一种10kV配电网线路规划接入容量计算方法技术

一种10kV配电网线路规划接入容量计算方法：对10kV配电网用户负荷分类进行负荷特性分析；对10kV配电网用户负荷需用系数计算，计算任意年不同负荷类别的配电变压器平均负荷需用系数，明确配电变压器负荷发展阶段；确定报装用户的置信负荷；分别选取不同负荷类别的配电变压器各30台，依据同时率计算公式和最大负荷日的配电变压器整点负荷，计算单一负荷性质的10kV线路配电变压器同时率和两种负荷性质为主的10kV线路配电变压器的同时率；与配电网规划进行无缝衔接，计算10kV线路供电能力；确定不同接线模式、不同负荷发展阶段、不同负荷特性的10kV线路规划接入容量。本发明专利技术可以满足供电公司10kV配电网精益规划和精准投资的目的；提高10kV线路运行的经济性、安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种10kV配电网线路规划接入容量计算方法
本专利技术涉及一种配电网线路规划接入容量计算方法。特别是涉及一种10kV配电网线路规划接入容量计算方法。
技术介绍
10kV线路配电变压器装接容量是电网规划及运维管理的一个热点和难点。10kV线路装接容量过高容易造成10kV线路的重过载运行，10kV线路装接容量较低又容易导致10kV线路的轻载运行，设备利用率低，浪费电力资源。同时，负荷发展还需要一定的时间，故在不同的负荷发展阶段10kV线路装接容量的多少还需要考虑负荷特性的因素、接线模式的因素等。10kV配电网用户接入系统是电网规划及运维管理的另一个热点和难点。随着不同负荷特性的10kV配电网用户的报装，10kV配电网用户的负荷发展趋势还不明确，不能快速有效确定其“置信负荷”。同时，已有10kV线路新增用户接入后其运行安全性、可靠性、适应性是否科学合理，这些都是亟需要解决的问题。在电网实际运行过程中，由于城市化程度差异、用户性质差异、负荷密度差异以及负荷成熟程度等差异，导致现有10kV线路装接配电变压器容量上限控制标准对实际电网建设、运行和管理的指导性有限。一方面某些区域存在线路挂接配电变压器容量远未达到上限要求，但已经出现负载率较高的问题，造成这种现象的原因主要为10kV线路所带配电变压器虽然容量较小，但配电变压器负荷较大，造成10kV线路的负荷较大。另一方面10kV线路装接配电变压器容量较大，但负载率较低，造成这种现象的原因是未能充分分析10kV线路所带负荷的负荷特性及没有考虑负荷发展的阶段，10kV线路所带配电变压器虽然容量较大，但配电变压器负荷还处于负荷发展阶段，配电变压器负荷较小，造成10kV线路负荷较小。因此，为解决上述问题，亟需开展10kV线路规划接入容量计算方法，给供电企业在10kV配电网规划、配电网用户接入规划和运维管理方面提供科学指导和有效依据。目前，10kV配电网线路规划接入容量的分析与计算涉及到许多方面，10kV配电网线路规划接入容量一般参考经验值定为12MVA或者参考导则规定的数值，至今尚没有统一的10kV配电网线路规划接入容量计算方法。10kV配电网线路规划接入容量计算方法所涉及算法主要有：(1)10kV配电网用户同时率计算方法在电力系统中，负荷的最大值之和总是大于和的最大值，这是由于整个电力系统的用户，每个用户不大可能在同一时刻达到用电量的最大值，反映这一不等关系的系数就被称为同时率，一般为电力系统综合负荷与电力系统各组成单位的绝对最大负荷之和的比值。(2)快速聚类分析方法快速聚类开始时将所有样本聚为K类，计算所有样本到K类的中心点的距离，将距离近的归为一类，然后重新计算中心点，如此反复，直到达到要求。(3)10kV线路供电能力计算方法对于10kV线路而言，单回线路的负载能力除了取决于其控制的安全电流(主干导线的截面决定)外，还与接线模式息息相关。除单辐射线路因无法转供电，不能满足N-1安全准则，负载率允许运行至不高于80％的重载标准外，其余接线模式均能够满足N-1安全准则，相应的运行负载率也就低于80％。10kV线路供电能力的影响因素为导线截面(安全运行限额电流)、接线模式、装接配电变压器容量和负荷性质，10kV线路的安全电流决定了该线路所能允许的最大负荷，接线模式则决定了线路实际运行中所能允许的最大负载率。10kV线路的安全电流与允许运行的最大负载率之间存在相互制约的关系，10kV线路的供电能力主要由这两项指标综合构成。其他影响指标如装接配电变压器容量，决定了线路允许携带的最多配电变压器台数，10kV线路的负荷特性决定了配电变压器之间的同时率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够实现供电公司10kV配电网精益规划和精准投资目的的10kV配电网线路规划接入容量计算方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种10kV配电网线路规划接入容量计算方法，包括如下步骤：1)对10kV配电网用户负荷分类进行负荷特性分析，具体是通过对负荷主要分类情况以及对供电企业营销部门业扩负荷分类进行分析，得出10kV配电网用户负荷的主要分类，并对所述的10kV配电网用户负荷的主要分类进行负荷特性分析；2)对10kV配电网用户负荷需用系数计算，具体是利用电力用户采集系统导出规划区配电变压器至少五年的历史负荷数据，选取至少8000个数据完整的、不同负荷分类的配电变压器作为研究样本；计算任意年不同负荷类别的配电变压器平均负荷需用系数，基于快速聚类分析方法，明确配电变压器负荷发展阶段；调研全国典型城市的配电变压器负荷需用系数，通过横向和纵向对比，确定适合规划区的不同负荷类别、不同发展阶段的10kV配电网用户负荷需用系数，进而确定报装用户的置信负荷；3)配电变压器同时率计算，具体是分别选取不同负荷类别的配电变压器各30台，依据同时率计算公式和最大负荷日的配电变压器整点负荷，计算单一负荷性质的10kV线路配电变压器同时率和两种负荷性质为主的10kV线路配电变压器的同时率；4)10kV线路供电能力计算，具体是与配电网规划进行无缝衔接，确定规划区的10kV线路接线模式，计算10kV线路供电能力；5)10kV配电网线路规划接入容量计算，具体是利用确定的10kV配电网用户负荷需用系数、10kV线路供电能力和配电变压器同时率，建立10kV线路规划接入容量数学模型并计算，最终确定不同接线模式、不同负荷发展阶段、不同负荷特性的10kV线路规划接入容量。步骤1)所述的负荷主要分类情况包括：按电力负荷所属行业分类有：城乡居民生活用电负荷和国民经济行业用电负荷：其中国民经济行业用电负荷包括：农、林、牧、渔、水利业用电负荷；工业用电负荷；地质普查和勘探业用电负荷；建筑业用电负荷；交通运输业用电负荷；商业、公共饮食业、宾馆、广告、物资供销和仓储业用电负荷；其他事业用电负荷；按不同用地性质分类包括有：工业负荷、居民生活负荷、商业金融负荷、行政办公负荷、交通运输负荷、文化娱乐负荷和教育科研负荷；按负载性质分类有：感性负荷和容性负荷；按电压等级分类有：220kV用户负荷、110kV用户负荷、35kV用户负荷、10kV用户负荷和0.4kV用户负荷；按供电可靠性分类有：一类负荷、二类负荷和三类负荷；按用户性质分类有：公网负荷和用户负荷；按负荷的大小分类有：最大负荷、最小负荷和平均负荷；按电能的生产和销售过程分类有：综合用电负荷、供电负荷和发电负荷。步骤1)所述的供电企业营销部门业扩负荷分类包括：按居民小区分类有：居住用户；按第二产业分类有：交通运输、电气和电子设备制造业；金属制品；黑色金属冶炼及压延加工业；纺织业；橡胶和塑料制品业；非金属矿物制品业；服装鞋帽、皮革羽绒及其制品业；通用及专用设备制造业；化学原料及化学制品制造业；石油加工、炼焦及核燃料加工业；食品、饮料和烟草制造业；造纸及纸制品业；按第三产业分类有：金融、房地产、商务及居民服务业；批发和零售业；住宿和餐饮业；交通运输业；公共管理和社会组织、国际组织；教育、文化、体育和娱乐业；卫生、社会保障和社会福利业。步骤1)所述的对10kV配电网用户负荷的主要分类进行负荷特性分析是采用曲线法，分别对10kV线路和配电变压器的年负荷特性进行分析和典型日负荷特性进行分析，涉及的负荷特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种10kV配电网线路规划接入容量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对10kV配电网用户负荷分类进行负荷特性分析，具体是通过对负荷主要分类情况以及对供电企业营销部门业扩负荷分类进行分析，得出10kV配电网用户负荷的主要分类，并对所述的10kV配电网用户负荷的主要分类进行负荷特性分析；2)对10kV配电网用户负荷需用系数计算，具体是利用电力用户采集系统导出规划区配电变压器至少五年的历史负荷数据，选取至少8000个数据完整的、不同负荷分类的配电变压器作为研究样本；计算任意年不同负荷类别的配电变压器平均负荷需用系数，基于快速聚类分析方法，明确配电变压器负荷发展阶段；调研全国典型城市的配电变压器负荷需用系数，通过横向和纵向对比，确定适合规划区的不同负荷类别、不同发展阶段的10kV配电网用户负荷需用系数，进而确定报装用户的置信负荷；3)配电变压器同时率计算，具体是分别选取不同负荷类别的配电变压器各30台，依据同时率计算公式和最大负荷日的配电变压器整点负荷，计算单一负荷性质的10kV线路配电变压器同时率和两种负荷性质为主的10kV线路配电变压器的同时率；4)10kV线路供电能力计算，具体是与配电网规划进行无缝衔接，确定规划区的10kV线路接线模式，计算10kV线路供电能力；5)10kV配电网线路规划接入容量计算，具体是利用确定的10kV配电网用户负荷需用系数、10kV线路供电能力和配电变压器同时率，建立10kV线路规划接入容量数学模型并计算，最终确定不同接线模式、不同负荷发展阶段、不同负荷特性的10kV线路规划接入容量。...

【技术特征摘要】
1.一种10kV配电网线路规划接入容量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对10kV配电网用户负荷分类进行负荷特性分析，具体是通过对负荷主要分类情况以及对供电企业营销部门业扩负荷分类进行分析，得出10kV配电网用户负荷的主要分类，并对所述的10kV配电网用户负荷的主要分类进行负荷特性分析；2)对10kV配电网用户负荷需用系数计算，具体是利用电力用户采集系统导出规划区配电变压器至少五年的历史负荷数据，选取至少8000个数据完整的、不同负荷分类的配电变压器作为研究样本；计算任意年不同负荷类别的配电变压器平均负荷需用系数，基于快速聚类分析方法，明确配电变压器负荷发展阶段；调研全国典型城市的配电变压器负荷需用系数，通过横向和纵向对比，确定适合规划区的不同负荷类别、不同发展阶段的10kV配电网用户负荷需用系数，进而确定报装用户的置信负荷；3)配电变压器同时率计算，具体是分别选取不同负荷类别的配电变压器各30台，依据同时率计算公式和最大负荷日的配电变压器整点负荷，计算单一负荷性质的10kV线路配电变压器同时率和两种负荷性质为主的10kV线路配电变压器的同时率；4)10kV线路供电能力计算，具体是与配电网规划进行无缝衔接，确定规划区的10kV线路接线模式，计算10kV线路供电能力；5)10kV配电网线路规划接入容量计算，具体是利用确定的10kV配电网用户负荷需用系数、10kV线路供电能力和配电变压器同时率，建立10kV线路规划接入容量数学模型并计算，最终确定不同接线模式、不同负荷发展阶段、不同负荷特性的10kV线路规划接入容量。2.根据权利要求1所述的一种10kV配电网线路规划接入容量计算方法，其特征在于，步骤1)所述的负荷主要分类情况包括：按电力负荷所属行业分类有：城乡居民生活用电负荷和国民经济行业用电负荷：其中国民经济行业用电负荷包括：农、林、牧、渔、水利业用电负荷；工业用电负荷；地质普查和勘探业用电负荷；建筑业用电负荷；交通运输业用电负荷；商业、公共饮食业、宾馆、广告、物资供销和仓储业用电负荷；其他事业用电负荷；按不同用地性质分类包括有：工业负荷、居民生活负荷、商业金融负荷、行政办公负荷、交通运输负荷、文化娱乐负荷和教育科研负荷；按负载性质分类有：感性负荷和容性负荷；按电压等级分类有：220kV用户负荷、110kV用户负荷、35kV用户负荷、10kV用户负荷和0.4kV用户负荷；按供电可靠性分类有：一类负荷、二类负荷和三类负荷；按用户性质分类有：公网负荷和用户负荷；按负荷的大小分类有：最大负荷、最小负荷和平均负荷；按电能的生产和销售过程分类有：综合用电负荷、供电负荷和发电负荷。3.根据权利要求1所述的一种10kV配电网线路规划接入容量计算方法，其特征在于，步骤1)所述的供电企业营销部门业扩负荷分类包括：按居民小区分类有：居住用户；按第二产业分类有：交通运输、电气和电子设备制造业；金属制品；黑色金属冶炼及压延加工业；纺织业；橡胶和塑料制品业；非金属矿物制品业；服装鞋帽、皮革羽绒及其制品业；通用及专用设备制...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐华，朱涛，陈翔，汤易，钟磊，崔友秋，余莺，王林梅，张晶，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司台州供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33