基于配電網(wǎng)安全性分析的供電能力計(jì)算方法研究.pdf

1、城市電網(wǎng)一方面是電力系統(tǒng)中聯(lián)系發(fā)、輸電系統(tǒng)和城市用戶的紐帶，另一方面是城市規(guī)劃建設(shè)的重要組成部分。隨著城市電網(wǎng)近年來(lái)的飛速發(fā)展，其中也暴露出如結(jié)構(gòu)不合理、可靠性低、設(shè)備利用率低等問題，故而傳統(tǒng)的城市電網(wǎng)規(guī)劃和評(píng)估方法亟待改進(jìn)以滿足新形勢(shì)下電網(wǎng)節(jié)能化、高效化、精細(xì)化發(fā)展的新需求。
　　供電能力的概念以滿足城市配電系統(tǒng)“N-1”校驗(yàn)為前提，能客觀評(píng)估一定結(jié)構(gòu)電網(wǎng)對(duì)負(fù)荷的供應(yīng)能力。它在合理配置設(shè)備備用、管理電網(wǎng)運(yùn)行、制定轉(zhuǎn)供措施等方面都

2、具有重要的應(yīng)用，可以有效彌補(bǔ)城市電網(wǎng)傳統(tǒng)規(guī)劃、評(píng)估方法的不足。配電網(wǎng)供電能力的準(zhǔn)確計(jì)算是利用其進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)，故而本文分別以中壓配電網(wǎng)絡(luò)、高壓配電網(wǎng)絡(luò)和含分布式電源的有源電網(wǎng)為研究對(duì)象，全面展開城市配電系統(tǒng)供電能力評(píng)估方法研究，主要內(nèi)容如下：
　　（1）首先整理了算術(shù)算法和矩陣算法兩種計(jì)及“N-1”校驗(yàn)的中壓配電系統(tǒng)供電能力計(jì)算方法。針對(duì)兩種算法的不足，一方面在算術(shù)算法的模型中加入“N-1”校驗(yàn)時(shí)對(duì)二次轉(zhuǎn)供策略的考慮，完善了算

3、法模型，并建立了基于單純形法的求解方法；另一方面在矩陣算法中加入對(duì)二次轉(zhuǎn)供策略和聯(lián)絡(luò)容量的考慮，同時(shí)在矩陣算法中加入迭代修正的步驟以提高計(jì)算準(zhǔn)確性，最終形成完整的矩陣迭代算法流程。最后通過算例驗(yàn)證和分析，互相印證了兩種改進(jìn)算法的正確性，并提出了兩種算法的主要差異及其適用范圍；同時(shí)利用算例分析的結(jié)果得出影響配電網(wǎng)絡(luò)供電能力的主要因素，可為配電系統(tǒng)規(guī)劃提供有效指導(dǎo)。
　?。?）基于中壓配電系統(tǒng)供電能力的研究，將其概念和評(píng)估方法擴(kuò)展到1

4、10kV配電線路及以下電壓等級(jí)的配電系統(tǒng)。為此首先構(gòu)建了110/35kV配電網(wǎng)架的矩陣模型，模型利用供電路徑矩陣和運(yùn)行/轉(zhuǎn)供方式向量來(lái)反映各種高壓網(wǎng)架接線模式和供電/轉(zhuǎn)供方式；繼而以此為基礎(chǔ)建立供電能力評(píng)估模型，該模型中考慮了高壓配電線路的“N-1”校驗(yàn)及其轉(zhuǎn)供過程，可以較全面地反映包含高壓網(wǎng)架的供電能力問題；進(jìn)而緊密結(jié)合模型的特點(diǎn)，通過公式推導(dǎo)將連續(xù)變量與離散變量分離，建立了遺傳算法和單純形法結(jié)合的模型求解方法；最后通過一個(gè)實(shí)際電網(wǎng)的

5、算例證明了模型和算法的正確性和有效性。
　　（3）以包含高壓配電網(wǎng)架的供電能力算法為工具，提出了高壓配電網(wǎng)規(guī)劃中接線模式分析和線路選型的新思路和新方法。首先對(duì)不同接線模式的高壓配電網(wǎng)架進(jìn)行供電能力計(jì)算和對(duì)比，從供電能力的角度分析了直供接線、T型接線、鏈?zhǔn)浇泳€3種接線模的優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)，提出了各種接線模式的理想應(yīng)用范圍，為高壓配電網(wǎng)架的規(guī)劃和構(gòu)建提供理論指導(dǎo)；繼而針對(duì)結(jié)構(gòu)確定的高壓配電網(wǎng)架，基于供電能力的分析提出了高壓線路容量?jī)?yōu)化模型，以

6、充分發(fā)揮供電能力為目標(biāo)來(lái)計(jì)算高壓線路最小的容量配置需求；繼而在模型的求解方法中引入一定的近似和簡(jiǎn)化，大大提高了計(jì)算速度，最后通過實(shí)際電網(wǎng)的計(jì)算驗(yàn)證了算法的有效性，為高壓配電線路的選型提供科學(xué)的參考和依據(jù)。
　?。?）將分布式發(fā)電引入中壓配電系統(tǒng)的供電能力計(jì)算模型中，提出了考慮分布式電源接入的供電能力計(jì)算方法。為此首先對(duì)風(fēng)、光、儲(chǔ)分布式電源的出力特性加以分析，奠定建模基礎(chǔ)；進(jìn)而建立DG通道的模型以反映分布式電源在供電能力計(jì)算中發(fā)揮的