電網規劃時確定變電站站址和供電線路長度的方法
2023-05-31 09:31:21
專利名稱：電網規劃時確定變電站站址和供電線路長度的方法
技術領域：
本發明屬於電網規劃技術領域，尤其是ー種電網規劃時確定變電站站址和供電線路長度的方法。
背景技術：
在開展電力系統規劃設計時，通常需要設計人員綜合考慮目標區域電網負荷增長與實際電網運行情況，在滿足技術要求和安全、可靠、穩定運行的基礎上，制定技術經濟性能較好的規劃方案，保障電網建設運行的總費用最小。在設計人員綜合分析因素中，變電站的供電半徑是影響地區電網站點布置、線路選擇的重要依據之一。為此，合理選擇適合地區發展的各電壓等級供電半徑可以增強電網規劃的技術經濟性。目前，對於變電站供電半徑的設計通常是以輻射狀圓形供電區域為基礎開展的。但實際上，由於地區存在集中負荷和分散負荷兩種類型負荷，同時負荷增長上還存在一定的隨機性和不確定性，為此，輻射狀圓形供電區域無法準確評價地區負荷增長情況，也無法為經濟供電半徑提供更為準確的確定依據，也就很難獲得較高技術經濟性能的電網規劃方案。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種設計合理、準確性高且節約成本的電網規劃時確定變電站站址和供電線路長度的方法。本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的一種電網規劃時確定變電站站址和供電線路長度的方法，包括以下步驟步驟1:根據需求確定規劃區域內的負荷分布情況；步驟2 :採用軌線擴展方法創建橢圓供電區；步驟3 :整合橢圓供電區，形成橢圓水滴狀供電區域，計算水滴供電區域內負荷大小；步驟4 :判斷橢圓水滴狀供電區域內容納的負荷大小與變電站最大容量之間的大小，獲得水滴狀供電區域的最大值；步驟5 :按供電區域形狀，選定各橢圓水滴狀供電區域的質心為變電站站址，而本級變電站站址形成的雲形狀幾何中心為上級變電站站址；步驟6 :確定上級站址與本級站址連線長度總和，作為區域供電線路總長度，從而完成供電區站點布置和線路布置。而且，所述步驟2的軌線擴展方法為通過在圓形的第一負荷區域內中増加y軸軌線長度的方法，將第一負荷區域及其內部的第二負荷區域進行合併，如果再有一可變負荷増加，則以相應軸線進行橢圓變化，融合新増加的負荷區域，最後得到橢圓供電區。本發明的優點和積極效果是1、本發明以橢圓水滴狀供電區域組成的變電站覆蓋區域雲形狀模型來取代覆蓋區域圓形狀，進行地區負荷密度估算，用於電網規劃分析，進而實現更加合理的供電半徑選擇，解決了傳統電網規劃時在計算單位面積供電量指標時，因無法更加準確估計供電區域間空隙或區域重疊而導致的額外費用支出損失。2、發明採用區域雲形狀模型可以針對負荷複雜性和隨機性進行動態調整，有利於更加真實反映地區電網負荷特點。3、本發明採用區域雲形狀模型的變電站供電區域覆蓋方法，可以減少供電區域內不同變電站覆蓋範圍間的交叉區域和空白區域。
圖1是本發明的工作流程示意圖；圖2是本發明採用軌線擴展方法創建橢圓供電區的示意圖；圖3是本發明的雲狀區域內供電站址和供電線路長度的確定方法示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明做進ー步詳述。一種電網規劃時確定變電站站址和供電線路長度的方法，如圖1所示,包括以下步驟步驟1:根據需求確定規劃區域內的負荷分布情況(D1)。步驟2 :採用軌線擴展方法創建橢圓供電區(D2)。在本步驟中，採用軌線擴展方法創建橢圓供電區的方法如圖2所示，在圖(a)代表圓形的第一負荷區域內局部地區存在不同密度的第二負荷區域(用陰影表示)，因此在圖(b)中，通過在第一負荷區域中増加y軸軌線長度的方法，將兩個負荷合併，増加後的面積如圖(c)中陰影部分所示。如果再有一可變負荷増加，如圖(d)的陰影部分所示，則以相應軸線進行橢圓變化，融合新増加第三負荷區域，最後，得到橢圓供電區如圖(e)所示。步驟3 :整合橢圓供電區，形成橢圓水滴狀供電區域，計算水滴供電區域內負荷大小(D3)。步驟4:判斷橢圓水滴狀供電區域內容納的負荷大小與變電站最大容量(按照國家電網公司通用設計和城市配電網規劃導則中容載比規定)之間的大小，獲得水滴狀供電區域的最大值(D4，D5)。步驟5 :按供電區域形狀，選定各橢圓水滴狀供電區域的質心為變電站站址，而本級變電站站址形成的雲形狀幾何中心為上級變電站站址(D6 )。步驟6 :確定上級站址與本級站址連線長度總和，作為區域供電線路總長度，從而完成供電區站點布置和線路布置(D7)。在圖3中，給出了步驟5和步驟6雲狀區域內供電站址和供電線路長度的確定方法。當多個水滴狀供電區域確定後(如圖3左側部分)，選取區域邊際構成雲狀供電區域，如圖3右側外延部分。同時，選取水滴狀供電區域的質心作為本級變電站站址(如圖3右側中站址A到站址F)，而本級變電 站站址連接成多邊形後的幾何中心作為上級變電站的站址(站址T)，進而得到上級變電站站址到本級各站址連線(直線TA、TB……TF)，即區域內的供電線路長度。
需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發明包括並不限於具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬於本發明保護的範圍。
權利要求
1.一種電網規劃時確定變電站站址和供電線路長度的方法，其特徵在於包括以下步驟 步驟1:根據需求確定規劃區域內的負荷分布情況； 步驟2 :採用軌線擴展方法創建橢圓供電區； 步驟3 :整合橢圓供電區，形成橢圓水滴狀供電區域，計算水滴供電區域內負荷大小；步驟4:判斷橢圓水滴狀供電區域內容納的負荷大小與變電站最大容量之間的大小，獲得水滴狀供電區域的最大值； 步驟5 :按供電區域形狀，選定各橢圓水滴狀供電區域的質心為變電站站址，而本級變電站站址形成的雲形狀幾何中心為上級變電站站址； 步驟6:確定上級站址與本級站址連線長度總和，作為區域供電線路總長度，從而完成供電區站點布置和線路布置。
2.根據權利要求1所述的電網規劃時確定變電站站址和供電線路長度的方法，其特徵在於所述步驟2的軌線擴展方法為通過在圓形的第一負荷區域內中增加y軸軌線長度的方法，將第一負荷區域及其內部的第二負荷區域進行合併，如果再有一可變負荷增加，則以相應軸線進行橢圓變化，融合新增加的負荷區域，最後得到橢圓供電區。
全文摘要
本發明涉及一種電網規劃時確定變電站站址和供電線路長度的方法，其技術特點是包括如下步驟根據需求確定規劃區域內的負荷分布情況；採用軌線擴展方法創建橢圓供電區；計算水滴供電區域內負荷大小；獲得水滴狀供電區域的最大值；選定各橢圓水滴狀供電區域的質心為變電站站址，而本級變電站站址形成的雲形狀幾何中心為上級變電站站址；確定上級站址與本級站址連線長度總和，作為區域供電線路總長度，從而完成供電區站點布置和線路布置。本發明以橢圓水滴狀供電區域組成的變電站覆蓋區域雲形狀模型來取代覆蓋區域圓形狀，進行地區負荷密度估算，用於電網規劃分析，進而實現更加合理的供電半徑選擇，具有設計合理、準確性高、節約成本等特點。
文檔編號H02J3/00GK103036228SQ20121052158
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者馬力, 張來, 李盛偉, 毛華, 劉樹勇 申請人:天津市電力公司, 國家電網公司