[发明专利]一种优化网架结构的电网工程运行效益评价方法及系统

权利要求书

1.一种优化网架结构的电网工程运行效益评价方法，其特征在于包括以下内容：

采集需要评价的实际运行电力数据；

根据采集的电力数据对该优化网架结构的电网工程项目效能进行评价，项目效能评价指标包括改善网架结构贡献绩效、卡口电流校核比和平均供电半径差值，具体评价过程为：

计算工程投运前后对周边电网接线结构变化情况即网架结构贡献绩效σ，根据σ评价工程重要性，评价结果记为D₁₁，根据该工程的建设对于优化网架结构的作用是否显著对D₁₁的值进行设置；

计算线路运行实际电流与线路卡口电流的比值R_ab：

R_ab＝C_a/C_b

式中，C_a为线路运行实际电流，C_b为线路卡口电流，根据R_ab评价工程的重要性，评价结果记为D₁₂，根据该工程的建设对于优化网架结构的作用是否显著对D₁₂的值进行设置；

计算工程投运前后变电站供电范围的几何中心到边界的平均值之差ΔR：

式中，ΔR为工程投运前后区域电网平均供电半径之差，S为工程所在区域供电面积，N为工程投运前所在区域电网变电站的总座数，根据ΔR进行工程重要性评价，评价结果记为D₁₃，根据该工程的建设对于优化网架结构的作用是否显著对D₁₃的值进行设置；

根据上述结果计算D₁：D₁＝a₁₁D₁₁+a₁₂D₁₂+a₁₃D₁₃，根据D₁评价该工程建设对于加强网架结构优化能力效果，式中，a₁₁、a₁₂、a₁₃分别为改善网架结构贡献绩效、卡口电流校核比和平均供电半径差值在效能评价中的权重，a₁₁+a₁₂+a₁₃＝1，根据D₁与预设值的比较结果评价该工程的建设对于加强网架结构优化能力；

根据采集的电力数据对该优化网架结构的电网工程项目效果进行评价，项目效果评价指标包括工程变压器最大负载率、工程变压器平均负载率、工程线路最大负载率、工程线路平均负载率、架空线路损耗、主变损耗、最大负荷时刻功率因数、最小负荷时刻功率因数和容载比，具体评价过程为：

计算工程变压器最大负载率μ_max,t：μ_max,t＝P_max,t/S_t，式中，μ_max,t为变压器最大负载率；P_max,t为变压器出现的最大负荷，S_t为变压器额定容量，变压器投运预设时间后，根据最大负载率所处区间评价工程运行效果，评价结果记为D₂₁，根据工程运行效果是否到达预期对D₂₁的值进行设置；

计算工程变压器的平均负载率μ_avg,t：μ_avg,t＝P_avg,t/S_t，式中，μ_avg,t为变压器平均负载率；P_avg,t为变压器年平均负荷，S_t为变压器额定容量，变压器投运设定年限时间，根据变压器的平均负载率所处区间评价工程运行效果，评价结果记为D₂₂，根据工程运行效果是否到达预期对D₂₂的值进行设置；

计算线路最大负载率μ_max,1：μ_max,1＝P_max,1/S₁，式中，μ_max,1为线路最大负载率；P_max,l为线路出现的最大负荷，S_l为线路额定容量，线路投运设定年限后，根据线路最大负载率所处区间评价工程运行效果，评价结果记为D₂₃，根据工程运行效果是否到达预期对D₂₃的值进行设置；

计算线路平均负载率μ_avg,1：μ_avg,1＝P_avg,1/S₁，式中，μ_avg,1为线路平均负载率；P_avg,l为线路年平均负荷；S_l为线路额定容量线路；投运设定年限后，根据线路平均负载率百分区间对工程运行效果进行评价，评价结果记为D₂₄，根据工程运行效果是否到达预期对D₂₄的值进行设置；

计算架空线路损耗Q_l,l：Q_l.l＝Q_in-Q_out，式中，Q_in为变压器输入电量，Q_out为变压器输出电量，根据架空线路损耗对工程运行效果进行评价，评价结果记为D₂₅，根据工程运行效果是否到达预期对D₂₅的值进行设置；

计算主变损耗Q_l,t，Q_l.t＝Q_in-Q_out，式中Q_in为变压器输入电量，单位MWh；Q_out为变压器输出电量，根据主变损耗对工程运行效果进行评价，评价结果记为D₂₆；

计算最大负荷时刻功率因数

式中，S为最大负荷时刻设备输送的视在功率，P为最大负荷时刻设备输送的有功功率，Q为最大负荷时刻设备输送的无功功率，根据最大负荷时刻功率因数进行工程运行效果评价，评价结果记为D₂₇，根据工程运行效果是否到达预期对D₂₇的值进行设置；

计算最小负荷时刻功率因数

式中，S为最小负荷时刻设备输送的视在功率，P为最小负荷时刻设备输送的有功功率，Q为最小负荷时刻设备输送的无功功率，根据最小负荷时刻功率因数进行工程运行效果评价，评价结果记为D₂₈，根据工程运行效果是否到达预期对D₂₈的值进行设置；

计算工程投运后电网某一供电区域、同一电压等级电网的公用变电设备总容量与对应的总负荷的比值Rs：

R_s＝∑S_ei/P_max

式中，∑S_ei为电压等级最大负荷日最大负荷；P_max为该电压等级年最大负荷日投入运行的变电站的总容量，根据照《城市电力网规划设计导则》Q/GDW 156-2006行工程运行效果评价，评价结果记为D₂₉，根据工程运行效果是否到达预期对D₂₉的值进行设置；

根据上述指标计算D₂，根据D₂与预设阈值的比较结果进行工程效果评价：D₂＝a₂₁D₂₁+a₂₂D₂₂+a₂₃D₂₃+a₂₄D₂₄+a₂₅D₂₅+a₂₆D₂₆+a₂₇D₂₇+a₂₈D₂₈+a₂₉D₂₉，其中，a₂₁、a₂₂、a₂₃、a₂₄、a₂₅、a₂₆、a₂₇、a₂₈、a₂₉分别为工程变压器最大负载率、工程变压器平均负载率、工程线路最大负载率、工程线路平均负载率、架空线路损耗、主变损耗、最大负荷时刻功率因数、最小负荷时刻功率因数和容载比在效能评价中的权重，a₂₁+a₂₂+a₂₃+a₂₄+a₂₅+a₂₆+a₂₇+a₂₈+a₂₉＝1；

根据采集的电力数据对该优化网架结构工程的项目安全进行评价，项目安全的评价指标包括主变可用度、线路可用度、母线电压合格率、电网安全事故发生次数、继电保护和安稳装置误动及拒动次数、变压器非计划停运时间、线路非计划停运小时数、线路非计划停运频次和线路跳闸率，具体评价过程为：

计算主变可用度A_T：

式中：μ为强迫停运率，T_r为故障平均修复时间，T_ΣA为设备累计无故障工作时间，T_Σ为累计投运时间，根据主变可用度对工程安全可靠性进行评价，评价结果用D₃₁表示，根据工程安全可靠性程度对D₃₁值进行确定；

计算线路可用度A_L：

式中，u为强迫停运率，T_r为故障平均修复时间，T_ΣA为设备累计无故障工作时间，T_Σ为累计投运时间，根据线路可用度对工程安全可靠性进行评价，评价结果用D₃₁表示，根据工程安全可靠性程度对D₃₂值进行确定；

计算项目母线A相电压合格率η_A：η_A％＝(1-T_b/T_Σ)*100％，式中，η_A为项目母线A相电压合格率，T_b为电压越限累计时间，T_Σ为项目总运行统计时间，根据母线A相电压合格率对工程安全可靠性进行评价，评价结果记为D₃₃，根据工程安全可靠性程度对D₃₃值进行确定；

统计电网安全事故发生次数J_a，根据电网安全事故发生次数，对工程安全可靠性进行评价，评价结果记为D₃₄，根据工程安全可靠性程度对D₃₄值进行确定；

计算项目内部继电保护和安稳装置或因工程投运引起的电网中其他位置的安稳装置发生的误动、拒动次数J_J，根据继电保护和安稳装置误动及拒动次数对工程安全可靠性进行评价，评价结果记为D₃₅，根据工程安全可靠性程度对D₃₅值进行确定；

统计变压器非计划停运时间∑T_d.t，根据变压器非计划停运小时数对工程安全可靠性进行评价，评价结果记为D₃₆，根据工程安全可靠性程度对D₃₆值进行确定；

获取线路非计划停运小时数∑T_d.l，根据线路非计划停运小时数对工程安全可靠性进行评价，评价结果记为D₃₇，根据工程安全可靠性程度对D₃₇值进行确定；

统计线路非计划停运频次f_l，根据线路非计划停运频次对工程安全可靠性进行评价，评价结果记为D₃₈，根据工程安全可靠性程度对D₃₈值进行确定；

计算因线路运行外部环境或绝缘问题造成的跳闸率：λ＝M/T，式中，λ为线路非本因跳闸率，M为统计期间内，非因线路本身容量或绝缘问题造成的跳闸总次数，T为评价时间，根据线路跳闸率对工程安全可靠性进行评价，评价结果记为D₃₉，根据工程安全可靠性程度对D₃₉值进行确定；

根据上述指标进行工程安全评价，评价结果用D₃表示：D₃＝a₃₁D₃₁+a₃₂D₃₂+a₃₃D₃₃+a₃₄D₃₄+a₃₅D₃₅+a₃₆D₃₆+a₃₇D₃₇+a₃₈D₃₈+a₃₉D₃₉，其中，a₃₁、a₃₂、a₃₃、a₃₄、a₃₅、a₃₆、a₃₇、a₃₈、a₃₉分别为主变可用度、线路可用度、母线电压合格率、电网安全事故发生次数、继电保护和安稳装置误动及拒动次数、变压器非计划停运时间、线路非计划停运小时数、线路非计划停运频次和线路跳闸率9项指标在安全评价中的权重，且a₃₁+a₃₂+a₃₃+a₃₄+a₃₅+a₃₆+a₃₇+a₃₈+a₃₉＝1；根据D₃与预设值的比较结果评价该工程安全可靠性是否合格；

综合考虑项目效能、项目效果和项目安全，对优化网架结构工程的运行效果综合评价，根据项目效能、项目效果和项目安全的评价结果，对该优化网架结构的电网工程项目的运行效果综合评价，具体过程为：

1)计算运行效果综合评价数值，运行效果综合评价的计算公式为：

D＝a₁D₁+a₂D₂+a₃D₃

其中，a₁、a₂、a₃分别为项目效能D₁、项目效果D₂、项目安全D₃的权重，a₁+a₂+a₃＝1；

2)当D＜设定最小阈值时，认为该工程作为优化网架结构工程运行效果较差；

当设定最小阈值≤D＜设定最大阈值时，认为该工程的优化网架结构运行效果良好；

当D≥设定最大阈值时，认为该工程优化网架结构方面运行效果好。