《电力系统规划》第10章

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《电力系统规划》第10章
（6）将h个负荷点按最佳电源点形成的集合重新分 组，若负荷点i的归属没有变化，则按分组结果为 各个电源点设置相应的变电站；
若分组时负荷点i的归属发生了变化，则返回 到步骤（2）重新计算站址，直到负荷点符合最佳 电源点条件即：该负荷点到其所属的变电站负荷 矩最小才能结束选址工作。
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5.统筹推进配电网自动化改造
• 进行无功及电压控制规划与继电保护及配电自动 化规划，逐步提高配网自动化建设水平。
6. 进行投资估算及重要指标的对比 • 注重投资效益理念，实现投资效益最大化。 • 需要运用经济学方法，对规划的投资，社会效益
进行评价分析。 • 选取优化可行方案
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•4.科学计算分析，验证规划方案 • 在规划布线上，用最小路径，最少线路，给定 负荷率，N-1原则。 •线路配置或许可条件，通过科学计算软件进行计算， 完成规划布线。 •进行线路短路电流，无功容量配置，线路电压等计 算。 •必要时进行稳定校核
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再见，see you again
PPT文档供电区域进行单源连续选址，确定出m 个待选变电站的初始站址；
（3）将已有的变电站替换新选的变电站（与之最 接近的）；
（4）计算每个负荷点到各个站的负荷矩； （5）选出负荷点i到电源点j的最小负荷矩：
该电源点对应的变电站就是负荷点i在理论
上的最佳电源点。
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不同母线电源连接开关站接线
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• 双电源手拉手环网接线
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• 双电源手拉手双环网接线
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“3-1”主备接线
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10.4 配电网规划的主要内容
• 所需资料及历史数据的收集 • 功能块的划分 • 负荷预测 • 分割供电区域 • 配置主干线路 • 电缆通道规划 • 费用估算
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• 规划的电气计算豆可靠性计算 • 无功补偿规划 • 继电保护、通信及自动化规划 • 经济分析 • 配电可靠性估计 • 分年度安排 • 优化方案比较
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2.准确进行负荷估算
• 要求必须采用多种科学的计算方法，根据地区历 史负荷，经济发展情况进行预测。
• 还应考虑负荷同时率和变电站同时率。 3.分析电力平衡，制定规划具体方案
• 应结合主网规划按目标年分阶段分区进行电力平 衡，应与地区经济建设发展同步并适当超前。
• 根据预测的负荷水平，分布情况及电力平衡预测 结果，提出变电站站址及线路路径方案。多次选 优逼近，最终确定可行站址及网架结构。
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二、优化计算 1.单源连续选址优化计算（无约束优化问题）
确定了基于负荷矩最小原则的单源和多源连 续选址数学模型之后，就可以确定模型的算法并 进行编程，以求得城市配电网中一定负荷水平下 的最佳变电站站址。 设
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(3)负荷矩最小原则
• 该模型是基于单位电力负荷路径最短设计的，它 接近于初投资最小原则，并考虑到降低线损，该 模型在确定负荷中心上应用较为普遍。
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(4)网络运行费最小原则
• n为该变电站所供负荷点的个数。 • Pi：各负荷点功率(kw)。 • βi：单位距离、单位负荷的费用系数 。 • 这种模型主要适用于各负荷点年最大计算
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欲求最佳变电站站址，即可对u、v求偏导数， 并使之为0，则有：
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2.多源连续选址优化计算（有约束优化问题） （1）求变电站个数及供电半径 面积为A的供电区域上的变电站个数
单位面积上变电站个数
设一个变电站的平均供电半径为r时 可求得平均供电半径为
及变化，规程、导则的变化，各种运行参数的调 整等。
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2. 配电网规划模型
可从以下几个角度进行考虑： (1)时间角度 静态负荷子系统 静态负荷整体系统 动态负荷子系统 动态负荷整体系统 物理结构角度 变电站子系统 配电线路子系统
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2020/11/6
《电力系统规划》第10章
10.1 配电网规划的特点与模型
1. 配电网规划特点 (1)接线模式多样，呈辐射状结构运行。 (2)电源供应的不确定性。 (3)环境对配电网络的要求，如外形协调、电磁干扰、
入地化等。 (4)政策法规的变化如用电制度的规定，利率的调整
一.建立目标函数 1.单源连续选址
单源连续选址是在某一变电站供电范围一定 的情况下如何确定变电站站址的方法。 • 在建立模型时，基于不同的目标所建立的模型 不同。
• 设待求变电站的站址坐标为(u,v)，城网中10kV 各负荷点的坐标为(xi,yi)。
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(1)等负荷原则
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10.5 配电网规划的具体步骤
1.分析配网现状 （1）取得原始数据及规划数据，包括电网结构、 负荷情况、原电网N-1下的供电可靠性，故障下转 供负荷的能力，导线截面积，正常运行时线路电 压水平，绝缘水平等。 （2）划分好功能块、地块并进行编号。
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变电站的站址选择基本原则
• 接近负荷中心； • 使地区电源布局合理。 • 高低压各侧进出线方便。 • 站址地形、地貌及土地面积应满足近期建设和发
展要求；
• 确定站址时，应考虑其与邻近设施的相互影响； • 交通运输方便； • 其他：所选站址应具有可靠水源，排水方便，并
• 对于居民生活区内的10kV配电变压器，其容量一般 统一为250、400、500、630、800kV·A。
• 对于35kV电力变压器，容量一般使用16、20、 3l.5MV·A。
• 变压器台数至少选定为两台，以满足“N -1”原 则”。
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10.2.2 变电站选址优化
且应满足施工条件方便等。
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10.2.1 变电站数量及容量的确定
•n ——变电站数量 •P ——为水平年的负荷需求 •k ——为容载比 •SΣ ——为现有变电站容量总和 •SN ——为标准变电站容量
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• 对于配电变压器的选择，可用各地块中期负荷预测 的结果，考虑变压器的利用率和功率因数。在考虑 原有配变的基础上，可确定各地块中对应布置的变 压器的容量。
(2)经济性和可靠性角度 确定性模型：只考虑经济指标。 可靠性模型：考虑成本和效益。 (3)目标角度 单目标模型 多目标模型 (4)灵活性角度 确定性 不确定性
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3. 配电网规划流程
• 配电网络规划的内容主要包括以下几方面： (1)负荷预测
外推法和仿真法 (2)确定网络的系统模型
• n为该变电站所供负荷点的个数。 • 这种模型适用于负荷相差不大，年耗电量基本相
同的场合。例如住宅区，对于区域规划中负荷不 确定的场合，采用这种模型较为简单、直观。
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(2)初投资最小原则
• 该模型是将有色金属消耗最少作为主要因素，忽 略了敷设电线电缆的土建投资等费用，该方法尤 其适用于铜芯电缆消耗量大的场合。
负荷运行小时数相差很大的情况。
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2.多源连续选址
• 多源连续选址是在一个规划区中同时确定几个变 电站的站址。
• 它的模型与单源连续选址相对应。
• 设所研究的问题有m个变电站，向h个负荷点供电， 则基于等负荷、初投资最小、负荷矩最小原则以 及网络运行费最小原则的多源连续选址目标函数 分别为:
采用架空线还是电缆、导线截面大小、网 络接线方式等 (3)效益评估
经济效益评估
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• 配电网规划的流程如下： (1)原始资料的收集准备
用户用电需要、用户电压要求、用户供电可 靠性要求、用电负荷分布、变电站站址要求、地 区环境要求、现有配电网的改造计划、输电网规 划。 (2)确定可能的配电规划方案
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10.3 配电网的接线模式 选择网络接线模式时一般需要考虑如下因素： • 安全可靠性。 • 经济性。 • 灵活性。 • 延续性。 • 可发展性。 • 运行管理方便及操作简单。 • 其他。
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1. 高压配电网接线模式 单侧电源3T接线：主要优点是简单、投资省，有 较高的可靠性。设备利用率比较高，变电站可 用容量为67％。变压器高压侧为线路变压器组 接线，架空线和电缆线均适用。
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2020/11/6
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• 具有中介点的放射状接线 • 该接线使离电源点比较远的变电站可以通过中介
点获得电源，减少了电源的出线仓位。
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三回路全放射状接线
• 因为采用了三回电源对某一个变电站供电，考虑 到现在的电力设备本身可靠性较高，因此该接线 模式的可靠性可以满足城市供电。
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• 单环形接线
• 该接线的供电可靠性满足n-1原则，设备利用率为 50％。
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• 4×6网络接线
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• 双侧电源单断路器手拉手接线
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2.中压配电网接线模式 • 单电源辐射状接线
包括配电电压和配电方案 (3)经济性评价 (4)确定最佳配电规划方案
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10.2 变电站站址确定
• 变电站站址选择工作可分为规划选址和工 程选址两个阶段。 选址时需要明确变电站在系统中的作 用，是系统枢纽变电站、地区重要变电站 或一般变电站中的中间变电站、终端变电 站、开关站、企业变电站还是一次变电站。