[发明专利]一种配电网接线方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的配电网接线方法，特别涉及配电网接线方式的规划，电网运行的可靠性、安全性、经济性，属于配电网方法技术领域。

背景技术

近几年来，为了适应负荷的急速增长和用户对供电要求的不断提高，我国正在进行城市配电网的规划和改造工作，其中配电网模式化接线已是一个十分重要的问题，它不仅涉及到电网建设的经济性和可靠性，有利于实现自动化，同时对于整个电力工业发展和经济发展具有重要意义。因此，如何选择最优的接线方式，实现配电网的合理规划已成为一个备受关注的问题。

传统配电网接线方式主要有以下系列：辐射状接线系列、“N-1”接线系列、多分段多联络接线系列和（n为联络线路数目）接线系列。目前，国内外研究配电网的方法大多集中于过于简单的负荷预测，采用上述传统的接线方式构建配电网架，进行稳定性、可靠性、经济性等方面的校核，规划者根据规划区的经济发展、负荷分布等因素，依据自己的经验推荐一种区域性配电网结构，不具有代表性和通用性。

此外，传统的配电网传统评价体系主要考虑可靠性指标和经济性指标，在一定的边界条件和负荷密度下，对常用的中压配电网接线方式进行技术经济分析，虽然可适量减少规划者的工作量，为接线方式的每种指标提供一种定量分析工具。但整体而言，目前的配电网接线方法和评价体系但仍存在一些不足之处：规划者只能从传统的接线模式中选择一种作为规划区的最佳接线，无法避免传统接线方式的缺陷；配电网的安全性分析虽然已经可以用一组指标来定量分析，但是这些指标只能适用于辐射式配电网接线方式，而且在传统的指标评价体系中并没有考虑配电网的安全问题；传统指标评价体系只针对具体接线方式，计算了其可靠性和经济性等指标的具体数值，无法评价不同接线方式的整体优劣性和适应性。

因此，如何针对负荷密度、电压等级、短路容量、线路装备、网架结构、保护配置、可靠性与经济性协调等方面，建立科学合理的配电网接线模型，是电力系统安全经济规划和生产所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有配电网接线规划和评价体系的不足，提出一种新型的配电网接线方法，提出基元接线模型并利用基元接线组合变量构建可行的配电网接线方式，通过建立动态综合评价体系计算求得不同边界条件下的配电网典型接线模型。

本发明的目的是通过下列技术手段实现的：

1、定义配电网基元接线

在配电网中定义基元为配电网输送电能的基本单位，基元接线方式为由电源直接到负荷的点对点接线方式，包括架空基元接线和电缆基元接线两种。从结构上讲，基元接线一般由一条线路和一个开关组成，可看成最简单的单辐射状接线的一条支路。基元接线具有单位性、整体性和组合性，是配电网络最基本的不可再分割的部分，若干基元接线按照一定的原则进行组合可形成复杂多样的配电网络。基元接线结构图如附图1所示，利用基元接线组建辐射状网络的示例图如附图2。

2、定义基元组合变量

为了利用基元接线构建配电网接线方式，首先定义一个类似于模糊控制理论中“语言变量”的“基元组合变量”。根据L. A. Zadeh对模糊语言变量的定义，基元组合变量可用四元组（x,U,G,M）来表征，其中，x代表基元接线类型，U代表规划区域性质，G代表区域负荷属性，M代表约束条件。每一个由基元接线构建的配电网接线方式均要满足相应的配电网边界条件。

3、利用基元接线组合生成配电网接线方式

根据所建立的基元组合变量，利用模糊推理的方法生成配电网接线方式。其中基元接线组合原则库R来源于对基元组合变量中四项元素的合理分析，在模糊推理理论中，对应于一个多输入多输出系统。x、U、G、M 分别为四个输入数据项，每一项又包含多个输入变量，R₁、R₂、R₃、R₄分别为对应于基元组合变量的规则库。确定基元组合变量每一项的具体数值后，根据模糊推理方法输出基元接线组合方式，即配电网接线方式，在同一个输入条件下，可能有多个满足条件的接线方式输出。

4、基元接线动态综合评价

为了合理评价基元接线构建的配电网接线方式，首先提出了改进的配电网安全指标，该指标充分考虑了线路故障和开关故障对配电网正常运行的约束，并使改进后的安全性指标可同时应用于辐射状网络和环网接线方式。此外，根据基元接线可靠性、经济性和安全性各项指标的特性，引入模糊隶属度函数解决各种指标量纲不一致的问题，并通过动态加权实现对不同侧重点下最优接线方式的选择。