基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法
【專利摘要】基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法。本發(fā)明的目的在于在電力線路改造或新增規(guī)劃時，由于線路的實(shí)際或遠(yuǎn)景負(fù)荷已知，通過對線路負(fù)荷的負(fù)荷矩計算，為線路改造，如換線徑或負(fù)荷割接提供檢測與分析，為新增規(guī)劃提供最佳負(fù)荷點(diǎn)布點(diǎn)計算和線路規(guī)格選型。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種配電線路檢測與電源布點(diǎn)布置方法，以縣級供電企業(yè)為規(guī)劃對象，通過電網(wǎng)模型計算線路健康度并劃分分流線路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：利用目前的電網(wǎng)模型，通過負(fù)荷矩的計算，對健康度不佳的線路進(jìn)行負(fù)荷分流，在盡可能少的改動下以及最佳經(jīng)濟(jì)性設(shè)計下對電力線路設(shè)計或?qū)εf線路進(jìn)行改造。
【專利說明】基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于縣級供電企業(yè)所轄范圍內(nèi)電力基礎(chǔ)與規(guī)劃都還比較薄弱，供電能力弱仍是最突出的問題，造成這種情況的有兩個原因:一是，所轄范圍大，使得往往一條線路負(fù)荷終端多、線損大，低電壓引起整條線路上的供電能力不足問題；二是，線路終端用電負(fù)荷峰谷時間明顯且集中，在線路和變電容量有限且布局難以及時調(diào)整的情況下，超載引起配電設(shè)備故障、損壞，停電現(xiàn)象普遍。對此，我們需要對線路進(jìn)行優(yōu)化。目前的電力網(wǎng)規(guī)劃，往往根據(jù)用電負(fù)荷的大小位置及其與電源的相對距離，通過人工的方式篩選經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好的方案。但是這樣的涉及往往加入了過多的主觀因素。
[0003]進(jìn)一步的，申請?zhí)枮椤癈N201110381625.3”的發(fā)明專利《一種基于RFID的輸配電線路設(shè)備管理系統(tǒng)及其管理方法》中已經(jīng)公開了一種較為先進(jìn)的配電線路的規(guī)劃方法，該發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，提供了一種基于RFID的輸配電線路設(shè)備管理系統(tǒng)及其管理方法，采用低成本的射頻ID卡作為輸配電線路設(shè)備的識別符號，其體積小、重量輕、耐腐蝕、壽命長，移動手持終端具有GPS功能，使得讀取射頻ID卡的編碼，更加準(zhǔn)確、方便，可現(xiàn)場輸入各種工況描述，相關(guān)信息數(shù)據(jù)可通過存儲器模塊進(jìn)行存儲，使用本設(shè)備進(jìn)行拍照之后，將這些具有ID信息的線路數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行永久存儲，對線路設(shè)備和各種國有財產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了有效地管理和記錄，降低了管理成本，能夠有效的進(jìn)行國有資產(chǎn)管理和規(guī)劃，避免重復(fù)的二次投資和設(shè)備失去維護(hù)情況的發(fā)生。
[0004]但是這樣的設(shè)備成本大，維護(hù)成本也非常高，難以推廣。
[0005]為了切實(shí)提高廣大縣域的供應(yīng)質(zhì)量，保證縣級配電各類改造時的科學(xué)性，我們需要一種更加經(jīng)濟(jì)有效的配線方法。電力網(wǎng)絡(luò)架設(shè)的優(yōu)化是電力規(guī)劃的重要工作內(nèi)容之一，其核心是要尋求結(jié)構(gòu)最佳的電力網(wǎng)絡(luò)，目的是是吸納電網(wǎng)的損耗最小、材料最省、一次投資最經(jīng)濟(jì)。
[0006]因此我們需要一些可以量化、計量的標(biāo)準(zhǔn)和方法來輔助電力網(wǎng)絡(luò)架設(shè)的優(yōu)化，尋求結(jié)構(gòu)最佳的電力網(wǎng)絡(luò)，目的是是吸納電網(wǎng)的損耗最小、材料最省、一次投資最經(jīng)濟(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于在電力線路改造或新增規(guī)劃時，由于線路的實(shí)際或遠(yuǎn)景負(fù)荷已知，通過對線路負(fù)荷的負(fù)荷矩計算，為線路改造，如換線徑或負(fù)荷割接提供檢測與分析，為新增規(guī)劃提供最佳負(fù)荷點(diǎn)布點(diǎn)計算和線路規(guī)格選型。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法，以縣級供電企業(yè)為規(guī)
[0010]劃對象，包括以下步驟:[0011]A.查找或選擇要進(jìn)行線路檢測的網(wǎng)架或電纜線路，計算該線路的總負(fù)荷矩Mt ；
[0012]B.通過與相同電壓等級、相同規(guī)格線路的理論負(fù)荷矩Mmax相比較，得出當(dāng)前線路的健康狀況；
[0013]C.如果總負(fù)荷矩Mt大于理論負(fù)荷矩，但相同電壓等級，其它規(guī)格線路理論負(fù)荷矩如果能滿足當(dāng)前線路負(fù)荷，則更換不同線徑的電線；
[0014]D.如果步驟C不滿足，則需要對線路進(jìn)行負(fù)荷分流，通過空間分析，獲取與當(dāng)前線路距離小于I的健康狀況良好的η條線路作為備選的可分流線路；
[0015]Ε.通過線路總負(fù)荷矩Mt與理論負(fù)荷矩Mmax計算得到當(dāng)前線路過載負(fù)荷的負(fù)荷矩AM，通過AM獲取當(dāng)前線路上待分流負(fù)荷，計算負(fù)荷分流后，分流線路的總負(fù)荷矩，并與分流線路的理論負(fù)荷矩比較，確認(rèn)負(fù)荷分流后的分流線路是否健康；
[0016]F.對分流后的N條線路被增容后的健康狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。
[0017]優(yōu)選的，在步驟A中計算線路的總負(fù)荷矩，負(fù)荷的負(fù)荷矩大小M與負(fù)荷距電源的距離L和負(fù)荷功率P成正比，并成線性關(guān)系，因此，線路的總負(fù)荷矩為線路上各個負(fù)荷的負(fù)荷
矩之和-.
【權(quán)利要求】
1.基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法，其特征在于:依次包括以下步驟: A.查找或選擇要進(jìn)行線路檢測的架空或電纜線路，計算線路的總負(fù)荷矩Mt； B.通過與相同電壓等級、相同規(guī)格線路的理論負(fù)荷矩Mmax相比較，得出當(dāng)前線路的健康狀況； C.如果總負(fù)荷矩Mt大于理論負(fù)荷矩，但相同電壓等級，其它規(guī)格線路理論負(fù)荷矩如果能滿足當(dāng)前線路負(fù)荷，則推薦更換線徑； D.如果步驟C不滿足，則需要對線路進(jìn)行負(fù)荷分流，通過空間分析，獲取與當(dāng)前線路距離小于L的健康狀況良好的N條線路作為可分流線路，L的取值為200-500米； E.通過線路總負(fù)荷矩Mt與理論負(fù)荷矩Mmax計算得到當(dāng)前線路過載負(fù)荷的負(fù)荷矩AM，通過△ M獲取當(dāng)前線路上待分流負(fù)荷，計算負(fù)荷分流后，分流線路的總負(fù)荷矩，并與分流線路的理論負(fù)荷矩比較，確認(rèn)負(fù)荷分流后的分流線路是否健康， F.計算N條可分流線路被增容后的健康狀況，并列表顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法，其特征在于:在步驟A中計算線路的總負(fù)荷矩，負(fù)荷的負(fù)荷矩大小M與負(fù)荷距電源的距離L和負(fù)荷功率P成正比，并成線性關(guān)系，因此,線路的總負(fù)荷矩為線路上各個負(fù)荷的負(fù)荷矩之和:
η = Σ A.(，單位為:千瓦*千米。
/-1
3.如權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法，其特征在于:在步驟D中獲取附近健康狀況良好的線路算法:獲取當(dāng)前線路所有設(shè)備構(gòu)成的多邊形區(qū)域，通過空間計算，獲取指定距離L內(nèi)，其它線路上的終端或連接點(diǎn)設(shè)備，如果存在，則此終端或連接點(diǎn)設(shè)備所在線路即可作為待分流線路。
4.如權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法，其特征在于:在步驟E中獲取待分流負(fù)荷算法:獲取線路上距離待分流線路距離小于L的負(fù)荷，從這些負(fù)荷中遍歷獲取負(fù)荷矩最接近但略大于AM的一個或多個負(fù)荷(多個負(fù)荷盡量屬于一個分支)，作為待分流負(fù)荷，通過空間計算獲取待分流負(fù)荷到分流線路的距離和連接點(diǎn)到電源的距離，從而得到分流負(fù)荷的負(fù)荷矩，分流線路的總負(fù)荷矩即為原負(fù)荷矩加上分流負(fù)荷的負(fù)荷矩。
5.如權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法，其特征在于:還包括電力負(fù)荷矩在配電線路檢測與電源布點(diǎn)規(guī)劃中的應(yīng)用研究之負(fù)荷規(guī)劃最小負(fù)荷矩測算，依次包括以下步驟: Α.選擇待測算的N個負(fù)荷點(diǎn)，如果負(fù)荷點(diǎn)類型都相同，則為簡易類型負(fù)荷矩測算，否則為復(fù)合類型負(fù)荷矩測算； B.簡易類型負(fù)荷點(diǎn)最佳電源坐標(biāo)計算:設(shè)定最佳坐標(biāo)(x，y)，計算坐標(biāo)點(diǎn)到各個選定負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷矩M，保證M最小，即得到最小負(fù)荷矩的最佳電源坐標(biāo)，最佳電源坐標(biāo)(x，y)滿足以下方程: Mmin: p是通過線路的有功功率
/=1C.如果選定的負(fù)荷點(diǎn)包含大用戶和普通用戶，則需要按大用戶和普通用戶分別計算最佳電源點(diǎn)坐標(biāo)，然后再計算所有負(fù)荷的最佳電源點(diǎn)坐標(biāo)； D.大用戶和普通用戶的最佳電源點(diǎn)坐標(biāo)計算方式同步驟B，分別得到最佳電源點(diǎn)坐標(biāo)(xc, yc)和(xs，ys)，則電源點(diǎn)最布點(diǎn)佳位置為兩種性質(zhì)負(fù)荷測算最佳電源點(diǎn)直線位置上的某一坐標(biāo)點(diǎn)，最佳電源點(diǎn)坐標(biāo)(x，y)滿足以下方程:

6.如權(quán)利要求5所述的基于負(fù)荷矩理論的配電線路規(guī)劃與配變選址優(yōu)化方法，其特征在于:所述供選擇的線路規(guī)格型`號規(guī)格為:LJ-120、LJ-70以及LJ-50三種。
【文檔編號】G06Q10/04GK103559553SQ201310512126
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】孫獻(xiàn)春, 王培林, 馮超, 黃宏盛, 錢璟, 朱曄, 李峰輝, 錢隆翔, 胡喆, 戴元安, 胡曉偉, 施旭昶, 葛琪, 朱翔, 梁明源, 范付元 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司, 國網(wǎng)浙江嘉善縣供電公司