[发明专利]一种基于网络结构特性分析的电网分区方法

说明书

本发明涉及电网规划技术领域，提供一种基于网络结构特性分析的电网分区方法，包括：对电力网络进行简化，并以各枢纽变电站为中心对简化后的电力网络进行网络分区；对网络分区后的电力网络进行优化分裂处理；计算所述电力网络中的最短路径长度矩阵和所有最短路径数据；计算所述电力网络的边权重信息，并根据计算得到的所述边权重信息计算加权模块度指标；根据计算得到的所述加权模块度指标输出电磁环网分区内容，从而实现对电磁环网的分区，为电网现实分区提供理论基础。

技术领域

本发明属于电网规划技术领域，尤其涉及一种基于网络结构特性分析的电网分区方法。

背景技术

根据《电力系统安全稳定导则》的要求，应按照电网电压等级和供电区域，合理分层分区。合理分层，将不同规模的发电厂和负荷接到相适应的电压网络上；合理分区，以受端系统为核心，将外部电源连接到受端系统，形成一个供需基本平衡的区域，并经联络线与相邻区域相连。因此，随着高一级电压电网的建设，下级电压电网应逐步实现分区运行，相邻分区之间保持互为备用。应避免和消除严重影响电网安全稳定的不同电压等级的电磁环网，发电厂不宜装设构成电磁环网的联络变压器。

随着高一级电压电网的建设，下级电压电网逐步实现分区运行，相邻分区之间保持互为备用；应避免和消除严重影响电网安全稳定的不同电压等级的电磁环网。通过断开电磁环网运行方式中低电压等级的输电线路或母联开关，可以实现电磁环网的开环运行，但是电磁环网的开环运行存在功率转移以及短路电流超标的问题，具体为：

(1)功率转移的问题

多级电磁环网涉及电压等级多，最高级电压与最低级电压线路的功率传输能力相差很大。因此，多级电磁环网的功率转移问题更加突出。

1)当在受端系统用高低压电磁环网供电而又带重负荷时，高一级电压线路断开后，部分功率转移到并列运行的低一级电压线路上，可能出现超过低电压等级线路热稳定电流的问题。

2)如果高低压电磁环网连接的是两侧系统，高一级电压线路断开后，两侧系统间的联络阻抗增大、联络线的输电能力减小，高电压等级线路断幵引起的功率转移，可能使联络线的功率超过稳定极限，导致两侧系统间功率振荡，甚至扩大事故影响范围。

3)1000kV线路与500kV线路、500kV线路与220kV线路的自然功率相差很大。高一级电压线路断幵后，部分功率转移到低一级电压线路上，如果超过了低电压等级线路的自然功率，将使线路无功损耗增大，从而引起线路末端电压下降，甚至造成电压稳定性破坏。

(2)短路电流超标的问题

限制短路电流要求最迫切的时候往往出现在电磁环网运行时期。因为在这个过渡阶段，原有电压等级的电网已经接近功率传输能力的极限，接有更大容量电源的高一级电压线路的投入运行，使该地区电网容量更大、联系更紧密，从而使短路电流超标问题更突出。

建设特高压电网的作用之一是限制系统短路电流，避免因短路电流超标而大量更换断路器等电气设备。但是，随之形成的多级电磁环网，其综合阻抗小、短路容量大，可能使系统短路电流超过断路器的额定遮断电流，给电网的安全稳定运行带来严重隐患。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于网络结构特性分析的电网分区方法，旨在解决现有技术中电磁环网的开环运行存在功率转移以及短路电流超标的问题。

本发明所提供的技术方案是：一种基于网络结构特性分析的电网分区方法，所述方法包括下述步骤：

对电力网络进行简化，并以各枢纽变电站为中心对简化后的电力网络进行网络分区；

对网络分区后的电力网络进行优化分裂处理；

计算所述电力网络中的最短路径长度矩阵和所有最短路径数据；