一种配电网网格化规划的网格划分方法与流程

本发明涉及配电网技术领域，具体是一种配电网网格化规划的网格划分方法。

背景技术：

配电网直接面向客户，不仅承担着履行社会责任的使命，而且关系到企业的经济效益。我国配电网基础薄弱，历史上中低压配电网基本是跟随用户需求建设起来的，受投资方影响较大，其网架结构和供电可靠性一直缺乏规范管理和具体分析。目前，各地区结合自身电网发展的实际情况，根据各地的经济发展水平、电网规划思路、电源布局、负荷特点、运行习惯等综合因素，有意识地形成了适合自身电网发展需要的网架结构，但缺少明确的目标和系统地研究，容易出现重复改造，造成投资浪费。

我国目前广泛采用的配电网规划方法，是基于预想事故或“n-k”安全准则的规划方法，即以个案为基础研究整个系统，k指系统在失去k台设备后仍能保持正常运行，隐含或间接地假定系统满足导则要求，以此完成可靠性设计工作。这种规划方法通过为系统预留充分的备用容量来保证可靠性，但也是造成我国平均供电可靠性较差的基本原因之一，在未来应该被当前国际上先进的配电网规划方法，即基于可靠性的现代规划方法所取代。

传统的基于预想事故的规划方法中，在某个原件退出系统的条件下，可使用分析工具(潮流、稳定)来判断是其过负荷或者低电压或其他不可接受的故障原因。虽然该方法工作量可能非常大，但只需要简单的反复计算即可完成，并且可以直接使用标准化、序列化的计算模块，并将“可靠性”问题分成许多小的研究部分，每一部分都针对系统的某一个元件。因此基于预想事故的规划方法非常适用于制定运行规划，但该方法有两个非常明显的缺点。第一，如果规划人员主要关注降低费用或预算有限方面的问题，那么这种规划方法不是特别有效。第二，尽管这种基于事故的规划方法列举并解决了每种可能的单台或两台设备停运的情况，但是在设备负载率(峰荷/容量)，用于高压配电线路与变压器)高于常规水平的情况下，就不能确保系统本层级的可靠性水平，因为该方法未能考虑层级之间的负荷转移情况。

随着电力企业对供电可靠性量测和管理能力的不断提高，以及社会对供电可靠性需求和价值认识的日益提高，电力行业及全社会越来越关注和重视供电可靠性。为了满足电力企业和社会对供电可靠性精益化管理的要求，我国当前仍采用的基于预想事故的传统规划方法应该被基于可靠性的规划方法所取代，即在配电网规划阶段就有必要设定明确的供电可靠性目标。

基于可靠性的规划是一种更现代的规划手段，实践证明，它可实现可靠性投资成本效益最大化。在系统负载率高、事故裕度小的条件下，通过精心、合理的规划设计，可实现网架结构和网络互联的灵活性，同样达到高可靠性水平。

基于可靠性的配电网规划方法，其准则和目标源于明确的可靠性数值。按照这种方法，利用可靠性分析和规划工具，可直接为了实现可靠性目标来设计配电网结构。将预测的负荷和客户数输入到潮流程序和可靠性分析程序中，输出结果会指出薄弱环节，即在规划系统中不满足电压降、负载或潮流及可靠性准则的区域，然后，集中解决薄弱环节，确定提高可靠性的最佳网架结构(费用最低)，使其达到可靠性目标。这体现了可靠性与支出之间的平衡问题是基于可靠性的配电网规划的基础。

规划一个馈线系统时，推荐的一般过程是：首先制订一个不考虑容量的线路布线方式，该方式具有满足不同转供需求的分区和备用路径，然后再确定线路和开关的容量，以便进行潮流计算，以此校核所选择的网架结构和容量能够充分满足事故运行准则，然后进行线路分段设计，这通常要反复进行：要考虑对开关的位置、保护的位置进行微调，也要考虑切换速度。为了适应后续步骤中出现的约束条件，有时不可避免地需要对前面的工作进行调整，但这样有可能降低整体工作量。

目标网架结构生成之后，需要验证该目标网架结构是否达到可靠性目标，因此需要进行可靠性评估工作。配电网中由于设备元件众多，网络结构复杂，运行方式多种多样，给供电可靠性评估工作带来了很大困难，难以满足工程实际应用要求。目前计算电力系统供电可靠性指标的方法主要有模拟法和解析法这两大类。其中，模拟法灵活且不受系统规模的限制，但耗时多且精度不高，这种方法主要用于发、输电组合系统及变电站的可靠性评估中。解析法可进一步分为状态空间法和网络法。以马尔可夫模型来描述的状态空间法能较好的处理各种复杂的情况，但当系统规模很大、结构很复杂时，该方法将变得十分繁杂；网络法是配电网可靠性分析中最为流行的方法，诸如故障模式影响分析法(fmea)、故障遍历法等。其中，故障模式影响分析法是最传统的配电网供电可靠性评估方法，这种方法原理简单、清晰，模型准确，但是，它的计算量随元件数目的增加成指数增长，面对大规模复杂配电网络，该方法也将面临难以克服的“计算灾”，因此需要进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种配电网网格化规划的网格划分方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种配电网网格化规划的网格划分方法，包括如下步骤：

步骤1：网格化配电网现状评估：从配电网安全性、可靠性、经济性进行现状电网分析，总结现状存在的问题；

步骤2：网格化电力需求预测：分别采用多种近期负荷预测方法、远期负荷预测方法，得到网格化电力需求预测结果；

步骤3：规划技术原则和方案：结合城市定位及电网发展情况，设定配电网规划总体目标，并设制规划期末应达到的相关指标，结合网格建设、负荷发展以及配电网存在问题，分别制订高、中、低压配电网规划方案；

步骤4：站址和通道规划：根据负荷发展水平和根据目标网架的线路走向情况，预留变电站站址和电房位置，进行管沟通道需求规划；

步骤5：投资估算与规划评估：对规划项目进行投资估算，总结高、中、低压配网现状问题解决情况，并对规划电网进行供电可靠性评估。

优选的，所述步骤2中近期负荷预测方法采用自然增长加大用户预测法或人均用电量法预测法。

优选的，所述步骤2中远期负荷预测方法采用空间负荷预测法。

优选的，所述步骤5中可靠性评估方法为解析法为最小路法、等值法或最小割集法。

本发明的有益效果是：

本发明结构提供一种配电网网格化规划的网格划分方法，将配电网存在问题精准定位到每个网格，即可以将每个网格都放在放大镜下审视，确保投资解决存在的问题，实现精准投放。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明网格化配电网规划流程图。

图2是自然增长加大用户预测法预测思路图。

图3是人均用电量法预测法预测思路图。

图4是空间负荷预测法的空间区域划分分区的包含关系示意图。

图5是空间区域划分分区的负荷预测实质示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种配电网网格化规划的网格划分方法，包括如下步骤：

步骤1：网格化配电网现状评估：从配电网安全性、可靠性、经济性进行现状电网分析，总结现状存在的问题；

步骤2：网格化电力需求预测：分别采用多种近期负荷预测方法、远期负荷预测方法，得到网格化电力需求预测结果；

步骤3：规划技术原则和方案：结合城市定位及电网发展情况，设定配电网规划总体目标，并设制规划期末应达到的相关指标，结合网格建设、负荷发展以及配电网存在问题，分别制订高、中、低压配电网规划方案；

步骤4：站址和通道规划：根据负荷发展水平和根据目标网架的线路走向情况，预留变电站站址和电房位置，进行管沟通道需求规划；

步骤5：投资估算与规划评估：对规划项目进行投资估算，总结高、中、低压配网现状问题解决情况，并对规划电网进行供电可靠性评估，所述可靠性评估方法为解析法为最小路法、等值法或最小割集法。

如图2、图3所示，所述步骤2中近期负荷预测方法采用自然增长加大用户预测法或人均用电量法预测法。

所述步骤2中远期负荷预测方法采用空间负荷预测法，所述空间负荷预测法是通过对空间区域进行划分，并由小到大分为三种分区，三种分区分别为街区、功能分区和规划分区，三种分区的包含关系如4所示；

如图5所示，三种分区的负荷预测实质分别为：街区的负荷预测实质上是对街区范围内配变的负荷预测；功能分区负荷预测实质上是对功能分区范围内馈线的负荷预测；规划分区负荷预测实质上是对规划分区范围内变电站的负荷预测。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定，任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。