基于接線方式進行配電網(wǎng)改建工程經(jīng)濟性分析的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力領(lǐng)域，具體地，設(shè)及一種基于接線方式進行配電網(wǎng)改建工程經(jīng)濟 性分析的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國內(nèi)各地區(qū)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較繁雜，配電網(wǎng)常見的接線方式有:單福射形、 雙福射形，單環(huán)網(wǎng)和多段多聯(lián)絡(luò)、還有1/3或1/4環(huán)網(wǎng)。配電網(wǎng)改造、建設(shè)方案的制定，在一定 程度上依賴規(guī)劃設(shè)計人員的經(jīng)驗，缺乏理論分析依據(jù)，具有一定盲目性，造成投資不合理， 使系統(tǒng)建設(shè)效能和標(biāo)準(zhǔn)化程度低。中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計往往與負(fù)荷發(fā)展脫節(jié)，配電網(wǎng)建 設(shè)不能使用負(fù)荷發(fā)展需要，重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象比較普遍，造成投資浪費，也嚴(yán)重影響了供電可靠 性水平的提高。
[0003] 我國配電網(wǎng)運行存在兩種極端現(xiàn)象。1、配電網(wǎng)建設(shè)滯后于供電負(fù)荷和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟水 平的發(fā)展。配電變壓器、線路過載嚴(yán)重。我國配電網(wǎng)停電事故中，因過載造成的停電事故占 停電事故總數(shù)的50% W上（負(fù)載率超過80%為重載，超過100%為過載）。2、配電網(wǎng)建設(shè)超 前，大大超出了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的需要，存在重復(fù)建設(shè)，電網(wǎng)設(shè)備浪費嚴(yán)重，配電網(wǎng)負(fù)載率過 低。配電網(wǎng)的規(guī)劃、管理部口還缺少根據(jù)負(fù)荷增長和不同地區(qū)經(jīng)濟水平，進行配電網(wǎng)規(guī)劃， 電網(wǎng)接線方式選擇的分析計算模型。
[0004] 現(xiàn)有的配電網(wǎng)規(guī)劃研究，僅僅是主觀的分析，通常只是分析配電網(wǎng)改造前后供電 可靠性的變化，未能體現(xiàn)經(jīng)濟性的分析比較和反應(yīng)供電區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種基于接線方式進行配電網(wǎng)改建工程 經(jīng)濟性分析的方法，W實現(xiàn)克服配電網(wǎng)建設(shè)的盲目性，減少工程重復(fù)建設(shè)，提高目標(biāo)配電網(wǎng) 的供電可靠性并減少停電損失的優(yōu)點。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種基于接線方式進行配電網(wǎng)改建工程經(jīng)濟性分析的方法，包括W下步驟：
[0008] 步驟1、分析配電網(wǎng)改建前后的供電可靠性，即根據(jù)配電網(wǎng)停電時間參數(shù)計算供電 可靠性，從而得出供電可靠率；
[0009] 步驟2、計算配電網(wǎng)年平均停電損失，即根據(jù)配電網(wǎng)所在地區(qū)的負(fù)荷量和供電面 積，求得需要改造的配電網(wǎng)的供電量，由配電網(wǎng)的供電量，配電網(wǎng)改造前后供電可靠率，計 算供電區(qū)域的單位電能停電經(jīng)濟損失，并根據(jù)計算得出的配電網(wǎng)改造前的年平均停電損失 和配電網(wǎng)改造后的年平均停電損失，得出通過電網(wǎng)改造減少的年平均停電損失；
[0010] 步驟3、根據(jù)步驟2得出的電網(wǎng)改造減少的停電損失W及配電網(wǎng)改建工程造價得出 配電網(wǎng)改造經(jīng)濟性可行性指標(biāo)。
[0011] 優(yōu)選的，所述供電可靠率的計算方法具體為：
[0013] An=365X24XN=8760XN，A= SAXrXLiXNiWNq;
[0014] 其中：RS表示供電可靠率;A表示用戶平均停電時間，An表示統(tǒng)計期間總的戶時數(shù)， N表示整個線路的用戶數(shù)，A表示W(wǎng)年為單位統(tǒng)計的每公里線路或單臺設(shè)備的停電率，r表示 線路或設(shè)備故障的平均停電時間，t表示電源故障年均停電時間，Li表示故障線路的長度， 化表示因電源故障受影響的用戶數(shù)，Ni表示每公里線路用戶數(shù)。
[0015] 優(yōu)選的，通過電網(wǎng)改造減少的年平均停電損失計算步驟如下：
[0016] 配電網(wǎng)年平均停電損失D，通過W下公式計算：
[0017] D = 1000 X (I-RS) XmXSXZXT;
[0018] 其中：RS為配電網(wǎng)的供電可靠率;m為供電區(qū)域的負(fù)荷密度;S為供電面積;Z為單位 電能損失值，T為電網(wǎng)年供電時間；
[0019] 根據(jù)配電網(wǎng)年平均停電損失D公式計算出配電網(wǎng)改造前的年平均停電損失化和配 電網(wǎng)改造后的年平均停電損失化；
[0020] 通過電網(wǎng)改造減少的年平均停電損失化=化-〇2。
[0021] 優(yōu)選的，步驟3中配電網(wǎng)改造經(jīng)濟性可行性指標(biāo)具體為：
[0022] F =化-Z，Z為配電網(wǎng)改建工程造價，F(xiàn)為配電網(wǎng)改造經(jīng)濟性可行性指標(biāo)，F(xiàn)越大，說 明配電網(wǎng)改造的可行性越高，具備較高的經(jīng)濟效益，配電網(wǎng)改造的迫切性越強。
[0023] 本發(fā)明的技術(shù)方案具有W下有益效果：
[0024] (1)本方法計算配電網(wǎng)改造工程的可行性，計算結(jié)果直觀反映了配電網(wǎng)供電可靠 性變化，直觀的發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)改造項目可W減少的停電經(jīng)濟損失。
[0025] (2)本方法通過計算可W比較不同的配電網(wǎng)改造方案的優(yōu)劣，為配電網(wǎng)規(guī)劃、預(yù)算 提供數(shù)據(jù)參考。
[0026] 本發(fā)明技術(shù)方案綜合供電區(qū)域的供電面積、負(fù)荷密度、經(jīng)濟發(fā)展水平W及不同接 線方式下配電網(wǎng)的供電可靠率等因素，建立數(shù)學(xué)模型，求得配電網(wǎng)改造后減少停電經(jīng)濟損 失值。配電網(wǎng)改造一般存在多個配電網(wǎng)建設(shè)方案，根據(jù)每個方案的減少停電經(jīng)濟損失值和 建設(shè)投入，選擇合適的配電網(wǎng)改造方案，尤其配電網(wǎng)的接線方式。
[0027] 下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0028] 圖1為本發(fā)明實施例一所述的基于接線方式進行配電網(wǎng)改建工程經(jīng)濟性分析的方 法的流程圖；
[0029] 圖2為本發(fā)明實施例二所述的架空線路分段示意圖；
[0030] 圖3為本發(fā)明實施例二所述的配電網(wǎng)電纜網(wǎng)單環(huán)網(wǎng)接線方式示意圖。
【具體實施方式】
[0031] W下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0032] 實施例一：
[0033] 如圖1所示，一種基于接線方式進行配電網(wǎng)改建工程經(jīng)濟性分析的方法，包括W下 步驟：
[0034] 步驟1、分析配電網(wǎng)改建前后的供電可靠性，即根據(jù)配電網(wǎng)停電時間參數(shù)計算供電 可靠性，從而得出供電可靠率;通過近年來，對國內(nèi)大部分地區(qū)配電網(wǎng)的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)和國 家電力部口相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，總結(jié)出配電網(wǎng)中單母線、雙母線、架空線路、電纜線路、配電柜年 平均停電時間參數(shù)。結(jié)合配電網(wǎng)的接線方式，利用配電網(wǎng)的停電時間參數(shù)計算配電網(wǎng)按照 不同方案改造前后的供電可靠率。
[0035] 步驟2、計算配電網(wǎng)年平均停電損失，即根據(jù)配電網(wǎng)所在地區(qū)的負(fù)荷量和供電面 積，求得需要改造的配電網(wǎng)的供電量，由配電網(wǎng)的供電量，配電網(wǎng)改造前后供電可靠率，計 算供電區(qū)域的單位電能停電經(jīng)濟損失，并根據(jù)計算得出的配電網(wǎng)改造前的年平均停電損失 和配電網(wǎng)改造后的年平均停電損失，得出通過電網(wǎng)改造減少的年平均停電損失；
[0036] 步驟3、根據(jù)步驟2得出的電網(wǎng)改造減少的停電損失W及配電網(wǎng)改建工程造價得出 配電網(wǎng)改造經(jīng)濟性可行性指標(biāo)。
[0037] 其中，供電可靠率的計算方法具體為：
[0039] An=365X24XN=8760XN，A= SAXrXLiXNiWNq;
[0040] 其中：RS表示供電可靠率;A表示用戶平均停電時間，An表示統(tǒng)計期間總的戶時數(shù)， N表示整個線路的用戶數(shù)，A表示W(wǎng)年為單位統(tǒng)計的每公里線路或單臺設(shè)備的停電率，r表示 線路或設(shè)備故障的平均停電時間，t表示電源故障年均停電時間，Li表示故障線路的長度， 化表示因電源故障受影響的用戶數(shù)，Ni表示每公里線路用戶數(shù)。
[0041] 優(yōu)選的，通過電網(wǎng)改造減少的年平均停電損失計算步驟如下：
[0042] 配電網(wǎng)年平均停電損失D，通過W下公式計算：
[004引 D = 1000X(l-RS)XmXSXZXT;
[0044] 其中：RS為配電網(wǎng)的供電可靠率;m為供電區(qū)域的負(fù)荷密度;S為供電面積;Z為單位 電能損失值，T為電網(wǎng)年供電時間；
[0045] 根據(jù)配電網(wǎng)年平均停電損失D公式計算出配電網(wǎng)改造前的年平均停電損失化和配 電網(wǎng)改造后的年平均停電損失化；
[0046] 通過電網(wǎng)改造減少的年平均停電損失化=化-〇2。
[0047] 優(yōu)選的，步驟3中配電網(wǎng)改造經(jīng)濟性可行性指標(biāo)具體為：
[004引 F =化-Z，Z為配電網(wǎng)改建工程造價，F(xiàn)為配電網(wǎng)改造經(jīng)濟性可行性指標(biāo)，F(xiàn)越大，說 明配電網(wǎng)改造的可行性越高，具備較高的經(jīng)濟效益，配電網(wǎng)改造的迫切性越強。應(yīng)該優(yōu)先選 擇該配電網(wǎng)改造方案。當(dāng)要完成一個大范圍的配電網(wǎng)改造工程時，其包含多個改造子項目， 即小范圍的配電網(wǎng)改造，可W根據(jù)上述流程，分別計算每個項目的配電網(wǎng)目標(biāo)函數(shù)值Fl、 F2.F3.....Fi,按照目標(biāo)函數(shù)值的數(shù)值由大到小排序;按照排序后的結(jié)果，部分項目目標(biāo)函 數(shù)F不符合需要，可W延后或者取消，簡化系統(tǒng)工程量節(jié)約建設(shè)成本，隨著項目的逐個完成， 逐漸完善配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
[0049]步驟2、計算配電網(wǎng)年平均停電損失時，根據(jù)配電網(wǎng)所在地區(qū)的負(fù)荷量，供電面積， 求得需要改造的配電網(wǎng)的供電量。由配電網(wǎng)的供電量，配電網(wǎng)改造前后供電可靠率。然后， 計算供電區(qū)域的單位電能停電經(jīng)濟損失。統(tǒng)計供電區(qū)域的GDP(-年內(nèi)的生產(chǎn)總值，一般W 去年的生產(chǎn)總值為準(zhǔn))和供電量W，計算得到配電網(wǎng)所在地區(qū)單位電能經(jīng)濟效益R:
[0051 ] 實施例二：
[0052] 如我國南方某市A區(qū)某商業(yè)街，現(xiàn)在為架空線路單福射接線，為提高供電可靠性， 采用電纜單環(huán)網(wǎng)接線方式，供電面積9.6km2,地區(qū)配電網(wǎng)接線方式為架空線路單福射接線， 如圖2所示。根據(jù)計劃，對該地區(qū)進行配電網(wǎng)改造，將配電網(wǎng)改建成單環(huán)接線電纜，工程預(yù)算 為1000萬元，如結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。通過數(shù)學(xué)計算分析工程建設(shè)可W是否減少該地區(qū)停電損 失，是否具有可行性。
[0053] 分析配電網(wǎng)改建前后的供電可靠性：
[0054] 對國內(nèi)大部分地區(qū)配電網(wǎng)的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)和國家電力部口相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，總結(jié)出 配電網(wǎng)中單母線、雙母線、架空線路、電纜