[發明專利]電網中堅層結構與經濟發展對應關系的評價方法及系統

在審

• 申請號: 201710778056.3
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107392508A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 王智冬;徐謙;劉春明;李雪;王帥;蘭洲;吳俊利;齊芳;王佳明;金一川
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網北京經濟技術研究院;華北電力大學;國網浙江省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,孫楠

技術領域

本發明涉及電氣工程的發電、變電或配電的技術領域，特別是涉及一種電網中堅層結構與經濟發展對應關系的評價方法及系統。

背景技術

輸電網中堅層指的是介于主網架(500kV或者是西北750kV)與下層配電網(110kV或者是66kV)之間的網架結構，通常指的是輸電網最高電圧等級之下的網架結構。對于現階段的我國而言，輸電網中堅層通常是指220kV電網，西北地區則指的是330kV電網。中堅層在電網中起著承上啟下的作用：面向上一級500(750)kV超高壓電網承擔著電能的輸送與分配，面向下一級110(66)kV配電網承擔著安全可靠供電的任務。

隨著國民經濟發展和人民物質生活水平的不斷提高，社會對電力的需求逐步增長，對供電質量和供電可靠性要求也越來越高。供電可靠性是指電網對用戶持續供電的能力，是電網結構、技術裝備水平和管理水平的綜合體現，其指標主要包括用戶年平均停電時間、用戶年平均停電次數等。電網在滿足電力需求的同時，進一步提高其供電可靠性既是電力用戶的需要，也是城鄉電網自身發展的目標。而合理的電網結構是滿足供電可靠性、提高運行靈活性、降低網絡損耗的基礎。

經濟發展不同的地區，對電網供電的要求也不同：對于經濟較發達的地區，短時的停電造成的損失——不僅包括財產損失，影響社會生產，嚴重時甚至影響人的生命安全——也是巨大的，甚至是不可接受的，因此，這些地區要求電網能夠持續不斷的供電，短時的停電也不行，這就要求網架具有特別高的可靠性，甚至可以犧牲部分經濟效益等方面來達到地區對網架供電持續性的要求；對于經濟發展較緩慢的地區，發生停電時，可以暫時將用電負荷轉移到恢復供電的時候，例如居民區的停電，農業用的灌溉用電，所以這些地區的短時停電造成的損失是很小的，甚至可以忽略不計，因此，在考慮網架的結構特性時，只需滿足基本的供電可靠性要求就行，有些地區甚至可以犧牲部分可靠性來達到經濟性的最優。所以，針對經濟發展不同的地區，其網架的結構形式自然不同，這就需要找到衡量網架結構與經濟發展水平之間對應關系的評價指標，通過指標的計算來評價網架結構的合理性，以及網架與經濟發展水平的適應性。

目前，衡量輸電網結構性能的通用指標主要包括：1)衡量電網整體輸電性能的全局指標，如基于最短路徑的平均幾何距離、輸電線路介數、網絡效率等指標，這些指標反映的是系統中所有節點之間的平均最短路徑長度。由于在實際網絡中，功率的傳播需要滿足電路理論中的基爾霍夫定律以及輸電線路的最大傳輸容量等約束，隨著研究的深入，有學者提出了基于電氣距離的網絡能力、傳輸路徑的加權長度和等指標。2)衡量電網節點連通性的局部指標，如節點度、權度、熵度、聚類系數等，這些指標反映的是輸電網的局部結構特征。總的來說，現有研究多基于單一全局指標或局部指標來衡量輸電網復雜結構安全性，因而評估的結果往往與電網實際情況不符。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種電網中堅層結構與經濟發展對應關系的評價方法及系統，其基于輸電網網架的典型結構形式，建立評價指標體系，包括可靠性、經濟性、協調性等方面的指標，然后根據不同的經濟發展程度，選出部分指標作為評價某一經濟發展水平的評價指標子集，用建立的評價指標子集來評價經濟發展不同地區的網架結構，分析該網架結構與當地經濟發展的適應性。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種電網中堅層結構與經濟發展對應關系的評價方法，包括以下步驟：1)建立基于負荷密度的評價指標體系；

2)基于構建的評價指標體系，計算同一負荷密度下，各待評價輸電網中堅層網架結構形式的評價指標值；

3)根據得到的同一負荷密度下各待評價輸電網中堅層網架結構形式的評價指標值，計算所有評價指標的綜合評分值，根據綜合評分結果從評價指標體系中選出評價子集，用來評價該負荷密度對應中堅層網架結構的合理程度。

所述步驟1)中，建立基于負荷密度的評價指標體系的方法，包括以下步驟：

1.1)對國內外輸電網中堅層網架的結構形式進行調研，并根據供電電源的數量將輸電網中堅層網架結構形式進行分類；

1.2)根據步驟1.1)中輸電網中堅層網架結構形式的分類結果以及調研情況，建立基于負荷密度的評價指標體系。

所述步驟1.1)中，輸電網中堅層網架的典型結構形式分為兩大類：單電源供電的結構形式和雙電源供電的結構形式；所述單電源供電的結構形式分為單電源輻射式供電形式、單電源鏈式供電形式、單電源單環式供電形式、單電源雙環式供電形式；所述雙電源供電的結構形式分為雙電源鏈式供電形式、雙電源環式供電形式。