一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法

摘要

本发明涉及一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法，包括：设置初始负荷转供方案；获取最高负荷率下的10kV损失负荷率；根据最高负荷率下的转移负荷率调整110kV变电站的初始负荷转供方案。与现有技术相比，本发明利用专用互馈线对变电站负荷转供能力的影响，结合变电站自身的参数，自适应生成优选的负荷转供方案，从而保证不同变电站主变检修的稳定性。

权利要求

1.一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设置初始负荷转供方案：

110kV变电站的初始负荷转供方案包括设置10kV专用互馈线和10kV联络线；

2)根据采集的与110kV变电站的初始负荷转供方案有关的变电站参数获取最高负荷率下的10kV损失负荷率；

3)根据最高负荷率下的转移负荷率调整110kV变电站的初始负荷转供方案，并输出相应的调整负荷转供方案，使得最高负荷率下的10kV损失负荷率为0。

2.根据权利要求1所述的一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法，其特征在于，所述与110kV变电站的初始负荷转供方案有关的变电站参数包括110kV变电站的主变数量、主变容量、最高负载率、10kV专用互馈线的转移容量、10kV专用互馈线的个数和10kV变电站双电源比例。

3.根据权利要求2所述的一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法，其特征在于，所述最高负荷率下的10kV转移负荷率γ满足以下公式：

式中，A′为110kV变电站的主变容量，B′为110kV变电站的最高负载率，q为10kV专用互馈线的个数，F4为10kV专用互馈线的转移容量，为10kV变电站双电源比例，N′为110kV变电站的主变数量。

4.根据权利要求1所述的一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法，其特征在于，所述步骤3)，110kV变电站的初始负荷转供方案针对主变数量为三台的220kV变电站优先调整10kV联络线的比例，针对主变数量为两台的220kV变电站优先调整是否设置10kV专用互馈线。

5.根据权利要求1所述的一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法，其特征在于，所述步骤3)之后还包括步骤4)：在调整负荷转供方案中加入变电站主接线的约束。

6.根据权利要求5所述的一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法，其特征在于，所述变电站主接线的约束为：若其下级10kV站进线均来自此110kV变电站，则其进线来自接入不同110kV变压器并且没有通过联络开关相连的母线。

说明书

一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电力电子技术领域，尤其是涉及一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法。

背景技术

[0002] 随着社会经济和城市建设的发展，各地区配电系统已显示出负荷密度大、配电网络密集、电缆化率高、通道站址困难和投资费用大等国际化大都市城市电网的特点。近年来各地区电网用电增长呈现趋缓态势，但随着城市经济社会的发展，对电力供应安全可靠的要求日益提高，为了保证各地区电网对供电的可靠性，需要对专用互馈线进行合理的规划设计，以提高各地区电网的转供能力。互馈线具有防止全站停电、使变电站满足检修方式“N-1”(不存在短时失负荷)以及使变电站满足检修方式“N-1”(短时失少量负荷)的作用。

[0003] 检修方式N-1(即N-1-1)：1台主变或1回线路计划停运情况下，同级电网中相关联的任一元件(不含母线)无故障或因故障断开。计划停运宜安排在不超过70％最高负荷期间。

[0004] 转供能力：某一供电区域内，当电网元件或变电站停运时，电网转移负荷的能力，一般量化为可转移的负荷占区域总负荷的比例。

[0005] 互馈线：为保障变电站全站失电后站用电源的恢复供电，连接变配电站中、低压侧，两侧均可送对端终端负荷的电力线路。

发明内容

[0006] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法，利用专用互馈线对变电站负荷转供能力的影响，结合变电站自身的参数，自适应生成优选的负荷转供方案，从而保证不同变电站主变检修的稳定性。

[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

[0008] 一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法包括以下步骤：

[0009] 1)设置初始负荷转供方案：

[0010] 110kV变电站的初始负荷转供方案包括设置10kV专用互馈线和10kV联络线；

[0011] 2)根据采集的与110kV变电站的初始负荷转供方案有关的变电站参数获取最高负荷率下的10kV损失负荷率；

[0012] 3)根据最高负荷率下的转移负荷率调整110kV变电站的初始负荷转供方案，并输出相应的调整负荷转供方案，使得最高负荷率下的10kV损失负荷率为0。

[0013] 所述与110kV变电站的初始负荷转供方案有关的变电站参数包括110kV变电站的主变数量、主变容量、最高负载率、10kV专用互馈线的转移容量、10kV专用互馈线的个数和10kV变电站双电源比例。

[0014] 所述最高负荷率下的10kV转移负荷率γ满足以下公式：

[0015]

[0016] 式中，A′为110kV变电站的主变容量，B′为110kV变电站的最高负载率，q为10kV专用互馈线的个数，F4为10kV专用互馈线的转移容量，为10kV变电站双电源比例，N′为110kV变电站的主变数量。

[0017] 所述步骤3)，110kV变电站的初始负荷转供方案针对主变数量为三台的220kV变电站优先调整10kV联络线的比例，针对主变数量为两台的220kV变电站优先调整是否设置10kV专用互馈线。

[0018] 所述步骤3)之后还包括步骤4)：在调整负荷转供方案中加入变电站主接线的约束。

[0019] 所述变电站主接线的约束为：

[0020] 若其下级10kV站进线均来自此110kV变电站，则其进线来自接入不同110kV变压器并且没有通过联络开关相连的母线。

[0021] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：

[0022] 1)利用专用互馈线对变电站负荷转供能力的影响，结合变电站自身的参数，自适应生成优选的负荷转供方案，从而保证不同变电站主变检修的稳定性。

[0023] 2)将10kV转移负荷率作为评价110kV变电站的10kV负荷转供能力的指标， 进而提出相应的优选方案，从而提高110kV变电站的10kV负荷转供能力。

[0024] 3)除了专用互馈线对电网负荷转供能力的影响，还考虑到变电站主接线对转供的限制，使得调整负荷转供方案更加全面完善。

附图说明

[0025] 图1为本发明方法的流程图。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0027] 如图1所示，一种110kV变电站负荷转供方案快速确定的方法包括以下步骤：

[0028] 1)设置初始负荷转供方案：

[0029] 110kV变电站的初始负荷转供方案包括设置10kV专用互馈线和10kV联络线。

[0030] 2)根据采集的与110kV变电站的初始负荷转供方案有关的变电站参数获取最高负荷率下的10kV损失负荷率。

[0031] 与110kV变电站的初始负荷转供方案有关的变电站参数包括110kV变电站的主变数量、主变容量、最高负载率、10kV专用互馈线的转移容量、10kV专用互馈线的个数和10kV变电站双电源比例。

[0032] 最高负荷率下的10kV转移负荷率γ满足以下公式：

[0033]

[0034] 式中，A′为110kV变电站的主变容量，B′为110kV变电站的最高负载率，q为10kV专用互馈线的个数，F4为10kV专用互馈线的转移容量，为10kV变电站双电源比例，N′为110kV变电站的主变数量。

[0035] 3)根据最高负荷率下的转移负荷率调整110kV变电站的初始负荷转供方案，并输出相应的调整负荷转供方案，使得最高负荷率下的10kV损失负荷率为0。

[0036] 步骤3)，110kV变电站的初始负荷转供方案针对主变数量为三台的220kV变电站优先调整10kV联络线的比例，针对主变数量为两台的220kV变电站优先调整 是否设置10kV专用互馈线。

[0037] 4)在调整负荷转供方案中加入变电站主接线的约束，变电站主接线的约束为：

[0038] 若其下级10kV站进线均来自此110kV变电站，则其进线来自接入不同110kV变压器并且没有通过联络开关相连的母线。

[0039] 实例：以110/35kV专用互馈线提高上海110kV变电站转供能力为例，采用本发明方法进行研究：

[0040] 目前，上海市110kV变电站之间的10kV专用互馈线一般采用3×400mm2电缆，输送容量为6.24MVA，但原互馈线功能主要是保障站用变供电，此处考虑电网对转供能力的要求，需要较大的输送容量满足主变检修N-1时的负荷转供需求，因此本节研究的专用互馈线2
为双并3×400mm电缆，输送容量为12.48MVA。利用本发明方法分析在110kV变电站主变检修N-1状态下，此10kV互馈线对110kV变电站10kV负荷转供能力的影响。10kV互馈线无法转移的负荷需要通过10kV站间联络线转移，目前上海10kV联络线比例约为30％。

[0041] 对于2台主变的110kV变压器，主变容量为A′，最高负载率为B′，主变检修时负载率为最高负荷的70％，此时，当一台主变检修，一台主变失电时，两台主变共需转移2*A′*B′*0.7的负荷。此处对主变容量31.5MVA、50MVA和110MVA的110kV变电站分别进行讨论。转移
10kV负荷率＝1-10kV负荷损失率。

[0042] 表10 2台主变110kV变电站检修下N-1 10kV负荷转移表单位：％

[0043]

[0044] 注：表10-11可转移容量以12.48MVA计，下级供电区域内无电厂，本表仅考虑10kV专用互馈线所转移的10kV负荷率。

[0045] 由上述分析可知，若2台主变的110kV变电站主变检修N-1时，10kV互馈线只能转移较低比例的负荷，必须提高10kV联络线的比例才能保证110kV变电站主变N-1时，10kV负荷的正常供电。

[0046] 对于3台主变的110kV变压器，主变容量为A′，最高负载率为B′，主变检修时负载率为最高负荷的70％，此时，当一台主变检修，一台主变失电时，第三台主变所能带的负荷总计为A′(不考虑过载)，110kV变电站负荷总计为3*A′*B′*0.7，剩余一台主变无法承担的35kV侧负荷为2.1*A′*B′-A′，此部分负荷由10kV联络线或10kV专用互馈线转移。10kV专用互馈线所能转移的10kV侧负荷为F4，则专用互馈线和剩余一台主变共可以承担的10kV侧负荷为A′+F4，占10kV总负荷比例为(A′+F4)/(2.1*A′*B′)，如表10所示。此处对主变容量
31.5MVA、50MVA和110MVA的110kV变电站分别进行讨论10kV专用互馈线及第三台主变所能转移的负荷占10kV总负荷的比例。

[0047] 表11 10kV专用互馈线及第三台主变所带110kV变电站负荷比例表单位：％[0048]

[0049] 由上述分析可知，若3台主变的110kV变电站主变检修N-1时，在变电站投运初期，负载率较低在50％左右时，10kV互馈线便可以满足负荷转供的需求。但随着110kV变电站负载率的提高，仍需10kV联络线转移负荷，才可以保证10kV负荷在110kV变电站主变检修N-1时不失电。

[0050] 第三台主变所能带的负荷占总负荷比例为A′/(3*A′*B′*0.7)，即为1/(B′*2.1)，与主变容量无关，若无10kV专用互馈线及10kV联络线，10kV侧负荷损失率如表12所示。

[0051] 表12不考虑互馈线时110kV变电站检修下N-1 10kV负荷损失率单位：％[0052]

[0053] 目前上海10kV站双电源比例已达30％，根据上表所得结果，对于3主变的110kV变电站，仅依靠10kV联络线便可以转移全部负荷。