基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法及系统与流程

本发明涉及电网的配电，具体涉及一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法及系统。

背景技术：

1、配电网作为整个电力网络的重要的一环，是直接与用电用户联系的部分，影响着用户用电质量最终的体现。随着城市的快速发展与用电设备的增多，城市用电量持续增长，各类业扩用户接入需求量不断上升，并伴随着新型负荷性质的接入，现有配电网无法充分满足用户接入需求，在一些经济增长热点区域配电网供电能力不足的问题尤为突出。

2、现阶段配电网供电能力提升的措施通常主要为新建或改变联络开关、新建联络线路，以达到改变配电网线路结构，达到增加装机容量的方式，上述办法虽然满足了配电网对线路负载率n-1的要求，却加剧了现有的电网联络设备低谷期利用率普遍低下、大量通道资源被占用的问题，且造成了电网项目建设投资回报率低下和电网建设投资浪费的现象。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法及系统，从而降低线路负荷峰值与波动性，提升配电网的供电能力。

2、为实现本发明的目的，本发明提供的技术方案如下：

3、第一方面

4、本申请提供了一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法，包括以下步骤：

5、步骤s1：选取需要优化负荷区域，并取得所述需要优化负荷区域的电网历史负荷数据；

6、步骤s2：从选取的需要优化负荷区域内，确定需要优化的线路，且将确定的需要优化的线路组成新的拓扑区域；

7、步骤s3：对需要优化的线路进行线路拓扑重组，并判断故障影响类型 e ij，当故障影响类型 e ij满足要求时，进行步骤s4；

8、具体包括：

9、步骤s3.1：选定负荷区域节点rj，以rj为起点节点，逆向搜索rj的主通路径pp（rj）；

10、步骤s3.2：以联络电源为起始节点，逆向搜索至主通路pp（rj）相交，相交点为负荷区域节点rj对应联络电源的切换区rs（rj）；若不存在联络电源，则切换区不存在；若有多个联络电源，则按下式取切换区中的最小切换区rsmin（rj）：

11、rsmin（rj）∈{rs（rj）}；

12、步骤s3.3：通过判断新的拓扑区域节点ri与pp（rj）的关系，判断ri对rj的故障影响类型 e ij，当故障影响类型 e ij满足要求时，进行步骤s4；

13、步骤s4：基于所述电网历史负荷数据，进行线路拓扑重组后的变电站站内主变负载均衡度计算，将计算结果作为评价整个配电系统主变负载均衡度的评价指标；基于所述电网历史负荷数据，进行线路拓扑重组后线路负载衡度计算，将计算结果作为评价整个配电系统线路负载均衡度的评价指标。

14、第二方面

15、本申请提供了一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算系统，包括以下单元：优化负荷区域选取单元、优化的线路确定单元、故障影响类型 e ij判断单元、主变负载均衡度和线路负载衡度计算元；

16、所述优化负荷区域选取单元，用于选取需要优化负荷区域，并取得所述需要优化负荷区域的电网历史负荷数据；

17、所述优化的线路确定单元，用于从选取的需要优化负荷区域内，确定需要优化的线路，且将确定的需要优化的线路组成新的拓扑区域；

18、所述故障影响类型 e ij判断单元，用于对需要优化的线路进行线路拓扑重组，并判断故障影响类型 e ij，当故障影响类型 e ij满足要求时，进行步骤s4；

19、具体用于执行如下步骤：

20、步骤s3.1：选定负荷区域节点rj，以rj为起点节点，逆向搜索rj的主通路径pp（rj）；

21、步骤s3.2：以联络电源为起始节点，逆向搜索至主通路pp（rj）相交，相交点为负荷区域节点rj对应联络电源的切换区rs（rj）；若不存在联络电源，则切换区不存在；若有多个联络电源，则按下式取切换区中的最小切换区rsmin（rj）：

22、rsmin（rj）∈{rs（rj）}；

23、步骤s3.3：通过判断新的拓扑区域节点ri与pp（rj）的关系，判断ri对rj的故障影响类型 e ij，当故障影响类型 e ij满足要求时，执行所述主变负载均衡度和线路负载衡度计算元；

24、所述主变负载均衡度和线路负载衡度计算元，用于基于所述电网历史负荷数据，进行线路拓扑重组后的变电站站内主变负载均衡度计算，将计算结果作为评价整个配电系统主变负载均衡度的评价指标；基于所述电网历史负荷数据，进行线路拓扑重组后线路负载衡度计算，将计算结果作为评价整个配电系统线路负载均衡度的评价指标。

25、与现有技术相比，本发明方案的技术优势如下：

26、本发明方案以现有配电网环网为基础筛选出线路之间存在一定比例相同开关站，对其进行线路上开关站与间隔的负荷布点优化重组，并计算各候选方案的综合评价指标。同时，本技术方案能有效避免传统增容方式粗放、浪费有限的管道资源等弊端，可快速提升现有配电网网架下的配电网供电能力，具有较为显著的可推广性。

技术特征：

1.一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法，其特征在于，所述步骤s3.3具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法，其特征在于，所述电网历史负荷数据包括：第i座变电站的第j台主变的额定容量rij，第i座变电站的第j台主变实际负荷pij，第i座变电站主变最大负载率timax、第i座变电站主变最小负载率timin、第i座变电站最大不均衡度aimax；第x条出线的额定容量rlx，第x条出线实际负荷大小plx为，出线的最大负载率tmax、出线的最小负载率tmin、出线的最大不均衡度amax；其中，1≤i<n；1≤j<m，m为第i座变电站的主变台数；1≤x≤γ，γ为配电系统内同一电压等级的变电站出线条数。

4.根据权利要求3所述的一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法，其特征在于，步骤s2中，从选取的需要优化负荷区域内，确定需要优化的线路，具体包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法，其特征在于，步骤s4中，基于所述电网历史负荷数据，进行线路拓扑重组后的变电站站内主变负载均衡度计算，将计算结果作为评价整个配电系统主变负载均衡度的评价指标；具体包括：

6.根据权利要求5所述的一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法，其特征在于，步骤s4中，基于所述电网历史负荷数据，进行线路拓扑重组后线路负载衡度计算，将计算结果作为评价整个配电系统线路负载均衡度的评价指标；具体如下：

7.一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算系统，其特征在于，包括以下单元：优化负荷区域选取单元、优化的线路确定单元、故障影响类型eij判断单元、主变负载均衡度和线路负载衡度计算元；

8.根据权利要求7所述的一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算系统，其特征在于，所述步骤s3.3具体包括：

技术总结
本发明公开了一种基于多种新型负荷下城市配电网供电能力计算方法及系统。方法包括以下：选取需要优化负荷区域；确定需要优化的线路，且将确定的需要优化的线路组成新的拓扑区域；对需要优化的线路进行线路拓扑重组，并判断故障影响类型e<subgt;ij</subgt;；进行线路拓扑重组后的变电站站内主变负载均衡度计算，将计算结果作为评价整个配电系统主变负载均衡度的评价指标；基于所述电网历史负荷数据，进行线路拓扑重组后线路负载衡度计算，将计算结果作为评价整个配电系统线路负载均衡度的评价指标。本技术方案能有效避免传统增容方式粗放、浪费有限的管道资源等弊端，可快速提升现有配电网网架下的配电网供电能力，具有较为显著的可推广性。

技术研发人员：刘雷,田子寒,罗朝辉,邢永祺,张鑫,何岩岩,王荣杰,董洋,王翕钰,赵健伊,张林生
受保护的技术使用者：国网天津市电力公司城西供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5