[發(fā)明專利]一種適應(yīng)電網(wǎng)不同發(fā)展階段的變電站電氣主接線評估方法

有效

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• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104063757B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 惠慧;趙明欣;崔艷妍;劉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)北京市電力公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電網(wǎng)運行與分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適應(yīng)電網(wǎng)不同發(fā)展階段的變電站電氣主接線評估方法。

背景技術(shù)

變電站主接線是發(fā)電、輸電和配電設(shè)備中最重要的能量傳輸點，對變電站主接線進行可靠性和經(jīng)濟性評估具有重要的工程應(yīng)用意義。

電氣主接線是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，定量分析其可靠性是電力系統(tǒng)可靠性研究的一個重要領(lǐng)域。目前應(yīng)用于電力系統(tǒng)可靠性計算的常用方法一般有兩種：一種是模擬法即蒙特卡羅法(Monte Carlo)、另一種是解析法。其中解析法又可分為以求解邏輯網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)法和以解狀態(tài)空間模型為基礎(chǔ)的狀態(tài)空間法兩種。解析法的主要優(yōu)點是：物理概念清楚、模型精度高。它的主要不足之處在于：計算量隨著系統(tǒng)規(guī)模增大而急劇增加。模擬法的主要優(yōu)點是：采樣次數(shù)與系統(tǒng)規(guī)模無關(guān)、該方法易于處理系統(tǒng)按時間順序進行的操作。它的主要不足之處在于計算時間與計算精度的緊密相關(guān)性，也就是說，為了獲得精度較高的可靠性指標(biāo)，往往需要很長的計算時間，而且不適合于分析元件可靠性高、相互之間聯(lián)系緊密的系統(tǒng)。因此需要研究新的變電站主接線可靠性分析方法，綜合兩種方法的優(yōu)點，對變電站主接線的可靠性進行科學(xué)評估。

在保證變電站電氣主接線可靠性的前提下，工程應(yīng)用中還希望變電站的經(jīng)濟效益最好，因此有必要分析變電站電氣主接線的經(jīng)濟效益，以此來綜合選擇最優(yōu)的主接線方案。

同時，在電網(wǎng)投資建設(shè)中的不同階段，用戶對電網(wǎng)的經(jīng)濟性和可靠性的要求也不同，專利提出的方法可以直觀地分析比較各變電站主接線的可靠性與經(jīng)濟性水平，用以選擇能體現(xiàn)綜合社會效益的主接線方案。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種適應(yīng)電網(wǎng)不同發(fā)展階段的變電站電氣主接線評估方法，結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展的不同階段，研究在電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中如何選取變電站主接線的方法：在傳統(tǒng)變電站可靠性評估的基礎(chǔ)上，考慮經(jīng)濟性因素，將變電站年投資費用函數(shù)與基 于元件狀態(tài)空間的最小割集法建立的可靠性模型相結(jié)合，在統(tǒng)一的框架結(jié)構(gòu)下進行定量分析評估，針對110kV電網(wǎng)和220kV電網(wǎng)發(fā)展的不同階段，對電氣主接線進行分階段建模，并進行大量考察調(diào)研，量化變電站的可靠性與經(jīng)濟性水平，在保證變電站電氣主接線可靠性的前提下，使變電站達到最佳的經(jīng)濟效益，為運行規(guī)劃人員在決策分析過程中提供有益的幫助。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種適應(yīng)電網(wǎng)不同發(fā)展階段的變電站電氣主接線評估方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：電網(wǎng)不同發(fā)展階段的劃分；

步驟2：對變電站電氣主接線的可靠性進行評估；

步驟3：對變電站電氣主接線的經(jīng)濟性進行評估。

所述步驟1中，電網(wǎng)不同發(fā)展階段可用如下判定函數(shù)進行界定，有：

f＝k₁k₂T (1)

其中，f表示判定函數(shù)；T為電網(wǎng)中電氣設(shè)備的最大負載率；k₁是指由于重要電力用戶對電網(wǎng)供電可靠性有特殊要求，考慮該情況時對電網(wǎng)建設(shè)影響程度的調(diào)整系數(shù)；k₂是指由于電氣設(shè)備的過載能力可適當(dāng)延后相應(yīng)變壓器負載率下的電網(wǎng)建設(shè)階段，考慮該情況時對電網(wǎng)建設(shè)影響程度的調(diào)整系數(shù)；

電網(wǎng)建設(shè)不同發(fā)展階段劃分為以下三個階段：

(1)f＜25％時，處于電網(wǎng)建設(shè)初期；

(2)25％＜f＜50％時，處于電網(wǎng)建設(shè)過渡期；

(3)f＞50％時，處于電網(wǎng)建設(shè)完善期。

所述步驟2中，將狀態(tài)空間法與網(wǎng)絡(luò)法相結(jié)合，通過分析元件狀態(tài)或狀態(tài)組合對系統(tǒng)最小路徑的影響對變電站電氣主接線的可靠性進行評估，即采用基于元件狀態(tài)空間的最小割集法進行變電站電氣主接線可靠性的分析計算。

所述步驟2具體包括以下步驟：

步驟2-1：建立電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，定義系統(tǒng)范圍，列出系統(tǒng)所包括的元件，讀入系統(tǒng)拓撲信息和元件可靠性參數(shù)；

步驟2-2：利用最小割集法搜索系統(tǒng)故障事件，定義系統(tǒng)故障判據(jù)，故障判據(jù)為停電為故障，不停電為正常；

步驟2-3：計算系統(tǒng)故障概率和故障頻率，累積計算結(jié)果并輸出計算結(jié)果。

所述步驟2-2中，建立元件四狀態(tài)模型，模型中元件四狀態(tài)包括元件正常狀態(tài)N、元件檢修狀態(tài)M、元件異常狀態(tài)A和元件故障狀態(tài)R；