[發明專利]一種大電源接入電網電壓等級的判別方法

在審

• 申請號: 201410100822.7
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103870695A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 牛新生;劉曉明;吳健;李琨;張同軍;曹喆;張恒旭;李勃
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司經濟技術研究院;山東大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種大電源接入電網電壓等級的判別方法。

背景技術

在“西電東送、特高壓交直流混輸”等能源戰略背景下，大區電網間互聯，遠距離、大規模送電的格局成為必然的形勢。電網結構日益復雜、短路電流水平升高，使得大電源接入系統方案的選擇更加困難。因此，需要在考慮電網運行安全穩定性、經濟性的前提下，合理確定出大電源接入電網的電壓等級。

現行電廠接入系統方案主要依據《電力系統安全穩定導則》中，關于“簡化電廠接線，分散外接電源，分層分區接入”的原則。其規定主力電廠宜直接接入最高一級電壓電網，同時又規定，合理分層，將不同規模的發電廠和負荷接到相適應的電壓網絡上。在受端網架發展初期，受端系統中主力電廠優先考慮接入500kV電網上可以對受端電壓起到一定的支撐作用，但受端500kV電網主網架發展到一定階段，主力電廠應分層分區接入220kV網架結構中。但具體如何判斷500kV網架接的發展狀態，如何確定接入500/220kV系統的臨界點，導則中沒有明確的指示。現有大電源接入電網電壓等級確定方法，無法提供可靠的技術指標，主要借助于專家經驗，主觀依賴性過大。

發明內容

為解決現有技術存在的不足，本發明公開了一種大電源接入電網電壓等級的判別方法，對目標層和指標層賦權獲得總體權重來確定最優電壓等級的過程，該方法十分適合應用于多屬性、多因素影響的電壓等級確定系統，采用這種主觀和客觀相結合的賦權法可在一定程度上保證最優電壓等級結果的穩定性和客觀性。

為實現上述目的，本發明的具體方案如下：

一種大電源接入電網電壓等級的判別方法，包括以下步驟：

步驟一：根據最優電壓等級總目標的屬性建立層次機構，具體劃分目標層和與目標層相對應的指標層；

步驟二：利用層次分析法構造目標層的判斷矩陣并得到各目標權重；

步驟三：利用電力系統數值計算分析軟件，計算各指標實際值；

步驟四：將各指標的實際值進行預處理，實現指標標準化，消除地區間的差異，得到評價指標矩陣，根據評價指標矩陣確定各指標的反熵權重；

步驟五：通過層次遞歸的方法，將得到的目標權重和各指標的反熵權聯合考慮，得到各電壓等級的總體權重，總體權重最大的電壓等級即為電源接入的最優電壓等級。

所述步驟一中，所述目標層包括電網安全性、穩定性和經濟性。

所述電網安全性所包括的指標為“N-1”校驗合格率、線路負載率、變壓器負載率及短路電流，電網穩定性所包括的指標為頻率合格率、電壓合格率及供電可靠性；電網經濟性所包括的指標為投資方案成本、網絡損耗及本地負荷消納率。

所述步驟二中采用專家打分匯總的形式，形成專家判斷矩陣，得到電網安全性、穩定性和經濟性的目標權值。

所述“N-1校驗合格率”的實際值計算時，逐個斷開系統中220kV級及以上的線路和變壓器，統計系統中變壓器和線路的過負荷數據。

所述線路負載率及變壓器負載率的實際值計算時，為當前傳輸功率與其額定容量的比值。

所述短路電流，在PSD-SCCP環境下，計算關鍵母線發生三相短路時短路電流的大小。

所述網絡損耗的實際值，電網在最大運行方式下，使用PSD-BPA潮流程序，計算某地區整個網絡的有功損耗。

所述本地負荷消納率，在PSD地理接線圖格式潮流圖程序界面統計潮流迂回量。

所述頻率合格率、電壓合格率、供電可靠性及投資方案成本，結合本地區電網數據，統計出頻率、電壓合格率及供電可靠性水平。方案成本主要從設備造價方面評估。

所述步驟四中，各指標的實際值進行預處理，具體公式：