[发明专利]高中压配电网的一体化安全性校验方法

摘要

本发明涉及电力输送技术领域，提升高压配电网安全性，挖掘现有配电网供电潜力。在高压配电网安全校验不通过的情况下，利用中压配电网的负荷转供能力保证用户供电安全。本发明采用的技术方案是高中压配电网的一体化安全性校验方法，高中压配电网一体化安全性校验原则为：1)先考虑高压层网架转供，其次考虑中压层网架转供；2)先考虑变电站内负荷转供，其次考虑变电站外网架转供；3)高压层网架转供无法成功时，考虑结合中压层网架转供；具体步骤如下：A、假设配电网中高压线路i发生N‑1事故，高中压一体化安全性校验过程；B、假设配电网中送电主变j发生N‑1事故，高中压一体化安全性校验过程。本发明主要应用于电力输送。

主权项

1.一种高中压配电网的一体化安全性校验方法，其特征是，高中压配电网一体化安全性校验原则为：1)先考虑高压层网架转供，其次考虑中压层网架转供；2)先考虑变电站内负荷转供，其次考虑变电站外网架转供；3)高压层网架转供无法成功时，考虑结合中压层网架转供；中压配电网由高压配电变电站和中压配电线路组成，向低压配电网或者用户直接提供电能，高压配电变电站主变称为配电主变；高压配电网由高压送电变电站和高压配电线路组成，并向中压配电网提供电能，其中高压送电变电站主变称为送电主变；具体步骤如下：A、假设配电网中高压线路i发生N‑1事故，高中压一体化安全性校验过程如下：(1)采集配电系统数据假设研究区域内有n座送电变电站，将其分别编号为1,2,…,n；对应各座送电变电站的送电主变台数分别为Nt1,Nt2,…,Ntn，取NtΣ＝Nt1+Nt2+…+Ntn，表示该电网内送电主变的总台数；假设研究区域内有m座配电变电站，将其分别编号为1,2,…,m；对应各座配电变电站的主变台数分别为NMt1,NMt2,…,NMtm，取NMtΣ＝NMt1+NMt2+…+NMtm，表示该电网内配电主变的总台数；假设研究区域内有NlΣ条高压配电线路，将其分别编号为1,2,…,NlΣ；定义联通高压网架电源和配电主变的高压配电线路序列为配电主变的供电路径；根据研究区域内正常运行时配电主变的供电路径，建立配电主变供电关系矩阵M(本文用i、l、s标识线路，j、k、p、q标识主变)；矩阵中元素Mi,j表示第i条高压线路与第j台配电主变的供电关系，第i条高压线路属于第j台配电主变的供电路径，则Mi,j＝1，否则Mi,j＝0；为明确送电主变与高压配电线路联接关系，建立送电主变和高压配电线路的联接矩阵N；式中矩阵元素Ni,k表示第k台送电主变与第i条高压线路的供电关系，第i条高压线路与第k台送电主变有联接关系，则Ni,k＝1，否则Ni,k＝0；根据配电主变负荷与高压线路的转供关系，建立配电主变转供矩阵Q；式中矩阵元素Qi,j表示第j台配电主变与第i条高压线路的转供关系，即第i条高压线路属于第j台配电主变的转供路径，则Qi,j＝1，否则Qi,j＝0；在分析各配电主变在中压层配电网的负荷转供时，建立配电主变联络容量约束矩阵C；式中矩阵元素Ck,j表示第k台配电主变与第j台配电主变在中压配电网联络通路的极限联络容量；(2)首先校验故障后是否能通过站内高压层完全转供负荷，此时需满足式(5)送电主变容量约束与式(6)高压线路容量约束；式中RMj为配电主变j的额定容量，TMj为配电主变j的负载率；Dl为高压线路l容量；Ql,j∈Ω(j)表示j送电主变的站内转供路径；Rk为送电主变k的额定容量，Tk为送电主变k的负载率；(3)若通过(2)负荷转供方案无法满足安全性校验，考虑站外高压层网架转供负荷，此时需满足式(7)送电主变容量约束与式(8)线路容量约束；其中表示j送电主变的站外转供路径；(4)若通过(2)、(3)两种负荷转供方案仍无法通过安全性校验，考虑结合中压层网架进行负荷转供，此时需满足下面约束；其中Aj,l为配电主变j通过高压配电网转供至高压配电线路l的负荷；Hj,p为配电主变j通过中压配电网络向配电主变p转供的负荷；式(9)表示配电主变j负荷可通过中压网络和高压网络转供至其他正常的供电路径；式(10)表示中压配电网转供负荷小于最大可转供容量；式(11)表示负荷通过高、中压网转供后送电主变k不过载；式(12)表示负荷通过高、中压网转供后高压线路l不过载；B、送电主变N‑1安全校验模型假设配电网中送电主变j发生N‑1事故，高中压一体化安全性校验过程如下：(1)采集配电系统数据，与A中高压线路发生N‑1时的步骤(1)相同，不再赘述；(2)首先校验故障后是否能通过站内高压层完全转供负荷，由于送电主变j故障后站内操作仅需闭合与相邻送电主变k之间的母联开关，即只满足式(13)送电主变k容量约束即可；RjTj≤(1‑Tk)Rk,k∈Ω(j) (13)其中k∈Ω(j)表示k送电主变与j送电主变在同一站内；(3)若通过(2)负荷转供方案无法满足安全性校验，考虑站外高压层网架转供负荷，此时相当于发生了高压线路N‑X故障，需满足式(14)送电主变容量约束与式(15)高压线路容量约束；(4)若通过(2)、(3)两种负荷转供方案仍无法通过安全性校验，考虑结合中压层网架进行负荷转供，此时送电主变j下送的每条高压线路均需满足式(9)负荷转供等式约束与式(10)中压层配电网负荷转供约束；负荷转供后，非故障的送电主变与高压线路可能接纳多个故障的高压线路所带负荷，即送电主变容量约束与高压线路容量约束表示为