性评价，对电网建设的直接指导性还不够强。
配电网最大供电能力计算方法探讨
配电网最大供电能力计算方法探讨摘要：经过多年的大力建设，目前城市配电网的供电能力已经基本能够满足当前的负荷需求。
电网到底有多大的供电能力、到底需要多大的电网规模和容量才能满足城市的最终需求，成为摆在电力工作者面前的重大难题。
本研究将采用基于基点变电站的供电能力算法优化，分析论证供电模块排列组合的最优方案，以及供电模块内中压侧最小站间联络线路回数。
Abstract：After years of construction，the power supply capability of urban distribution network in guizhou has been basically can meet the demand of the current load.Grid how much power supply capacity，exactly how much power grid size and capacity to meet the final demand of the city，become a major problem facing the electricity workers.This study will adopt a substation power supply ability of the algorithm based on bp optimization，analyzed the optimal scheme of the power supply module permutation and combination，as well as the power supply module within the medium voltage side contact line between minimum standing back number.前言鉴于国内外对供电能力模型的分析方法研究较为成熟，但主要侧重于小范围供电能力的计算，忽略了电网的整体性和区域间电网的连贯性。
分析电网规划综合性评价指标体系及评估方法
分析电网规划综合性评价指标体系及评估方法一配电网规划的定位为了接轨国际先进电网企业，电网的稳定安全、供电可靠性是非常重要的指标，电网的规划建设是设备运营的基础条件，决策的正确性直接决定了电网企业的投资和效益。
1. 配电网规划的网架结构具备建设周期长、变动小的优势。
电网负荷的发展情况多变，城市配电网的网架结构建设要根据电网负荷做相应的调整，所以城市配电网规划的调整要更复杂一些。
2. 对配电网设备及网架结构的优化，最有效提高配电网的供电质量及供电能力。
配电网是覆盖整个城市，只凭平时工作经验处理超负荷的线路是无法解决供电瓶颈问题。
只有从宏观层面优化城市配电网的设备和网架结构，才能发挥最大的社会效益和经济效益。
二配电网规划的思路及原则1 评价指标体系在建立电网可能全面地反映电网实践情况，以体现电网中隐藏的问题；另一方面可以考虑到信息有效性、数据采集难度、计算量等，真正做到既不重复也不遗漏。
因此，评价指标体系的建立需要满足一定的原则：（1）与评价目的的一致性。
（2）直接的可测性。
（3）可比性。
（4）相互独立性。
（5）整体的完备性。
2 电网规划评价指标体系的建立，除了要满足原则外，由其自身的特点：（1）相对于现状电网评价体系结构复杂、层次较多、底层指标设置繁多的特点来说，规划电网评价指标体系更注重于从电网规划的特点出发，从整体上对电网进行分析评价，指标设置更简洁。
（2）电网规划评价指标体系的设置要与城市特点及负荷特性相适应。
（3）对规划电网的评价除了注重指标数值的绝对量以外，更要加强指标数值的相对变化。
3 电网规划评价指标体系层分析法是评估中分析复杂问题。
建立评价体系的关键技术，它的核心思想是通过建立清晰的层次结构来分解复杂问题，并在电网规划中已得到应用。
根据评价指标体系的构建原则，结合电网规划的特点和目的，应用层次分析法的基本原理，提出电网规划评价指标体系（1）指标体系结构：安全、可靠和经济是电网供电的基本要求；包括供电安全性、供电可靠性、经济性、适应性和协调性五个一级指标。
评价配网供电能力的主要技术指标公式与说明
评价配网供电能力的主要技术指标公式与说明●主要设备（主变、线路）N-1通过率该指标适用于110(66)kV、35kV高压配电网，用来检验配电网结构的强度和运行方式的合理性。
其中，“N”是指电网中某类重要设备，主要为高压配电网的变电站主变和输电线路。
计算该指标时，需合理考虑本级电网和下级电网的转供能力。
计算公式如下：设备N-1通过率(%)＝满足N-1的元件数量(个)×100%元件总数量(个)●变电容载比该指标适用于110(66)kV、35kV高压配电网，是说明地区总变电容量对负荷增长适应程度的宏观性控制指标，计算公式如下：变电容载比=某电压等级变电总容量(MVA)某电压等级全网最大负荷(MW)在计算高压配电网容载比时，相应电压等级的计算负荷需要从总负荷中扣除上一级电网的直供负荷和该电压等级以下的电厂直供负荷。
●中压主干线路平均长度该指标适用于10(20)kV中压配电网，用来间接反映中压主干线路的供电半径，计算公式如下：中压主干线路平均长度(km/条)＝主干线路长度之和(km)主干线路条数(条)●输配电网变电容量比该指标用来评估高压配电网与上一级主干网在变电容量方面的协调性，计算公式如下：输配电网变电容量比(%)=上一级主干网变电容量(MVA)×100%高压配电网变电容量(MVA)式中，高压配电网变电容量是指110(66)kV、35kV配电网的变电容量之和；上一级主干网变电容量是指与高压配电网相邻的上一级电网的变电容量，一般为220kV电网变电容量之和（西北地区应计入330kV 电网变电容量）。
计算该指标时，应计入用户变容量。
●高中压配电网变电容量比该指标用来反映35kV及以上高压配电网与10(20)kV中压配电网在变（配）电容量上的相互协调。
计算该指标时，应计入用户变容量。
计算公式如下：高中压配电网变电容量比(%)=35kV及以上变电容量(MVA)×100% 10(20)kV配变容量(MVA)●中压线路平均装接配变容量该指标适用于10(20)kV中压配电网，用来表示平均每条中压线路装接的配变容量，可通过不同地区间的横向对比来说明配电网技术政策的差异。
城市配电网网架标准化评价指标
小数点后两位
年度
计算公式：母线N-1通过率=满足N-1的变电站母线数/变电站母线总数×100%。
注：母线N-1是指变电站一条母线故障或停役后，其所带负荷可以全部转移至其他母线或线路负荷可以全部转移至络线路。
C类以上供电区220（110）kV公用变电站
调控系统、PMS2.0
五分段评价法：
A段：≥90%，100分；
五分段评价法：
A段：≥90%，100分；
B段：80-90%，80分；
C段：70-80%，60分；
D段：60-70%，40分；
E段：<60%，20。
五
装置标准
1
典型设计应用率
％
小数点后两位
年度
计算公式：典型设计应用率=应用典型设计的10(20)kV架空线路、电缆线路条数/线路总条数×0.4+应用典型设计的配电变台/配电变台总数量×0.2+应用典型设计的配电站房/配电站房总数量×0.2+应用低压典型设计的低压线路条数/线路总条数。
注：1.变电站年最大负载率=变电站年最大负荷/主变总容量×100%。
2.变电站年平均负载率=变电站年供电量/8760/主变总容量×100%。
C类以上供电区220（110）kV公用变电站
调度系统、PMS2.0
五分段评价法：
A段：≥90%，100分；
B段：80-90%，80分；
C段：70-80%，60分；
注：线路N-1是指电网中一条线路失去变电站电源后，其负荷可以全部转移至联络线路。
C类以上供电区10(20)kV公用线路
调控系统、PMS2.0
五分段评价法：
A段：≥90%，100分；
B段：80-90%，80分；
城市配电网运行水平与供电能力综合评估
ＲＳ ： １ ３ （一 盟 ｌ 盟 业 ） １０ 均Ｉ × ０ ％
用户 比例为 重 复计划 停 电 ２次 及 以上 用户 数 除 以用 户 总数【 ５ ｌ 。
等 于 ３ ％的线路 。 ０
（ ７ 配 变 轻 载 比例 １指 轻 载 配 变 台数 ／ １） ： 配变
（ ）运行 超 ３ ５ ０年线 路故 障停 电率 （ 百公 里 ・ 次／
１ ２
江 西 电力 职 业 技 术 学 院学 报
为 Ａ、 Ｃ、 四 类 监 测 点 ， 类 监 测 点 是 指 ３ ０ Ｂ、 Ｄ Ｄ ８／
行信 息并 上传 的配变 台数之 和／ 变总 台数 。能够采 配 集 配 变基 本 信息 并 上 传 是指 能 够 采集 配 变 的 电流 、 电压 、功 率 、不平衡 率 等基 本信 息并 上传 至信 息 系
其中： Ｄ类 监测 点 电压合 格率 ＝
（一 壁 幽 １
电压 监 测 总 时 间
韭 坦 ） １０ × ０ ％
凡为 Ｄ类 监 测点 数 。 （ ） 合 线 损率 ） ３综 。综 合线 损 率也 称 为统 计 线 损率 ， 线损 电量 与供 电量 的 比值 。 是 线损 电量 通过 供 电量 与售 电量 的差 值 获得 。 电量是 指变 电站 １ ｋ 供 ０Ｖ 或 ６ Ｖ线 路 出 口计 量 电量之 和 。售 电量是 指 公用 变 ｋ 压 器低 压计 量 电量 和用 户专 用变 压 器 高压 计量 电量
（ １ 配 电 自动 化 终 端 覆 盖 率 （ ： 能 够 实 现 １） ％）指 “ 遥” “ 两 或 三遥 ” 功能 的开 关 台数 之 和／ 关 总 台数 。 开
城市配电网运行水平和供电能力评估方法分析
城市配电网运行水平和供电能力评估方法分析摘要：在电力系统当中城市配电网直接面向于电力用户进行供电，同样也是对用户的电力安全保障的重要环节，配电网自身的运行水平以及供电能力对于整体电力系统能否连贯可靠的供电以及最终的电力质量具有直接影响意义，因此，对配电网的整体供电能力与运行水平进行科学评估至关重要，本文将基于配电网的供电能力与运行水平传统评估方法进行介绍，从而分析配电网应用情况建设完善的评估方法。
关键词：城市配电网；运行水平；供电能力；评估引言：针对于配电网的供电能力以及运行水平进行综合评估，能够帮助城市配电网弥补自身不足之处，及时改进，保持供电安全稳定的同时，促使城市电网建设能够持续发展前进，我国经济的发展促使社会各界用电需求不断提高，因此，构建完善的配电网运行水平与供电能力评估方法，成为了现阶段城市配电网发展的重要话题。
1传统评估方法浅析国民经济飞速增长的环境下，促使城市原有的配电网络呈现出了更为明显的供电问题，陈旧的设备以及资金不足导致的落后技术对于城市配电网的运行水平与供电能力来讲影响无法满足新时期城市电力用户的需求。
并且，针对于我国现阶段大多数的城市配电网来讲，在老旧小区的配电网线路构建呈现出了较为薄弱的供电趋势，暴风骤雨等恶劣天气当中，都容易对老旧破损的配电网线路造成影响，从而发生短路断路等故障问题，导致大规模停电，严重的则会引发电力安全事故的发生，或是在长久以来的配电网建设过程当中，由于后续的人为养护不当，导致配电网线路周围树木鸟窝等障碍物在天气因素影响之下，同样也会对配电网线路运行质量与安全造成影响。
我国电力企业为了适应市场经济的发展变化，不断开展配电网的扩建改造工程，因此，对于城市中配电网实际运行水平以及供电能力的详细情况进行评估，成为了电网改造的核心任务。
搜集大量现有配电网的基础运行数据，根据指标评估分析计算，从而得出最终评估结果，进一步对城市配电网进行深入分析，从而寻找到有效的电力解决办法，提高电力供应量[1]。
配电网供电能力分析与供电能力指标评价体系的建立
配电网供电能力分析与供电能力指标评价体系的建立本文目的是针对当前电网存在的问题，从配网供电能力综合评价和单条10千伏线路的分级评价两个层面建立一套科学有效的评估体系，确定配电网存在的问题和优先投资的项目，实现评价电网、查找问题、落实项目的闭环管理，具体包括两个层面，一是区域配网供电能力综合评价体系，主要衡量配电网整体水平；二是10千伏线路健康水平的分级评价体系，主要评价单条线路供电能力。
1配网供电能力综合评价体系坚强的配电网必须具备供电能力强、设备装备先进、运行安全可靠、综合指标优秀等基本条件，既能满足社会发展用电需求，又要符合上级考核要求。
综合上述考虑，结合电力专家多方面意见，确定如图1所示的配网供电能力综合评价体系。
图1配网供电能力综合评价指标体系结构图如图1所示的配网供电能力综合评价体系中，评估指标体系由运行水平和供电能力两个方面组成。
其中运行水平可以分为“综合指标”、“装备水平”、“设备运行状况”三部分内容，供电能力可分为“负载能力”和“转供能力”两部分内容。
每个一级指标包含多项下属指标，从不同的角度加以量化。
这五项指标构成一个整体，可有效评价区域配网整体供电能力的优劣。
1.1运行水平指标(1)综合指标：重点考核评估地区电网综合运营情况，评估指标包括供电可靠率、电压合格率及线损率等，具体指标说明如下：图2供电安全性指标体系结构♦供电可靠率RS3（%）：本体系重点评估电网的可靠性，不考虑由于系统电源不足而引起的限电，因此在综合反映供电可靠性的指标中，釆用RS3指标。
本指标评分依据当年用户供电可靠性统计数据。
♦D类电压合格率（％）：本指标定义参见国家电网公司《电力系统电压质量和无功电力管理规定》，为直接反映电网用户电压合格率情况，本指标釆用D类电压合格率进行评估。
♦综合线损率（％）：综合线损率，也称为统计线损率，是线损电量与供电量的比值，反映线路传输损耗，可通过供电量与售电量的差值获得。
♦重复计划停电用户比例（％）：本指标用于评估供电企业重复计划停电管理水平，是反映电网运行水平的重要方面。
城市电网最大供电能力评估算法研究的开题报告
城市电网最大供电能力评估算法研究的开题报告一、研究背景城市电网是城市发展的重要基础设施之一，其供电能力直接影响着城市的发展和经济社会发展水平。
城市电网的最大供电能力评估是城市电网规划和运营管理的重要课题之一，对于保障城市电力供应安全、优化电力配置等方面具有重要的意义。
目前，随着城市化进程不断加速，城市电网承受的负荷也在不断增加，瞬时峰值负荷和波动性负荷都在不断增加。
因此，对城市电网最大供电能力进行准确评估，对于合理配置起重要的作用。
二、研究目的本次研究的主要目的是通过对城市电网供电负荷等因素的综合分析，建立城市电网最大供电能力评估算法，为电力企业的规划和运营管理提供参考意见。
三、研究内容1. 对城市电网供电负荷进行分析，包括瞬时峰值负荷和波动性负荷的特点和规律等。
2. 根据城市电网的供电负荷和输电容量等因素，建立城市电网最大供电能力评估模型，包括计算公式和评估指标等。
3. 采集和整合城市电网供电负荷等相关数据，并对模型进行验证和优化。
四、研究方法和技术路线1. 分析城市电网供电负荷的特点和规律，包括对瞬时峰值负荷和波动性负荷的定量分析，建立适合于城市电网的负荷预测模型。
2. 建立城市电网最大供电能力评估模型，包括计算公式和评估指标等。
通过对城市电网负荷、输电容量等因素的研究，确定城市电网最大供电能力的评估模型。
3. 采集和整合城市电网供电负荷等相关数据，并利用数据分析工具进行数据分析和建模。
对模型进行验证和优化，提高其评估准确度和应用效果。
五、研究意义及预期成果1. 建立城市电网最大供电能力评估模型，能够为电力企业的规划和运营管理提供科学依据。
2. 通过对城市电网供电负荷等相关数据的分析，可以为城市电网的发展和经济社会发展提供参考意见。
3. 提高城市电网最大供电能力的评估准确度和应用效果，进一步保障城市电力供应安全，提高电力配置的效率和质量。
4. 阐述城市电网最大供电能力评估算法的设计原理、实现方法和应用效果，为相关领域的研究者提供参考和借鉴。
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2 最大供电能力计算模型
2. 1 单座变电站的最大供电能力
对于单独供电的变电站 i ,由于不存在站间负
荷转移 ,所以电网的最大供电能力 (即电网的最大可
供负荷 Psum ) 是考虑 N21 原则下该变电站所能提供
的最大负荷 ,即
Ni
∑ Psum =
PTi , k - PTMi 。
(1)
k =1
式中 , N i 、PTi, k 和 P TMi 分别为 i 站的主变台数 、单台
OU YAN G Wu1 , C H EN G Hao2zho ng1 , ZHAN G Xiu2bin1 , WAN G Yi1 , WAN G J ian2min2 (1. Depart ment of Elect rical Engineering , Shanghai J iao To ng U niver sit y , Shanghai 200240 , China ;
第200395年卷 第 22
期 月
高 电 压 技 术
High Voltage Engineering
Vol . 35 No . 2 Feb. 2009
·403 ·
城市中压配电网最大供电能力评估方法
欧阳武1 , 程浩忠1 , 张秀彬1 , 王 一1 , 王建民2 (1. 上海交通大学电气工程系 ,上海 200240 ;2. 上海市电力公司市区供电公司 ,上海 200080)
0 引言
上海城市电网每年夏季都会迎来负荷高峰 。尽 管采用较高容载比规划设计 ,但在负荷高峰期间失 负荷现象仍有发生 。这一方面是由于负荷具有不确 定性 ,难以准确预测 ;另一方面是由于配电网存在供 电瓶颈 ,供电能力无法满足用户需求[1 ,2] 。因此 ,评 估配电网供电能力成为亟待解决的问题 。
摘 要 : 针对城市中压配电网存在的供电瓶颈问题 ,分析了城市中压配电网在不同接线方式下的站间负荷转移情
况后提出了最大供电能力的评估方法 。在线路满足 N21 原则的前提下 ,着重考虑主变 N21 原则下所能提供的最大
负荷 ,给出了城市中压配电网最大供电能力的数学模型 。该模型是以中压配电网所能提供的最大负荷为目标函
2. Shanghai Municipal Elect ric Power Co mpany , Shanghai 200080 , China)
Abstract : A met hod for evaluating t he maximum load capability is p ropo sed to deal wit h t he bottleneck of load capac2 ity in urban medium2voltage dist ribution system. By analyzing different co nnectio n modes for load t ransfer , a model of t he maximum load capability based on N21 p rinciple is given. The model , taking t he maximum load power as ob2 jective f unction , is a mixed integer p rogramming and can be solved by Lingo . The sample of act ual dist ribution sys2 tem verifies t he feasibility and effectiveness of t he met hod p ropo sed in evaluating t he maximum load capability , and shows t hat st rengt hening co nnectio ns between substations can imp rove supply reliability and develop t he latent sup2 ply capability of dist ribution system. The p ropo sed evaluation met hod is p romising to be applied in optimizing t he operation of dist ributio n system , determining t he app rop riate loading level of supply equip ment s and guiding con2 st ructio n of dist ribution system. Key words : maximum load capability ; evaluation met hod ; medium2voltage dist ribution system ; N21 p rinciple ; load t ransfer ; dist ribution system planning
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2009 年 2 月
数 、以 N21 原则为约束条件的混合整数规划问题 ,采用优化计算软件包 L IN GO 求解 。实际配电网络的算例验证了
该方法在评估中压配电网最大供电能力方面的可行性与有效性 ,表明加强站间联络既能提高供电可靠性 ,又能有效
挖掘配电网的供电潜力 ,可望用于优化电网运行 ,确定供电设备合理的负载水平 ,指导城市中压配电网的规划建设 。
对于离变电站较远的供电区域设置开关站 ,用 以替代变电站 10 kV 出线仓位 ,减少变电站出线电 缆根数 。当开关站母线的电源分别来自不同变电站 时 ,改变开关站的母联开关状态便可将该母线上的 负荷转由另一变电站供电 ,如图 3 所示 。
由于城市中压配电网采用环网设计并开环运 行 ,所以通常能够满足线路 N21 原则[15] 。因而 ,本 文只着重分析主变 N21 情况 。
移的负荷 ,这些负荷所在馈线在同一变电站成环 ,只
能在变电站的不同段母线间进行负荷转移 ; P1 ,2 , k 和 P2 ,1 , k分别为正常情况下站间联络馈线 k 上由 1 站 和 2 站供电的负荷 ; m12 和 m21 分别为 1 站与 2 站站 间可联络馈线的回数 ,通常 m12 = m21 。
主变容量和单台主变容量最大值 (实际计算中以考
图 1 架空线路的网络形接线 Fig. 1 Overhead line net work connection mode
图 2 电缆环网接线 Fig. 2 Cable network with loops connection mode
图 3 开关站接线 Fig. 3 Cable net work with switch stations
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High Voltage Engineering
Vol. 35 No . 2
主变负载率的手段 ,其大小受变电站站内接线和站 间连接方式影响 ,同时受电网负载水平限制[11] 。
对于一个单独的变电站 ,为满足 N21 原则 ,必 须留有一定供电容量作为备用 ,确保站内任一台主 变退出运行而不影响向用户供电 。如果不计变压器 过负荷能力 ,那么变压器通常的负载率应维持在 < 50 %。但变电站通常不是孤立的 ,相邻变电站之间 有线路联络 。这种站间联络使得部分负荷能在站与 站之间相互转移 。当变电站任一台主变因故障或检 修而退出运行时 ,所带负荷首先可通过母线间的联 络开关转移到站内其它主变 ,联络线路上的负荷还 可转移到相邻站 ,从而提高配电网运行的灵活性和 主变的负载率 。城市中压配电网主要的站间联络方 式[12214 ] 如图 1～3 所示 。 1. 1 架空线路的网络形接线
大供电能力的数学模型和计算方法 。文 [ 6 ]探讨了 通过优选电缆导线提升城市电网供电能力的方法 。 但上述文献都没有考虑城市电网的可靠性要求 ,而 在市场环境下 ,城市电网特别是经济发达地区城市 电网的可靠性要求日益提高 。文[ 7 ]规定 ,向市区供 电的中压配电网应能在任何一条线路停运时通过转 移负荷来保证向用户持续供电 。文 [ 8210 ]提出了在 城市电网规划中考虑 1 台主变退出运行后仍能维持 用户正常供电的规划原则 (即 N21 原则) 。基于此 , 本文提出了满足 N21 原则的城市中压配电网最大 供电能力的评估方法 。
不同变电站电源馈入点的供电范围为一区段 , 每区段再分段 ,分段处安装分段负荷刀闸或断路器 ( SS) 。来自不同变电站的各分段通过联络负荷刀 闸或断路器 (L S) 连接 ,使馈线上的负荷能在变电站 间转移 ,如图 1 所示 。 1. 2 电缆环网接线
电缆环网通常有两个 (或以上) 电源 ,各环网点 (环网站) 进出线装有环网开关 ,可以隔离任一段线 路的故障 。当环网一端电源停电时 ,整个环网由另 一端电源供电 ,若两端电源来自不同变电站 ,即可实 现站间负荷转移 ,如图 2 所示 。 1. 3 开关站接线
图 4 两座变电站供电能力计算示意图 Fig. 4 Distribution net work consisting of 2 substations
虑功率因数的有功功率为准) ;下同 。
2. 2 两座变电站的最大供电能力
由两个变电站组成的供电网络如图 4 所示 ,变