[发明专利]一种基于区间数理论的配电网中性点接地方式改造方法

说明书

本发明公开了一种基于区间数理论的配电网中性点接地方式改造方法，步骤如下：1.读取供电区域内所有配电线路相关信息；2.分别计算配电网中性点经消弧线圈接地和经小电阻接地两种方式下配电线路发生单相接地故障时的跳闸率；3.基于外力破坏、自然灾害和设备故障三种因素生成各条配电线路发生单相接地故障的区间数；4.建立配电网中性点接地方式改造工程的全寿命周期节约成本模型；5.对模型进行求解，以确定配电网中有待改造中性点的具体接地方式及其改造顺序。本发明能够避免现有中性点接地改造决策方法存在的不足，在满足配电网安全可靠运行的同时，也使得配电网中性点接地改造全寿命周期内节约成本最大化。

技术领域

本发明涉及配电网安全稳定运行领域，具体涉及一种基于区间数理论的配电网中性点接地方式改造方法。

背景技术

配电网中性点接地方式的选择是一个具有综合性的技术问题，中性点不接地、小电阻接地各有其优缺点，各个地方的电网结构不一样，运行水平等也不一样，应该针对本地电网具体条件进行研究，通过技术经济比较确定，不能一概而论。中性点经小电阻接地和经消弧线圈接地从各地的运行情况来看各有利弊，目前还很难单独取舍。国内也有不少城市两种接地方式都在使用，针对不同的供电区域采用不同的接地方式，如：城市中心区域，电缆线路较为集中，系统电容电流较大，采用小电阻接地方式；而在城市郊区，多以架空线路为主，则采用消弧线圈接地方式。

随着城市规划及市政建设要求，架空线逐步被电缆所取代，且随着电缆线路的增加，需要加大消弧线圈的容量，由此造成消弧线圈投资增加、消弧线圈分接头调整频繁、设备绝缘水平居高不下等问题。一般而言，电缆线路的故障大多为永久性故障，不允许带故障运行，期望借助于消弧线圈实现电缆故障的灭弧、选线及定位是非常困难的。国内外众多研究已表明中性点经小电阻接地方式更适合以电缆线路为主的城市配电网，采用小电阻接地有利于继电保护装置迅速可靠的切除故障回路，小电阻接地还可改善系统的运行参数，降低接地故障时的内部过电压。且城市配电网在规划阶段即要求满足N-1原则，若发生单相接地故障时可及时将其切除，在不影响供电可靠性的前提下将配电网中性点接地方式逐步调整为小电阻接地方式是可行且有意义的。

然而，目前配电网中性点接地方式的改造缺乏科学有效的决策方法，国家及各级电网公司也尚未出台相应的技术指导原则。中性点接地改造决策方法较单一，通常仅依据运行经验或诸如线路的电缆化率、接地电流水平等某一方面的指标，未能基于配电网系统全面综合考虑改造对配电网供电可靠性所造成的影响，缺乏综合中性点接地方式各影响因素的定量决策方法，导致现有的中性点接地改造工程缺乏宏观统筹规划，未能跳出“头疼医头，脚痛医脚”的局面，给电力公司造成了不必要的经济损失。

针对中性点接地工程改造现状，需要综合考虑单相接地电流水平、线路电缆化率、配网综合自动化水平、配电设备的先进性、供电模式以及配电网可靠性等相关因素的影响，建立配电网中性点接地方式改造工程的全寿命周期节约成本评估模型，针对该模型开展分析，为中性点接地改造提供科学的决策依据。

发明内容

为避免现有接地改造决策方法存在的不足，本发明提供一种基于区间数理论的配电网中性点接地方式改造方法，包括以下步骤：

步骤1.读取供电区域内全部变电站的中性点接地方式，每个变电站内所有配电线路的电压等级、类型、长度、单位长度的线路参数，中性点接地设备投运年数，线路投运年数以及配电线路的平均负荷；

步骤2.分别计算配电网中性点经消弧线圈接地与经小电阻接地两种中性点接地方式下，每条配电线路发生单相接地故障的跳闸率；

步骤3.分别计算由外力破坏、自然灾害和设备故障三种因素造成每条配电线路发生单相接地故障的区间数；

步骤4.建立配电网中性点接地方式改造工程的全寿命周期节约成本模型；