[发明专利]基于城乡规划用地虚拟台区及负荷云的配网扩张规划方法

说明书

10kV预设线路的压降分析是配网扩张规划的基础。本发明“基于城乡规划用地虚拟台区及负荷云的配网扩张规划方法”，依据土地规划用途，将相同负荷类型的相邻区域整合为虚拟台区；基于台区负荷数据采集，自动获取各类负荷的典型日P‑Q‑T负荷云密度模型，从而得到各虚拟台区的典型日P‑Q‑T负荷云模型；根据规划用地的虚拟台区分布生成10kV配网扩张预案，针对其预设线路，基于力矩法和沿线虚拟台区的P‑Q‑T负荷云，得到典型日的末端压降曲线，根据曲线的最大值及峰谷差，优化线路的线型、长度、供电区域及走向，以保证电压安全并提高线路利用率。本发明为配网扩张规划提供了较完整的关键信息，且无需人为估算，具有较好的工程价值及推广前景。

技术领域

10kV配网规划

背景技术

10kV预设线路的连续压降分析是配网扩张规划的基础。根据预设线路典型日的最大压降以及峰谷差，可优化该线路的走向、供电区域、线型及长度，以保证电压安全并提高线路利用率。但10kV配网拓扑复杂且模型不精确，线路台区数量多且负荷随机性大，给线路连续压降分析及配网扩张规划带来了很大困难。

当前的配网“网格化”规划方法，首先是构建“网格最大有功的负荷密度地图”。其思路来源于数字成像原理，通过在地图网格内标注最大有功负荷，形成“像素点”，从而得到“区域负荷密度分布地图”；然后基于该地图，采用负荷矩法，对预设线路压降进行单值估算。

但实际供电台区是不规则的，与规则的地图“网格”出入较大，故输入“网格最大有功负荷”的工作困难，需大量人工估算。此外，在分析预设线路的压降时，常用的“负荷矩法”也存在较大的缺陷，需假设各网格负荷的功率因数恒定、人为设置沿线各网格最大有功的不等率，且只能估算线路压降的最大值。

针对10kV线路压降分析，本课题组取得了一些进展。申请了发明专利“基于线路压降力矩模型的10千伏线路电压快速估算方法(申请号：201810765407.1)”和“一种基于首端“负荷云”预测的10千伏线路滚动规划优先级排序方法(申请号：201910087826.9)”。基于沿线台区负荷P、Q(即有功、无功)，提出了类似力矩分析法，可快速估算10kV线路的末端电压；提出了基于“负荷云”的分析方法，避免采用单一时刻负荷分析电压的不确定性。但实际10kV线路的台区变数量较大，末端电压连续分析的计算量仍较大。

我国城乡用地具有很强的计划性、政策性，土地通途一般都提前规划。故本申请发明专利，依据土地规划用途及负荷类型构建虚拟台区，既保持了实际负荷分布特征，又减少了台区数量；基于历史负荷数据，可自动生成虚拟台区的典型日P-Q-T负荷云，即[P_Ti,Q_Ti,T_i]点集，避免网格负荷的人为估算；针对规划用地的10kV配网线路扩张预案，基于力矩法和沿线虚拟台区的P-Q-T负荷云，可求得预设线路末端压降连续曲线，由此判断线路预案的合理性并优化配网扩张预案。本发明具有较大的理论和实际意义。

发明内容

本发明“基于城乡规划用地虚拟台区及负荷云的配网扩张规划方法”，依据土地规划用途，将相同负荷类型的相邻区域整合为虚拟台区；基于台区负荷数据采集，自动获取各类负荷的典型日P-Q-T负荷云密度模型，从而得到各虚拟台区的典型日P-Q-T负荷云模型；根据规划用地的虚拟台区分布生成10kV配网扩张预案，针对其预设线路，基于力矩法和沿线虚拟台区的P-Q-T负荷云，得到典型日的末端压降曲线，根据曲线的最大值及峰谷差，优化线路的线型、长度、供电区域及走向，以保证电压安全并提高线路利用率。本发明为配网扩张规划提供了较完整的关键信息，且无需人为估算，具有较好的工程价值及推广前景。

附图说明

图1中低档住宅区典型日的P-Q-T负荷云密度模型示意图

图2高档住宅区典型日的P-Q-T负荷云密度模型示意图

图3别墅区典型日的P-Q-T负荷云密度模型示意图

图4普通商业区典型日的P-Q-T负荷云密度模型示意图