国网山西省电力公司 030001
摘要：主配网的协调关键之处就是 110kV 变电站，其作为二者之间的纽带在进行选址和划分供电范围之时非常重要，因此必须设计一个科学合理的规划评价指标和规划方法，以提高电网的整体协调性。本文研究了主网和配电网协调规划的综合评价指标，分析了与主网和配电网相适应的规划特点，提供了规划与评价的合理方法和具体步骤，包括主网和配电网评价指标的规划和设置的评价等两个方面。
关键词：配电网；主网；规划方法；协调规划
0 引言
针对目前电站的主要情况，首先应该探讨出确保电站可靠及安全性的方法。但是近期专家的研究却只停留在单独研究主网的结构和配电网的规划方面，依然存在漏洞在主配网之间的协调规划方面。怎样使主配网之间的协调性解决，专家还需要对其提高重视程度。如今，依据实际的情况表明，网架的结构和电压不同等级之间的容量不相适应是主配网不协调的主要原因，造成了供电能力不足、不平衡等问题的出现。主配网协调性差是让这种问题出现的关键原因，造成供电不足的现象，因此需要尽快解决主配网的协调性规划这一问题。
1 当今主配网协调规划的状况
主网与配电网之间协调发展的依托是主网与配电网的电网协调规划，即使目前在电网发展中主网和配电网的规划已经全面开展起来， 但依然有很多等待解决的严重问题在它们的协调规划的时候，比如合理规划配电网和主网之间的协调性以后，怎样来评价规划之后的成果、需不需要对规划的基本方案进行具体优化、如何合理的叙述主网和配电网之间规划的成果等。出现以上问题的最主要的原因是：缺乏准确的理解与详细的认识对主网与配电网之间协调规划发展的要求。没有明确的基本标准来面对在电力规划方案中遇到的问题。因此，有目的性的探讨科学具体的评价方法是我们迫切需要的，对配电网和主网的规划所应用方案的好坏需要我们具体的评价。
2 主电网和配电网协调规划的评价
传统的主网和配电网规划的评估工作主要会包括:供电的安全性、供电的质量和供电的可靠性等一些简单的评估项目。有些评估利用简单又模糊的综合性的评价方法给出了一个全面而客观的评价体系的综合指标，这些指标具有简单概括电能基本质量的作用。也有些文献提出了用组合的方法，时段性的去检测主网与配电网之间电能效果的质量与各种技术性方面的指标与权重，使各方面的权重更加全面、客观，在一定的程度上对电力系统评估的效果有非常大的改善。这些复杂的电力工作从不同的侧面以及不同的程度上对配电网的电终端的地址，对地址进行校对、排查和修正。
3 分析变电站的属性
3.1 运行率
作为设备的常用参数，运行率 T 的定义是：
关联维数和关联度代表了变电站对外部网络的拓扑结构关系，起到十分重要的导向作用在协调主配的问题上面。关联度与故障影响范围之前有着密切的关系，在故障发生的时候关联度越低，那么受到影响的范围就越窄，为了提高主配的供电能力，和提高配电网受电能力的协调性，一定要增加变电站的数量，或修改供电的范围。
4 改进加权Steiner最小树的主配网协调规划
4.1建立模型假定前提
1)选择高压配电网的变电站的地址，就是选择高压110 k V变电站的地址。
2)为双电源及以上供电的是负荷网架结构的现在情况或者建设的目标。
3)2 km～3 km是城市110 k V变电站所带的10 k V的负荷合适的供电半径。
4)不考虑迂回供电的情况，供电线路的长度和电源与负荷的距离大致相等。
5)仅对选址范围内新建或扩容一座变电站来考虑，就是单目标优化。
4.2计算的流程
规划的思路是：第一需要对现有变电站运行参数进行统计，对相应的负重系数进行计算；确定优化选址的范围要依据不同片区的平均负重系数；对变电站进行选址要利用使用Steiner最小树模型；确定变电站的供电范围和容量；协调因子计算出来之后代入评价模型当中，观察是否达到最优，如果没有达到最优就返回，在对变电站的供电范围调整，重复迭代直到结果收敛。
4.3确定选址的范围
能够做为选取新建变电站的地址的区域范围就是选址的范围，文章使用半径等于110 k V变电站平均供电为半径3 km的单位圆来确定选址的范围。根据对单位圆的位置调整，不断变化圆内含有的变电站和负荷，先要让平均负重系数达到最大(即新建的变电站或需要扩容的程度最高)的圆当做选址优化的范围。
4.4选择变电站的地址
数学最优化组合中的比较经典的问题中就包括Steiner最小树，就是对连接平面上所给的靠个点的最小连通网络进行求解。文章改进了加权Steiner最小树，提出了共线力矩平衡的模型，把这一模型应用到对主配网的协调规划中变电站的优化选址上面，进行横向优化应用同级的变电站的负重系数，让负重系数分配的更加合理，进而实现协调规划。下面即为目标函数：
经过研究表明，变电站选址中把负重系数当做权值代入目标函数中进行的，考虑到了现有变电站的状况，对只根据负荷来选址却造成电网运行不平衡的不足进行弥补，利于主配网的协调规划。
4.5变电站容量的确定
4.6供电范围的划分
1）画生长圆的几何中心应为新建变电站的选址，使得供电的范围渐渐扩大，同时还要不停的更新对应的负重系数，使其能够达到平均值。
2)对负重系数差异最大的相邻变电站供电的范围进行调整，使二者的负重系数大致相同，计算出相应的协调因子之后代入评价模型之中，求解出目标函数值。
3）比较把上一次的值与这次的目标函数值，如果两者的差值小于给定的阈值，那么就结束迭代；否则就返回2），对供电范围进行调整。
供电范围划分见图1。
5 结语
本文对主配网协调规划的模型来进行探索，提出了关联度和负重系数等变电站的新概念，充分结合了变电站的外部的联系和内部的情况，对变电站的运行情况进行了完整的描述；建立了协调因子和主配网稍微协调规划评价模型，进行电网规划要以增加总体运行的均衡性为主要目标；应用改进加权Steiner最小树理论，得出根据同级变电站运行情况的选址办法，简化了选址计算过程的复杂程度。
参考文献
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论文作者:李昊炅
论文发表刊物:《电力技术》2016年第3期
论文发表时间:2016/7/14
标签：变电站论文; 配电网论文; 系数论文; 评价论文; 电网论文; 模型论文; 方法论文; 《电力技术》2016年第3期论文;