可靠性与经济性相协调的配电网规划方法论文_常远

可靠性与经济性相协调的配电网规划方法论文_常远

(内蒙古电力(集团)有限责任公司呼和浩特供电局鸿盛工业园区供电分局 内蒙古呼和浩特 010010)

摘要:配电网是电力系统中的重要组成部分,主要作用在于连接用电用户和上级电源,其运行稳定性直接关系到电力企业的进步与发展,而配电网是否满足需求是通过配电网可靠性各项指标进行衡量的。随着配电网重要性的逐步突出,当前配电网的可靠性已无法满足日益增长的负荷需求,而且,还要尽可能满足经济性要求。电网建设可靠性与经济性之间是相互制约、相互协调的,过度追求经济投资则会导致企业运行成本增加,难以满足经济性要求,同时过分限制投资则会降低系统的可靠性,不利于保障配电网系统的整体运行,因此,加强对可靠性与经济性相协调的配电网规划方法研究是极为必要的。

关键词:可靠性;经济性;配电网;规划方法

引言

随着电力体制的改革的推进,在电力市场经济中,电网建设的经济性也是电网规划必须要考虑的问题。但可靠性和经济性有时是矛盾的,比如为了提高抵御事故的能力,需要增加线路间的联络率,电网投资将相应增大,投资效益会降低;若只考虑经济性,配置较低的系统备用容量,则会影响可靠性。电网规划其实是一个多目标多约束优化决策问题,如何实现可靠性和经济性的相协调是规划工作的重点也是难点问题。

1配电网可靠性与经济性

近几年来,在全球范围内已经发生了许多重大的停电事故,造成了难以衡量的经济损失。随着我国经济快速发展,用电负荷需求量变得巨大而集中。居民、第三产业用电快速增长,对供电可靠性、电能质量、电量计算和供电能力的要求也越来越高。现在,我国大部分地区都出现了配电网不能满足负荷需求的情况,限电、过负荷等问题经常有发生导致中、低压配电网面临极大挑战。针对这些出现的问题,我们要保证电气元件的安全运行、提高供电质量。其中,提高配网系统可靠性和经济性就显得尤为突出。在城市配电网建设的过程中,配电网的可靠性的经济评价主要有三个层次上的规划,第一层次是将电力系统作为独立的经济实体研究投资与提高电力系统可靠性水平之间的关系;第二层是指从整个社会的角度出发,用全局来考虑提高电力系统可靠性的收益;第三个层次是指将电力系统作为一个独立的经济实体,保证在不考虑用户停电经济损失和社会损失的前提下电力系统提高可靠性水平的投资能够获得应有的回报。主有从这三个层次上进行规划才可以提高配电网的经济性和可靠性。

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2可靠性与经济性的规划方法

2.1可靠性成本与经济性效益

可靠性与低成本投入,其实是一个矛盾的共同体,只有解决这一矛盾问题,才能实现规划方法的优化,因此,首先分析可靠性成本与经济性效益是存在一定必要的,通过这一分析,可以找到投入资金与总成本的最佳配比,而这无疑是实现可靠性与经济性规划的前提条件。通常情况下,若是把资金投入成本与可靠性边际缺电成本比作两条曲线的话,那么两条曲线的交汇处,就是投入成本的最低值,我们可以根据这一规律,找出最低成本点。

2.2规划方法

若想找到最佳的可靠性与经济性规划方法,我们首先要对其评估公式进行分析,如G=X+fC这一公式,其中G代表整个配电项目在还贷期间的最小资金收入,而X则代表变动下的成本,也就是电网改造过程中电线损失成本与可靠性成本的一个浮动值,f是最小投资回报系数,也就是对配电项目资金、还款时间、配电方式的一种反应,最终形成的一个比例系数。最后C则是电网建设项目的总投资。通过公式分析与计算,建立一个数据模型,进而将数据模型应用到配电规划方案中,就可以实现配电网规划可靠性与经济性之间的协调。

2.3停电损失统计方法

由于各个用户因停电发生的事件,停电持续时间长短不一,用电性质不同,因此,要想计算出每个具体用户的停电损失是比较困难的,所以在实际的停电损失统计时,可以采取统计数据或调查问卷的方法来加以评估。

2.4供电可靠性评估

在进行供电可靠性评估时,要从两个方面进行分析,即配电网可靠性指标、评估关键问题分析。①配电网可靠性指标,可靠性指标是对用电特性的一种判断,因此可靠性指标越多,所能放映出的特性也将会更加全面。通常情况下,配电网可靠性指标有以下几种,即系统平均停电频率指标、平均供电可用率指标、电力不足指标以及系统平均停电持续时间指标等。②评估关键问题分析,由于配电系统一般情况下,采用的是闭环设计方式,所以在每一个环路中都存在不同法联络开关,这样当电路出现故障时,负荷点也可以通过线路进行转移,提高配网的可靠性,所以在进行配电系统可靠性评估时,会出现全部失去联系和部分失去联系两种情况,对此应针对具体情况进行计算。如首先针对配电系统,运用拓扑分析方式对整个故障事件进行分析,进而将负荷点与源点之间进行分割,然后对分割的阶数进行重数,也就是对PLOC事件以割据的方式进行分析,在这个过程中,如对二阶PLOC事件进行分析,就可以采用三阶割据与二阶组合的方式去进行数据的提取。通过这一步骤,就可以发现全部失联就是产生平均负荷所带来的一种故障损失,同时,这也是负荷点与平均负荷所产生的一种乘积效果。而部分失联无疑是一个更为复杂的问题,必须在久违网络约束的情况下,才能对实际的负荷点进行判断。其次考虑负荷转移对可靠性评估的影响,而若想实现这一目标,建立一个负荷转移评估模型是这项工作的关键,在建立评估模型时,可以将正常运行系统、最初故障情况或者是缓解违反网络约束情况所断开的系统、负荷在转移状态下的系统,进行模型建立,从而得出P1=μ(/μ+λ)、P2=μλ/(μ+λ)(x+λ)、P3=1-(P1+P2)这一结论。

2.5配电网经济性评估方法

配电网可靠性水平并是不是越高越好,要将其社会效益和经济效益加以考虑。因此,不仅需要进行配电网配电网的可靠性评估,还要进行经济性评估。方法也有很多,有绝对可靠性评价法、可靠性排列法、可靠性比较分析法、成本效益分析法、可靠性优化法等。绝对可靠性评价法主要是设计方案是根据一些可靠性指标进行评价来进行更改;可靠性排列法是选用特定的指标首先进行排序,然后选择最为可靠的方案;可靠性比较分析法仅仅是做初步的经济计算,成本效益分析法和可靠性优化法则上升到经济的范畴,计算出方案的经济价值,以提高和改善经济价值为主要目的。

3结语

综上所述,可靠性和经济性是保证配电网稳定运行的两个重要指标,在配电网规划中体现可靠性和经济性相协调的意义在于,提高配电网整体规划质量,在保证配电网电能输送稳定的同时,还需对成本进行有效控制,以提升配电网规划方案的可行性和实用性,促进配电网的持续发展。

参考文献:

[1]可靠性成本/效益精益化方法在配电网规划中的应用[J].李子韵,陈楷,龙禹,王自桢,刘伟,林甦.电力系统自动化.2012(11)

[2]可靠性与经济性相协调的配电网规划方法[J].程林,焦岗,田浩.电网技术.2010(11)

[3]基于可靠性成本—效益分析的配电网规划优化研究[D].王晶.华北电力大学2011

[4]配电网可靠性与经济性综合评估[D].陈兴雷.浙江大学2008

作者简介:

常远(1986.12.19-);男;河南省延津县;满族;本科;助理工程师;生产技术专责;研究方向:配电网专业。

论文作者:常远

论文发表刊物:《河南电力》2018年4期

论文发表时间:2018/8/17

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