一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定方法及系統與流程
2023-10-08 07:21:59 1
本發明涉及配電網規劃領域，更具體地說，涉及一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定方法及系統。
背景技術：
配電網規劃是配電網發展的總體計劃，其目標在於以適當的投資增加配電網的供電能力，適應負荷增長的需求，改善電網的供電質量和提高供電可靠性。科學合理的配電網規劃是確保未來電網安全性、可靠性、經濟性的先決條件。長期以來，我國的電力規劃工作者在進行配電網規劃設計時，主要是依靠技術原則和確定性的「N-1」準則來隱含地保證可靠性，缺乏定量的分析，系統供電可靠性目標難以得到保證。
因此，如何確定現狀配電網和規劃期內配電網的可靠性水平，找出影響供電可靠性的薄弱環節，為配電網規劃方案的形成及比選提供定量的依據是本領域技術人員需要解決的問題。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定方法及系統，以實現為配電網規劃方案的形成及比選提供定量的依據。
為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：
一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定方法，包括：
根據現狀中壓配電網的基礎參數和可靠性參數，利用可靠性評估系統計算所述現狀中壓配電網的第一指標；
確定每個規劃中壓配電網的負荷點及負荷點的負荷容量；
根據每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷點及負荷容量，利用可靠性評估系統計算每個規劃中壓配電網的第二指標；
根據所述第一指標和所述第二指標，分析每個規劃中壓配電網在現狀中壓配電網的基礎上的可靠性改善程度及關鍵指標分析結果；
根據每個規劃中壓配電網的可靠性改善程度和關鍵指標分析結果，確定最優的規劃中壓配電網。
其中，所述確定每個規劃中壓配電網的負荷點及負荷點的負荷容量，包括：
S11、分析規劃中壓配電網的拓撲結構是否清楚；若是，則執行S12；若否，則執行S13；
S12、將規劃中壓配電網中的配電變壓器作為負荷點，且所述負荷點的負荷容量通過收資確定；
S13、通過新建架空線路方法或者新建電纜線路方法確定負荷點，並繼續執行S14；
S14、分析規劃中壓配電網的空間負荷預測情況及線路供區範圍是否確定；若是，則執行S15；若否，則執行S16；
S15、按照空間負荷預測情況及線路供區範圍確定負荷點的負荷容量；
S16、按照負荷均分原則確定負荷點的負荷容量。
其中，所述S13包括：
通過所述新建架空線路方法，在有線路主幹、分段和聯絡信息而無分支線及配變信息的情況下，設定一個線段上接入一個集中負荷，將集中負荷作為確定的負荷點；或者，
通過所述新建電纜線路方法，在有主幹、環網櫃或者分支箱、和開關站信息而無分支及配變信息的情況下，將一座環網櫃或者分支箱或者開關站的一個帶負荷的出線間隔作為一個確定的負荷點。
其中，所述根據每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷點及負荷容量，利用可靠性評估系統計算每個規劃中壓配電網的第二指標，包括：
確定與每個規劃中壓配電網的最大負荷容量；
採用與每個規劃中壓配電網的負荷特性相近地區的典型日負荷曲線的形狀作為基礎負荷曲線；
將基礎負荷曲線上的最大值賦值為當前規劃中壓配電網的最大負荷容量，曲線上的其餘時刻的負荷容量根據最大負荷容量進行折算，得到與每個規劃中壓配電網的負荷曲線；
將每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷曲線輸入可靠性評估系統後，得到每個規劃中壓配電網的第二指標。
其中，所述確定每個規劃中壓配電網的負荷點及負荷點的負荷容量之前，還包括：
根據所述現狀中壓配電網的第一指標，進行指標分析和薄弱環節分析，得到現狀中壓配電網分析結果；
根據所述現狀中壓配電網分析結果、規劃期負荷需求、配電網目標網架接線模式和預設的資金閾值，確定規劃中壓配電網。
一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定系統，包括：
第一指標計算模塊，用於根據現狀中壓配電網的基礎參數和可靠性參數，利用可靠性評估系統計算所述現狀中壓配電網的第一指標；
第一確定模塊，用於確定每個規劃中壓配電網的負荷點及負荷點的負荷容量；
第二指標計算模塊，根據每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷點及負荷容量，利用可靠性評估系統計算每個規劃中壓配電網的第二指標；
第一分析模塊，用於根據所述第一指標和所述第二指標，分析每個規劃中壓配電網在現狀中壓配電網的基礎上的可靠性改善程度及關鍵指標分析結果；
第二確定模塊，用於根據每個規劃中壓配電網的可靠性改善程度和關鍵指標分析結果，確定最優的規劃中壓配電網。
其中，所述第一確定模塊包括：
第一分析單元，用於分析規劃中壓配電網的拓撲結構是否清楚；
第一確定單元，用於在規劃中壓配電網的拓撲結構清楚時，將規劃中壓配電網中的配電變壓器作為負荷點，並通過收資確定所述負荷點的負荷容量；
第二確定單元，用於在規劃中壓配電網的拓撲結構不清楚時，通過新建架空線路方法或者新建電纜線路方法確定負荷點；
第二分析單元，用於分析規劃中壓配電網的空間負荷預測情況及線路供區範圍是否確定；
第三確定單元，用於在規劃中壓配電網的空間負荷預測情況及線路供區範圍確定時，按照空間負荷預測情況及線路供區範圍確定負荷點的負荷容量；
第四確定單元，用於在規劃中壓配電網的空間負荷預測情況及線路供區範圍不確定時，按照負荷均分原則確定負荷點的負荷容量。
其中，所述第二確定單元包括：
第一確定子單元，用於通過所述新建架空線路方法，在有線路主幹、分段和聯絡信息而無分支線及配變信息的情況下，設定一個線段上接入一個集中負荷，將集中負荷作為確定的負荷點；或者，
第二確定子單元，用於通過所述新建電纜線路方法，在有主幹、環網櫃或者分支箱、和開關站信息而無分支及配變信息的情況下，將一座環網櫃或者分支箱或者開關站的一個帶負荷的出線間隔作為一個確定的負荷點。
其中，所述第二指標計算模塊，包括：
第五確定單元，用於確定與每個規劃中壓配電網的最大負荷容量；
負荷曲線確定單元，用於採用與每個規劃中壓配電網的負荷特性相近地區的典型日負荷曲線的形狀作為基礎負荷曲線；將基礎負荷曲線上的最大值賦值為當前規劃中壓配電網的最大負荷容量，曲線上的其餘時刻的負荷容量根據最大負荷容量進行折算，得到與每個規劃中壓配電網的負荷曲線；
第二指標確定單元，用於將每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷曲線輸入可靠性評估系統後，得到每個規劃中壓配電網的第二指標。
其中，本方案還包括：
第二分析模塊，用於根據所述現狀中壓配電網的第一指標，進行指標分析和薄弱環節分析，得到現狀中壓配電網分析結果；
規劃中壓配電網確定模塊，用於根據所述現狀中壓配電網分析結果、規劃期負荷需求、配電網目標網架接線模式和預設的資金閾值，確定規劃中壓配電網。
通過以上方案可知，本發明實施例提供的一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定方法及系統，包括：根據現狀中壓配電網的基礎參數和可靠性參數，利用可靠性評估系統計算所述現狀中壓配電網的第一指標；確定每個規劃中壓配電網的負荷點及負荷點的負荷容量；根據每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷點及負荷容量，利用可靠性評估系統計算每個規劃中壓配電網的第二指標；根據所述第一指標和所述第二指標，分析每個規劃中壓配電網在現狀中壓配電網的基礎上的可靠性改善程度及關鍵指標分析結果；根據每個規劃中壓配電網的可靠性改善程度和關鍵指標分析結果，確定最優的規劃中壓配電網；
可見，在本實施例中，通過將可靠性評估技術引入配電網規劃設計過程，對配電網進行可靠性計算分析，能夠確定現狀配電網和規劃期內配電網的可靠性水平，找出影響供電可靠性的薄弱環節，為配電網規劃方案的形成及比選提供定量的依據，有效指導配電網規劃設計工作。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例公開的一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定方法流程示意圖；
圖2為本發明實施例公開的負荷點及負荷容量確定方法流程示意圖；
圖3為本發明實施例公開的一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定系統結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明實施例公開了一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定方法及系統，以實現為配電網規劃方案的形成及比選提供定量的依據。
參見圖1，本發明實施例提供的一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定方法，包括：
S101、根據現狀中壓配電網的基礎參數和可靠性參數，利用可靠性評估系統計算所述現狀中壓配電網的第一指標；
具體的，在本實施例中，需要根據實際工作需要確定評估對象，在本方案中的評估對象為規劃區域現狀中壓配電網和規劃中壓配電網；並從相關信息系統和文件資料中收集、處理得到可靠性評估所需的現狀電網有關基礎參數和可靠性參數。將基礎參數和可靠性參數輸入評估軟體，計算現狀配電網的系統、饋線和負荷點可靠性指標。
其中，所述確定每個規劃中壓配電網的負荷點及負荷點的負荷容量之前，還包括：
根據所述現狀中壓配電網的第一指標，進行指標分析和薄弱環節分析，得到現狀中壓配電網分析結果；
根據所述現狀中壓配電網分析結果、規劃期負荷需求、配電網目標網架接線模式和預設的資金閾值，確定規劃中壓配電網。
需要說明的是，若規劃方案未確定，則根據對第一指標進行指標分析和薄弱環節分析，結合規劃期負荷需求與配電網目標網架接線模式，同時考慮資金的限制和現實的可操作性，提出多個系統規劃方案，並在規劃方案確定後，需收集規劃電網對應的基礎參數和可靠性參數。
S102、確定每個規劃中壓配電網的負荷點及負荷點的負荷容量；
其中，參見圖2，所述確定每個規劃中壓配電網的負荷點及負荷點的負荷容量，包括：
S11、分析規劃中壓配電網的拓撲結構是否清楚；若是，則執行S12；若否，則執行S13；
S12、將規劃中壓配電網中的配電變壓器作為負荷點，且所述負荷點的負荷容量通過收資確定；
具體的，當規劃方案中電網拓撲結構明晰時，一臺配電變壓器即作為一個負荷點，其負荷容量可通過收資獲取。
S13、通過新建架空線路方法或者新建電纜線路方法確定負荷點，並繼續執行S14；
其中，所述S13包括：
通過所述新建架空線路方法，在有線路主幹、分段和聯絡信息而無分支線及配變信息的情況下，設定一個線段上接入一個集中負荷，將集中負荷作為確定的負荷點；或者，
通過所述新建電纜線路方法，在有主幹、環網櫃或者分支箱、和開關站信息而無分支及配變信息的情況下，將一座環網櫃或者分支箱或者開關站的一個帶負荷的出線間隔作為一個確定的負荷點。
S14、分析規劃中壓配電網的空間負荷預測情況及線路供區範圍是否確定；若是，則執行S15；若否，則執行S16；
S15、按照空間負荷預測情況及線路供區範圍確定負荷點的負荷容量；
S16、按照負荷均分原則確定負荷點的負荷容量。
具體的，在本方案中，當規劃電網的負荷點及其容量不確定時，無法對配電網進行可靠性評估，無法將可靠性評估技術用於指導電網規劃。因此，在本方案中，對於規劃方案中拓撲結構不完全清楚的新建電網部分，可採用以下方法確定負荷點及其容量：
a)新建架空線路：在有線路主幹、分段和聯絡信息而無分支線及配變信息的情況下，可假定一個線段上接入一個集中負荷，並將其視為一個負荷點，負荷點負荷按(空間)負荷預測情況及線路供區範圍確定，在(空間)負荷預測情況及線路供區範圍不確定的情況下可負荷均分原則確定負荷點的負荷容量。
b)新建電纜線路：在有主幹、環網櫃(或分支箱)和開關站信息而無分支及配變信息的情況下，可將一座環網櫃(或分支箱)或開關站的一個帶負荷的出線間隔視為一個負荷點,負荷點負荷按(空間)負荷預測情況及線路供區範圍確定，在(空間)負荷預測情況及線路供區範圍不確定的情況下可負荷均分原則確定負荷點的負荷容量。
S103、根據每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷點及負荷容量，利用可靠性評估系統計算每個規劃中壓配電網的第二指標；
其中，所述根據每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷點及負荷容量，利用可靠性評估系統計算每個規劃中壓配電網的第二指標，包括：
確定與每個規劃中壓配電網的最大負荷容量；
採用與每個規劃中壓配電網的負荷特性相近地區的典型日負荷曲線的形狀作為基礎負荷曲線；
將基礎負荷曲線上的最大值賦值為當前規劃中壓配電網的最大負荷容量，曲線上的其餘時刻的負荷容量根據最大負荷容量進行折算，得到與每個規劃中壓配電網的負荷曲線；
將每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷曲線輸入可靠性評估系統後，得到每個規劃中壓配電網的第二指標。
具體的，規劃電網一般基於最大負荷即預測負荷進行可靠性評估，在本實施例中可以基於負荷曲線進行評估，採用負荷特性相近地區的典型日負荷曲線的形狀，曲線上的最大值取預測負荷值，其餘時刻負荷水平按數值大小比例進行折算。
S104、根據所述第一指標和所述第二指標，分析每個規劃中壓配電網在現狀中壓配電網的基礎上的可靠性改善程度及關鍵指標分析結果；
S105、根據每個規劃中壓配電網的可靠性改善程度和關鍵指標分析結果，確定最優的規劃中壓配電網。
具體的，在本方案中，通過對每個規劃方案進行可靠性計算分析，得到系統、饋線和負荷點可靠性指標，分析其在現狀電網基礎上的可靠性改善程度，並根據關注的重點，選取1個或多個評估指標作為關鍵指標，進行多方案比較，可結合經濟性分析，得到優化的規劃方案。
具體的，由於大部分規劃電網的拓撲結構都不完全明晰，導致可靠性評估技術無法應用，因此在本方案中，提出了負荷點及其容量確定方法，使得可靠性評估技術能夠順利應用於配電網規劃；並且對於規劃電網，一般只能預測最大負荷，而無法預測負荷曲線，本方案提出了採用負荷曲線進行可靠性評估時負荷容量的計算方法，使得可靠性評估技術能夠有效應用於中壓配電網規劃，並且採用採用負荷曲線進行配電網可靠性評估時，得出的可靠性指標更接近實際。
下面對本發明實施例提供的中壓配電網規劃確定系統進行介紹，下文描述的中壓配電網規劃確定系統與上文描述的中壓配電網規劃確定方法可以相互參照。
參見圖3，本發明實施例提供的一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定系統，包括：
第一指標計算模塊100，用於根據現狀中壓配電網的基礎參數和可靠性參數，利用可靠性評估系統計算所述現狀中壓配電網的第一指標；
第一確定模塊200，用於確定每個規劃中壓配電網的負荷點及負荷點的負荷容量；
第二指標計算模塊300，根據每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷點及負荷容量，利用可靠性評估系統計算每個規劃中壓配電網的第二指標；
第一分析模塊400，用於根據所述第一指標和所述第二指標，分析每個規劃中壓配電網在現狀中壓配電網的基礎上的可靠性改善程度及關鍵指標分析結果；
第二確定模塊500，用於根據每個規劃中壓配電網的可靠性改善程度和關鍵指標分析結果，確定最優的規劃中壓配電網。
基於上述技術方案，所述第一確定模塊包括：
第一分析單元，用於分析規劃中壓配電網的拓撲結構是否清楚；
第一確定單元，用於在規劃中壓配電網的拓撲結構清楚時，將規劃中壓配電網中的配電變壓器作為負荷點，並通過收資確定所述負荷點的負荷容量；
第二確定單元，用於在規劃中壓配電網的拓撲結構不清楚時，通過新建架空線路方法或者新建電纜線路方法確定負荷點；
第二分析單元，用於分析規劃中壓配電網的空間負荷預測情況及線路供區範圍是否確定；
第三確定單元，用於在規劃中壓配電網的空間負荷預測情況及線路供區範圍確定時，按照空間負荷預測情況及線路供區範圍確定負荷點的負荷容量；
第四確定單元，用於在規劃中壓配電網的空間負荷預測情況及線路供區範圍不確定時，按照負荷均分原則確定負荷點的負荷容量。
基於上述技術方案，所述第二確定單元包括：
第一確定子單元，用於通過所述新建架空線路方法，在有線路主幹、分段和聯絡信息而無分支線及配變信息的情況下，設定一個線段上接入一個集中負荷，將集中負荷作為確定的負荷點；或者，
第二確定子單元，用於通過所述新建電纜線路方法，在有主幹、環網櫃或者分支箱、和開關站信息而無分支及配變信息的情況下，將一座環網櫃或者分支箱或者開關站的一個帶負荷的出線間隔作為一個確定的負荷點。
基於上述技術方案，所述第二指標計算模塊，包括：
第五確定單元，用於確定與每個規劃中壓配電網的最大負荷容量；
負荷曲線確定單元，用於採用與每個規劃中壓配電網的負荷特性相近地區的典型日負荷曲線的形狀作為基礎負荷曲線；將基礎負荷曲線上的最大值賦值為當前規劃中壓配電網的最大負荷容量，曲線上的其餘時刻的負荷容量根據最大負荷容量進行折算，得到與每個規劃中壓配電網的負荷曲線；
第二指標確定單元，用於將每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷曲線輸入可靠性評估系統後，得到每個規劃中壓配電網的第二指標。
基於上述技術方案，本方案還包括：
第二分析模塊，用於根據所述現狀中壓配電網的第一指標，進行指標分析和薄弱環節分析，得到現狀中壓配電網分析結果；
規劃中壓配電網確定模塊，用於根據所述現狀中壓配電網分析結果、規劃期負荷需求、配電網目標網架接線模式和預設的資金閾值，確定規劃中壓配電網。
本發明實施例提供的一種基於可靠性評估的中壓配電網規劃確定方法及系統，包括：根據現狀中壓配電網的基礎參數和可靠性參數，利用可靠性評估系統計算所述現狀中壓配電網的第一指標；確定每個規劃中壓配電網的負荷點及負荷點的負荷容量；根據每個規劃中壓配電網的基礎參數、可靠性參數、負荷點及負荷容量，利用可靠性評估系統計算每個規劃中壓配電網的第二指標；根據所述第一指標和所述第二指標，分析每個規劃中壓配電網在現狀中壓配電網的基礎上的可靠性改善程度及關鍵指標分析結果；根據每個規劃中壓配電網的可靠性改善程度和關鍵指標分析結果，確定最優的規劃中壓配電網；
可見，在本實施例中，通過將可靠性評估技術引入配電網規劃設計過程，對配電網進行可靠性計算分析，能夠確定現狀配電網和規劃期內配電網的可靠性水平，找出影響供電可靠性的薄弱環節，為配電網規劃方案的形成及比選提供定量的依據，有效指導配電網規劃設計工作。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。