一种考虑分段负荷转移的配电网N‑1校验方法技术

一种考虑分段负荷转移的配电网N‑1校验方法：进行网络结构初始分析；进行网络结构简化分析；线路转供负荷分析；分别进入线路N‑1校验及失负荷计算和主变N‑1校验及失负荷计算，包括有，依次进行线路N‑1校验和线路N‑1校验不通过时的负荷分段切除，以及依次进行主变的负荷转供能力分析，变电站联络单元转供负荷分析，主变过载转供负荷修正，变电站网络转移能力计算；主变N‑1校验；主变N‑1校验不通过时负荷分段切除。本发明专利技术能够在保证计算准确性的前提下得到更好的配电网N‑1校验结果，并在校验不通过时降低切除负荷的数量，有助于提高配电网供电安全检验水平，从而更准确地指导配电网规划、改造以及运行方式的分析和选择。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种配电网N-I校验方法。特别是涉及一种配电网供电安全检验的考 虑分段负荷转移的配电网N-I校验方法。
技术介绍
配电网在电力网中起着非常重要的分配电能作用，在发电、输电、配电、用电这一 系列环节中，负责对各个配电站和各类用电负荷供给电能，是最终分配电能的终端网络，是 电力系统中直接与客户相连接的一环。在配电网规划、运行及调度时，通常要采用N-I安全 准则进行配电网接线模式评估，即检验配电网规划设计或运行调度方案是否满足N-I安全 准则。配电网N-I校验是分析配电网运行安全性与可靠性的重要手段，也是电网规划过程 中不可忽视的重要组成部分，对电网规划和运行均具有十分重要的意义。随着电网快速发 展，用户对电能质量要求的不断提高，N-I校验越来越重要。根据《城市电力网规划设计导 贝1J》要求，城市配电网的供电安全通常采用N-I准则，即城网规划设计得到的电网方案必须 满足N_1检验。 传统的中压配电网N-I检验主要采取"一刀切"的方式来考虑转供结果，考虑整条 线路是否通过，而没有考虑线路中部分分段可以分段转供的情况，即当联络通道的容量充 足时，则认为能够通过校验；当联络通道容量不足以承载待转供负荷全部时，则粗放地认为 不能够通过校验，未能细化计算具体损失负荷的数量。显然，采用传统的校验方式所得结果 不足以反映全部校验信息，难以满足配电网精细化分析与管理的要求。同时，从电网现实运 行角度考虑，配电网N-I校验主要涉及变电站主变与中压配电线路两类设备，其中在故障 和检修的过程中，通常并非是整条馈线全部退运，而是可以通过运行与维护操作实现部分 线路及其所带负荷的转供。为此，有必要提出考虑线路分段特征的配电网N-I校验方法，通 过对网络线路和变电站主变校验时馈线负荷转移情况的详细分析，明确故障时负荷转带路 径与数量。 综上所述，构建考虑分段负荷转移的配电网N-I校验方法，是亟待解决的实际问 题，具有良好的理论价值和应用价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够在保证计算准确性的前提下得到更 好的配电网N-I校验结果的考虑分段负荷转移的配电网N-I校验方法。 本专利技术所采用的技术方案是：一种考虑分段负荷转移的配电网N-I校验方法，首 先设定供电区域共X座变电站以及N台主变，对变电站和主变进行编号，设1，2,…，s，…，N 号主变对应的中压出线数分别为Hi1, m2，…，m3,则对第s号主变第t条出线编号为mNS+t，其校验方法包括如下步骤： 1)进行网络结构初始分析； 2)进行网络结构简化分析；是对复杂配电网络进行简化分析，突出配电网络的关 键联络信息； 3)线路转供负荷分析，是根据每条线路的负荷电流以及该线路的联络线路的负荷 裕度和联络容量裕度情况，分析每条线路故障时可转供负荷的大小，得到线路联络关系矩 阵L以及实际线路负荷转移矩阵1 ; 4)分别进入线路N-I校验及失负荷计算和主变N-I校验及失负荷计算，其中， 所述的线路N-I校验及失负荷计算，包括依次进行线路N-I校验和线路N-I校验 不通过时的负荷分段切除； 所述主变N-I校验及失负荷计算，包括如下过程： (1)依次进行主变的负荷转供能力分析，变电站联络单元转供负荷分析，主变过载 转供负荷修正，变电站网络转移能力计算； ⑵主变N-I校验； (3)主变N-I校验不通过时负荷分段切除。 步骤1)所述的网络结构初始分析，是在进行N-I分析之前，首先要对构成该配电 网的原始数据进行分析，若出现环网或两端供电网络，则直接提示相关信息；若是单电源辐 射线路，则提示无法实现转供，即不满足N-I准则要求。 步骤3)所述的线路转供负荷分析包括： 区域内电网线路联络关系，用下面的线路联络关系矩阵L来表示： 式中，Lli j表示第i条线路与第j条线路的联络关系，其中i = 1，2,…，!!^，j = 1，2,…，mNS，有联络关系时取Lli j= 1，否则Lli j= 0 ; 在线路联络关系矩阵L的基础上定义系统实际线路负荷转移矩阵1 : 式中，I1,,表示网络转移能力分析过程中第i条线路能够向第j条线路转移的负 荷，当L1, 0时，I u也必然为0 ;当L U= 1时，I u依然为0,则代表线路间存在联络，但 线路无转移能力或不计转移能力，这是由于线路联络容量的限制，导致第i条线路所带负 荷无法向第j条线路转移； 进一步定义线路负荷转移矩阵1中第i条线路能够向第j条线路转移的分段负荷 向量1' W 式中，Γ ^^表示网络分段转移能力分析过程中第i条线路的第k段分段可向第 j条线路转移的负荷，其中k = 1，2,…，K1;K i为第i条线路的分段总数； 同样，对于第i条线路，当Lli 1时，在考虑负荷分段转移的条件下，由于第j条 线路或者第j条线路中的一段或几段的分段线路联络容量的限制，导致第i条线路中的一 段或几段的分段线路所带负荷无法向第j条线路转移，即1'U k= 〇,而其他的分段线路所 带负荷能够向第j条线路转移； 得出线路负荷转移矩阵1的元素 Ili j等于分段负荷向量Γ u中所有元素之和。 步骤4)所述的线路N-I校验，为了考虑最严重的情况，线路N-I校验中设定故障 线路是在主变的馈线出口处发生故障，在得到线路联络关系矩阵L、线路负荷转移矩阵1以 及1中第i条线路可向第j条线路转移的分段负荷向量l'u的基础上，根据以下判据进行 线路N-I校验： 判据：对于第i号线路，对所有满足Lu= 1的下标为i，j的元素，判断是否 为0,若则线路N-I校验不通过；否则，则对于所有满足Lu= 1且的下标 为（i，j)的元素，判断是否存在的元素，其中k= 1，2，···，!^，若存在，则线路N-I 校验不通过；否则通过。 步骤4)所述的线路N-I不通过时的负荷分段切除，是当所述线路N-I校验不通过 时，则要对故障线路进行切除，在考虑线路负荷分段切除的条件下，假设线路i进行N-I校 验不通过，如果第i号线路中所有满足L1^= 1的分段，同时满足'则表示第i号线 路中所有分段负荷均无法向其他线路转移，此时要对整条线路进行切除；如果第i号线路 中所有满足!^,= 1的分段，满足'则切除线路中满足1的分段负荷，其中， k = 1，2,…，Ki〇 步骤4)所述的主变的负荷转供能力分析，是根据线路负荷转移矩阵1，计算得到 主变负荷转移矩阵S，由于同站主变间负荷的转供属于站内供电能力的范畴，因此S中属于 同站主变间负荷转移的元素置〇,考虑中压出线和主变的隶属关系，对步骤3)中所给出的 线路负荷转移矩阵1表示的矩阵进行分块，得到如下分块矩阵： 其中，定义线路负荷转移矩阵1第i行、第j列的子块矩阵Iu 1)N+j: 1(1 1)N+]表示第i号主变对应的中压出线可向第j号主变对应的中压出线转供的负 荷，由此，基于线路负荷转移矩阵1及其子块矩阵U 1}_，进一步定义主变负荷转移矩阵S : 式中，S1,,表示网络转移能力分析过程中第i号主变可向第j号主变转移的负荷， 当负荷在非同站主变间转移时，非同站主变间负荷转移元素 Sli j等于子块矩阵I u 1)N+j中所 有元素之和；同站主变间负荷转移元素 Sli j等于0 ; 所述的变电站联络单元当前第1页本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑分段负荷转移的配电网N‑1校验方法，其特征在于，首先设定供电区域共X座变电站以及N台主变，对变电站和主变进行编号，设1,2,…,s,…,N号主变对应的中压出线数分别为m1,m2,…,m3，则对第s号主变第t条出线编号为mNΣ+t，其中N‑1校验方法包括如下步骤：1)进行网络结构初始分析；2)进行网络结构简化分析；是对复杂配电网络进行简化分析，突出配电网络的关键联络信息；3)线路转供负荷分析，是根据每条线路的负荷电流以及该线路的联络线路的负荷裕度和联络容量裕度情况，分析每条线路故障时可转供负荷的大小，得到线路联络关系矩阵L以及实际线路负荷转移矩阵l；4)分别进入线路N‑1校验及失负荷计算和主变N‑1校验及失负荷计算，其中，所述的线路N‑1校验及失负荷计算，包括依次进行线路N‑1校验和线路N‑1校验不通过时的负荷分段切除；所述主变N‑1校验及失负荷计算，包括如下过程：(1)依次进行主变的负荷转供能力分析，变电站联络单元转供负荷分析，主变过载转供负荷修正，变电站网络转移能力计算；(2)主变N‑1校验；(3)主变N‑1校验不通过时负荷分段切除。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊辉，刘洪，韩俊，李琥，谈健，陈正方，赵浛，蔡期塬，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力经济技术研究院，天津大学，
类型：发明
国别省市：北京;11