[发明专利]电网中坚层结构与经济发展对应关系的评价方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气工程的发电、变电或配电的技术领域，特别是涉及一种电网中坚层结构与经济发展对应关系的评价方法及系统。

背景技术

输电网中坚层指的是介于主网架(500kV或者是西北750kV)与下层配电网(110kV或者是66kV)之间的网架结构，通常指的是输电网最高电圧等级之下的网架结构。对于现阶段的我国而言，输电网中坚层通常是指220kV电网，西北地区则指的是330kV电网。中坚层在电网中起着承上启下的作用：面向上一级500(750)kV超高压电网承担着电能的输送与分配，面向下一级110(66)kV配电网承担着安全可靠供电的任务。

随着国民经济发展和人民物质生活水平的不断提高，社会对电力的需求逐步增长，对供电质量和供电可靠性要求也越来越高。供电可靠性是指电网对用户持续供电的能力，是电网结构、技术装备水平和管理水平的综合体现，其指标主要包括用户年平均停电时间、用户年平均停电次数等。电网在满足电力需求的同时，进一步提高其供电可靠性既是电力用户的需要，也是城乡电网自身发展的目标。而合理的电网结构是满足供电可靠性、提高运行灵活性、降低网络损耗的基础。

经济发展不同的地区，对电网供电的要求也不同：对于经济较发达的地区，短时的停电造成的损失——不仅包括财产损失，影响社会生产，严重时甚至影响人的生命安全——也是巨大的，甚至是不可接受的，因此，这些地区要求电网能够持续不断的供电，短时的停电也不行，这就要求网架具有特别高的可靠性，甚至可以牺牲部分经济效益等方面来达到地区对网架供电持续性的要求；对于经济发展较缓慢的地区，发生停电时，可以暂时将用电负荷转移到恢复供电的时候，例如居民区的停电，农业用的灌溉用电，所以这些地区的短时停电造成的损失是很小的，甚至可以忽略不计，因此，在考虑网架的结构特性时，只需满足基本的供电可靠性要求就行，有些地区甚至可以牺牲部分可靠性来达到经济性的最优。所以，针对经济发展不同的地区，其网架的结构形式自然不同，这就需要找到衡量网架结构与经济发展水平之间对应关系的评价指标，通过指标的计算来评价网架结构的合理性，以及网架与经济发展水平的适应性。

目前，衡量输电网结构性能的通用指标主要包括：1)衡量电网整体输电性能的全局指标，如基于最短路径的平均几何距离、输电线路介数、网络效率等指标，这些指标反映的是系统中所有节点之间的平均最短路径长度。由于在实际网络中，功率的传播需要满足电路理论中的基尔霍夫定律以及输电线路的最大传输容量等约束，随着研究的深入，有学者提出了基于电气距离的网络能力、传输路径的加权长度和等指标。2)衡量电网节点连通性的局部指标，如节点度、权度、熵度、聚类系数等，这些指标反映的是输电网的局部结构特征。总的来说，现有研究多基于单一全局指标或局部指标来衡量输电网复杂结构安全性，因而评估的结果往往与电网实际情况不符。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种电网中坚层结构与经济发展对应关系的评价方法及系统，其基于输电网网架的典型结构形式，建立评价指标体系，包括可靠性、经济性、协调性等方面的指标，然后根据不同的经济发展程度，选出部分指标作为评价某一经济发展水平的评价指标子集，用建立的评价指标子集来评价经济发展不同地区的网架结构，分析该网架结构与当地经济发展的适应性。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电网中坚层结构与经济发展对应关系的评价方法，包括以下步骤：1)建立基于负荷密度的评价指标体系；

2)基于构建的评价指标体系，计算同一负荷密度下，各待评价输电网中坚层网架结构形式的评价指标值；

3)根据得到的同一负荷密度下各待评价输电网中坚层网架结构形式的评价指标值，计算所有评价指标的综合评分值，根据综合评分结果从评价指标体系中选出评价子集，用来评价该负荷密度对应中坚层网架结构的合理程度。

所述步骤1)中，建立基于负荷密度的评价指标体系的方法，包括以下步骤：

1.1)对国内外输电网中坚层网架的结构形式进行调研，并根据供电电源的数量将输电网中坚层网架结构形式进行分类；

1.2)根据步骤1.1)中输电网中坚层网架结构形式的分类结果以及调研情况，建立基于负荷密度的评价指标体系。

所述步骤1.1)中，输电网中坚层网架的典型结构形式分为两大类：单电源供电的结构形式和双电源供电的结构形式；所述单电源供电的结构形式分为单电源辐射式供电形式、单电源链式供电形式、单电源单环式供电形式、单电源双环式供电形式；所述双电源供电的结构形式分为双电源链式供电形式、双电源环式供电形式。