浅析中压配电网的典型供电模型与设计

正中压配电网的接线由一系列中压馈线单元连接着配电变压器构成,是由点、线、面组成的有机整体,供电模型可以直观反映变电站、中压馈线、配电变压器的连接方式,对配电网供电方式的理论分析与实际构建等工作均有重要指导意义。本文结合实践,由点(线)到面浅析了中压配电网的典型供电模型与设计。     

基于输配全局的城市电网供电能力研究

提出一种基于输配全局的城市电网供电能力分析模型。采用基于直流潮流的线性规划模型对城市电网输电网络供电能力进行求解并将其作为系统上层约束;将传统配电网模型细化至中压馈线,分别构建高、中压配电网供电能力模型;计算N-1安全约束下高压配电线路、中压配电变压器及中压配电线路在不同转供方式下对应的最大供电能力,选取其中最小值作为系统最大供电能力。算例结果表明：基于输配全局的分析方法可以有效量化输电网对城市电网供电能力的影响,同时根据不同转供方式下的供电能力差异能够直观地对变压器故障情况下的负荷转移方式做出选择,验证了所提模型的有效性。     

实现最大供电能力的配电网馈线与主变压器容量匹配

提出了一种新的配电网规划中馈线与变电站主变压器容量的匹配方法。首先,定义了达到最大供电能力下的馈线平均负载率和主变压器平均负载率两个指标,再分析其随馈线容量与主变压器容量比值的变化规律,发现两个指标无法同时达到最大。然后,根据馈线与变电站的建设成本差异,确定馈线与主变压器容量的最优配比,在该配比下单位供电能力的电网建设总投资最小。最后,分析得到多个算例的不同情况的馈线与主变压器容量的最优配比,该值随着馈线相对变电站造价比值的增加而减小;并随着馈线联络均衡度的增加而增加。在现有城网造价水平下建议配比取1.0~1.6,明显低于传统配电网以及规划经验值约1.5~2.0的区间。     

面向提高供电能力的中压配电网架精细化规划方法

针对城市中压配电网存在的供电瓶颈问题,提出了面向提高供电能力的中压配电网架精细化规划方法。构建了配电系统供电能力计算模型,在配电网供电能力计算模型的基础上构建配电网典型供电模型,进而形成网络合理供电架构的构建方法;在供电架构基础上,以提高配电网供电能力为目标,建立中压配电网架精细化规划流程方法。通过算例分析计算表明,所提方法充分协调了高压变电站与下级电网间的关系,在满足中压配电网网架精细化规划的同时,达到了提升区域配电网供电能力的效果。     

基于供电能力分析的中压配电网架精细化规划方法

为了补充传统配电网规划对于中压网架接线模式的选择缺乏理论分析的不足,本文提出了一种基于供电能力分析的中压配电网网架精细化规划方法.首先基于供电能力的概念对变电站互联“度”进行比较分析,给出互联“度”的合理区间;进而据此形成网络合理供电架构的构建方法;最后在供电架构基础上,以配电网供电能力充分发挥为原则,建立中压馈线互联结构的规划方法.经过算例计算,证明本文提出算法的有效性和实用性,该方法对配电网规划工作有积极的指导意义.     

中压配电网接线模式的N-1准则评估分析

配电网规划和配电自动化发展所面临的一个重要问题是选择合理的配电网接线模式,为此根据中压配电网接线原则及技术要求,应用配电网"N-1"安全准则,对中压配电网闭环设计、开环运行的典型接线模式进行了分析;提出了基于"N-1"安全准则的配电网主变压器及线路故障后重构的实用评估分析方式和方案,开发了相应的评估分析应用软件,对城市实际中压配电网进行了"N-1"安全准则评估分析。由评估分析可见,多分段、多联络的馈线接线方式既能提高供电可靠性,又能有效地利用主变压器容量,提升中压配电网供电能力。     

基于最大供电能力的中压电缆网络优化

城市配电网络结构优化对配电网供电能力和设备利用率具有重要的影响。基于"N-1"安全准则,对配电网负荷转供能力进行研究,提出了一种配电网供电能力的计算方法。定义了区域配电网最大供电能力,以配电网络年综合投资成本最小为目标函数,以最大供电能力、变电容量释放和变电站间联络等为约束,建立了开关站供电模式的中压电缆网络优化规划模型,采用数学软件包进行求解。算例验证了算法和模型的有效性,与常规配电网优化规划结果相比,供电能力和经济效益得到了明显的改善。     

中压配电网不同接线模式下的供电能力

介绍了几种典型的10kV中压配电网接线模式。通过经济传输功率的优化计算公式,分别对架空和电缆系统的馈线进行计算,得出了馈线在经济运行下负荷、配变容量和网损等的对应关系。分析了各接线模式的线路在满足供电安全的情况下,馈线的最大供电能力,即馈线最优配变装设容量的变化情况,并提出了如何提高馈线经济供电能力。     

单相变压器的节能应用分析

我国目前的配电方式普遍存在低压线路过长、配电变压器容量过大造成低压线损、压降过大的情况。而发达国家很重视配电网电压优化,居民区、小商业区采用挂杆单相变压器直接以中压供电到用户。采用配电变压器小容量、密布点的方式,最大限度地减少低压线损。从配电网发展改造来看,美国、日本、加拿大等国家都广泛采用了单相供电技术。最近,孟加拉、印度等国也广泛     

征文通知

随着经济的迅速发展,电力负荷密度逐渐增大,依靠10kV中压配电网供电的地区呈现出供电能力不足、电压水平偏低及网损较大等诸多缺点。因此,发展20kV中压配电网就成为解决这些问题的有效措施,同时,也符合国家大力倡导的“节能减排”要求。为配合我国中压配电网推广应用20kV电压等级供电,《变压器》杂志编辑部拟在下半年出版20kV配电变压器技术专刊。为此,特征集20kV配电变压器技术方面的论文,敬请赐稿。     

中压配电网规划中馈线电气计算的估算方法

针对中压配电网规划的特点,介绍并推导了用于估算馈线主干线有功损耗的方法———损失系数法,提出了不同典型负荷分布情况下对馈线主干线电压损耗的估算公式及其电压损失系数表。结合电网实际情况,提出了有效考虑配电变压器损耗的配电网线损估算方法,并基于电压损失系数表提出了在各种典型负荷分布情况下对馈线低电压问题的快速判断法,为配电网规划工作提供实用性参考。     

基于BP神经网络的城网供电可靠性预测方法

传统的供电可靠性评估方法是以准确的配电网结构和多年的元件可靠性历史数据为基础的,难以实现城市复杂配电网远期供电可靠性指标的预测。为此文章提出一种基于BP神经网络的城市电网供电可靠性预测方法,首先找出影响供电可靠性指标的几个主要特征量,包括最大负荷、架空线平均长度、线上平均分段开关台数、线上平均联络开关台数、线路平均配变台数和线路平均配变容量,将这些特征量的历史数据作为输入样本对人工神经网络进行训练,利用训练好的网络就可以预测规划目标年的城市电网供电可靠性指标。对某城市电网的应用结果表明该方法是有效的,所采用的BP神经网络具有较好的收敛性。通过对影响供电可靠性的相关因素进行灵敏度分析还可以获得对供电可靠性指标较敏感的相关特征量,供电企业可以据此制定提高可靠性的相关措施。     

一种含分布式电源的配电网三相潮流混合计算方法

针对现有配电网三相潮流计算方法的不足,提出了一种新的含分布式电源的配电网三相潮流混合计算方法。分析了配电网中相关元件的特点,建立了配电线路、配电变压器和负荷的三相数学模型。对4种不同类型分布式电源节点的处理方式进行了分析,采用前推回代法和牛拉法的混合计算方法建立了三相潮流计算模型。采用回路阻抗矩阵法来计算三相电压差,解决了单相潮流计算方法的适用性问题,采用以节点电压的收敛性作为潮流计算程序迭代与否的控制目标,可直接求取电压值,迭代计算简洁高效。最后,以包含分布式电源的IEEE 33节点网络模型和山滩变某10 kV配电线路为例,验证了该混合计算方法的收敛性与高效性。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

基于增量最短路径法的全电缆中压配电网络规划

电缆化供电是城市中压配电网供电的发展趋势。提出一种实用的基于增量最短路径法的全电缆中压配电网络主干网架规划方法,考虑了电缆通道约束以及城市规划约束,将全网整体优化分解为电源供电分区的电缆线路规划和分区间线路联络规划两部分,利用增量最短路径法规划电源供电分区的电缆供电线路,应用最佳匹配算法完成分区间线路联络。通过一实际算例验证了所提方法可应用于全电缆中压配电网的网络新建规划和扩展规划。     

中压目标网架规划中供电分区优化模型和方法

文中首先明确了供电分区划分的目的是实现配电网规划的由大到小和由繁到简,原则是各分区独自规划优化方案能够自动实现全局范围的“技术可行、经济最优”或“次优”。然后,基于候选主干通道布局,提出了用于中压目标网架规划的供电分区全局优化模型和相应的启发式方法,使得不同水平规划人员可以得到基本一致的分区优化划分方案。最后,通过算例表明,所提方法在明显节约线路投资的同时,还能够有效改善线损、电压合格率和可靠性指标。     

基于路径描述的馈线分区N-1可装容量计算方法

评估馈线供电能力是保障馈线可靠运行的重要手段。文中提出了一种基于路径描述的馈线分区N-1可装容量计算方法。首先,将同一电压等级配电网以自动/手动开关装置为边界划分馈线分区,视为负荷节点;采用所有负荷节点及其所有可能供电路径的集合描述配电网拓扑结构。随后,以路径状态为变量,建立了馈线N-1安全校验的0-1线性规划模型。针对电网营销部门的实际数据需求,以路径状态和馈线分区可装容量为变量,进一步建立了用于馈线分区N-1可装容量计算的混合整数线性规划模型。最后,以某省会城市实际运行的某一10 k V馈线组为例,验证了所提算法的实用性和有效性。     

直流配网线路供电能力分析

随着用电负荷密度逐步增大及大量分布式电源的接入,目前配电网面临着供电能力不足的问题。直流配电网供电容量、线路损耗、各类电源与负荷接入适应性等方面与交流配电网络均有差别。通过对交流供电线路供电能力的分析,推导出直流供电线路在不同约束条件下的供电能力的计算模型,并在假设的不同电压等级及典型负荷分布形式下,分别对常用导线进行了负荷矩与供电距离的比较。由分析可知在计算供电线路供电能力时电压约束和线路损耗约束在交、直流系统中所起作用不同,提出交、直流配电网络线路供电能力计算选取依据,为今后的研究提供参考。