（广东电网有限责任公司东莞供电局 广东东莞 523000）
摘要:城市中压配电网由电源变电站、中压配站以及联系各级变、配电站的线路组成，这些变、配电站的位置直接影响着整个城市中压配电网的结构。尤其是电源变电站，其位置及容量的确定既要考虑到负荷的分布情况，又要考虑到整个电网的结构，其布局好坏直接影响到供电网络的结构是否合理以及无功电源的配置等问题。它关系到整个城市配电网建设的经济性和运行的可靠性。所以在城网规划工作中，变电站站址及容量的优化选择(简称为变电站选址问题)是在小区负荷分布预测之后的一项十分重要的基础工作。
关键词:电力规划，变电站，选址，优化
随着我国城市电网建设改造的快速发展，城市电网规划成为一项迫切任务。网络结构是城市配电网络规划设计的主体，而变电站站址的布局则直接影响着网架结构的优劣，确定变电站位置是城市电网规划中介于电力负荷预测和网络结构优化之间的关键环节，其结果直接影响未来电力系统的线路走线、网络结构、电网投资、运行经济性、供电可靠性及电能质量等。随着城市化建设的进行，人口、建筑逐渐密集，电力负荷水平不断提高，同时留给电力设施建设的空间却越来越小，尤其是变电站的站置、线路的走廊。根据负荷的发展预测，结合市政规划对变电站的位置进行合理选择，预先争取用地空间，将为未来电力建设创造出有利条件。
一、地理信息对变电站选址的影响
变电站选址需要充分考虑到站区的地质条件、施工条件、环境影响、交通因素、征地难易程度等因素。传统的变电站选址模型中难以考虑这些地理信息因素，这样往往使得选址结果可行性较差。为了避免不可建站区域以及充分考虑地理环境对建站的影响程度，本文通过设置不可建站区域的地价为无穷大保证了选址结果的合理性，并建立了地理信息模型因子，结合层次分析法和熵权法，根据主客观权重相关系数来计算综合权重。地理信息因子模型的层次结构见表1。
在本文中，评价对象为各个地块，通过计算可得到变电站建在某一地块的地理影响因子。越适宜建站的地块，对应地理影响因子值越小，建站费用越低，从而有利于变电站总体方案的寻优。
二、变电站站址选择涉及的因素
变电站站址选择涉及的因素较多,需进行综合经济比较,影响变电站站址选择的因素如下:
1、接近负荷中心。
选择站址方案时应分析变电站的供电负荷对象、负荷分布、供电要求、变电站在系统中的地位和作用。选择较接近负荷中心的位置作为变电站站址,可减少电网的投资和网损。
2、使地区电网布局合理。
应考虑地区原有电源、新建电源及计划建设电源,使地区电源和变电站布局合理,既可减少二次网的投资和网损,又能达到安全供电的目的。
3、进出线方便。
选择站址时应考虑各级电压进出线方便,尽量减少线路交叉、跨越和转角。站区地形地貌利于变电站布置。选择站址时,既要贯彻节约用地、不占或少占农田的精神,又要考虑其地形、地貌应利于变电站布置。
4、站区地质条件较好。
选择站址时应充分考虑站区的地质条件,应避开断层、滑坡、塌陷、溶洞等地质条件地带,也应避开有矿藏地区。
5、周围环境适宜。
站址应避开易燃易爆、严重污染地区,对无线电通信设施满足距离要求。
6、交通运输方便。
选址时既要考虑施工时设备、材料及变压器等大型设备的运输,又要考虑运行、检修时交通运输的方便。一般情况下,站址要靠近公路,进站道路要短,以减少投资。
7、选址时还要考虑防洪、施工用水、施工用电、给排水方便等问题。
三、变电站选址的目的及作用
（1）变电站选址的目的
变电站的选址的是为了找出最佳变电站建设地点，应结合电力系统设计的整体框架，综合考虑系统网络结构、电力负荷分布、城市建设规划、土地征用情况、出线走廊设计、交通运输情况、敏感目标避让、周边环境影响以及职工生活便捷等因素，通过全面、系统、合理的经济效益分析及技术经济比较，选取最佳方案地点，建设变电站。
（2）变电站选址的作用
变电站的选址对电力系统的整体网架建设起到至关重要的作用。变电站作为电力系统的结点，具有承上启下的作用，它既是上级输电线路的负荷点，又是下级输电线路的电源点。变电站选址好，一方面能够强化网架结构、减少线路损耗、降低电力系统被干扰程度，保障电网安全、稳定运行，另一方面上节省投资，增加电力系统的投资效益。反之，不仅增加投资，降低电力资源的优化配置，而且可能会放大系统运行中的干扰影响，提高电力系统风险，甚至造成灾难性的后果，使国民经济造成巨大损失。因此，变电站站址的选择具有以下四方面作用：
（1）科学合理的变电站站址选择，能够保障电网安全、稳定运行。由于变电站选址前期具有诸多影响因素，各影响因素的评估值又是一个模糊量，因此通过构建合理模型，通过实证研究建立一个科学、系统的变电站选址模型，可以系统的分析变电站选址的影响因素，实现选址的科学决策。进而降低电力系统的受影响程度，保障电网安稳运行。
（2）科学合理的变电站站址选择，可以减少电网投资，提高经济效益。变电站选址既要需要相应的安全、环境因素，还要考虑相应的赔偿问题，合理的站址选择，可以将站址拆迁赔偿、变电站建设等全过程综合费用降低，提高整个电力系统的经济效益，优化电力资源配置。
（3）科学合理的变电站站址选择，可以优化系统网架，减少系统能耗。变电站作为电力系统中承上启下的结点，合理的站址的选择可以减少整体输电线路输送距离，合理提供无功补偿，从而减少线损等系统损耗，提高发电输送效率，减少碳排放。
（4）科学合理的变电站站址选择，能够提高电力用户的用电质量。远距离的电能输送，会增加馈线长度，电能质量难以满足电力用户需要，科学的变电站站址选择，充分考虑与电力负荷点的距离，站址选择更为接近负荷中心，进而保障电力用户的用电质量。
四、新建站址的选择方法
1、负荷均匀分布下的选址方法
负荷均匀分布下的选址主要是从已有站的位置确定新建站的位置，以满足最优的变电站布局。具体选址方法是首先根据已有的站址生成V图，根据V图顶点所在的空心圆半径按从大到小的顺序排序，预设一个相邻站址的最小距离约束。然后按照顺序逐点添加，并判断是否满足最小距离约束，若不满足则转下一个点直到新建站址数量达到预定要求为止。上述选址方法完全从负荷均匀的情况考虑，新建站址从地理位置上看是合理的。但由于考虑实际因素少，结果不一定最优。
2、负荷非均匀分布下的交替定位选址方法
由于实际负荷分布不可能均匀，利用4.1节所述的方法选取新建站址就可能会偏离负荷中心，选址不再最优。这时可以根据已有的负荷分布对新建站址位置进行调整。具体调整规则如下：(1)采用Lawson算法生成Delaunay三角网，再生成V图。对V图中每个顶点对应的空心圆中所包围的负荷点求和。将其负荷总数与空心圆上相交的已建的三个变电站容量的1/3分别作差，并按其差额从大到小进行排序，差额越大，说明该处的容量缺额就越大。然后根据要新建的站址的数量以及相邻站址的最小距离约束选取排在前面的几个外接圆，其外接圆的圆心作为初始站址。
(2)根据已有的站址和新建站址重新生成V图，确定新建变电站的最优供电范围。根据待新建变电站的所带的负荷求出负荷重心，并将待建站的站址调整为负荷重心的位置。
(3)重复（2），直到新建站址的位置变化小于一定的预设精度为止。
对城市电网规划中的变电站的选址问题进行研究，将变电站选址优化原理引人变电站选址规划，分别建立了基于等负荷原则初投资最小原则负荷矩最小原则及网络运行费最小原则的单源和多源连续选址数学模型并提出了新的组合模型，对基于负荷矩最小原则的单源和多源连续选址数学模型确定了模型的算法，并给出求在一定负荷水平下的最佳变电站站址的计算流程图。
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项目编号：GDZC-031920160241项目名称：基于谷歌地图变电站供电范围智能分析
论文作者:袁文根
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/14
标签：变电站论文; 负荷论文; 建站论文; 电网论文; 电力系统论文; 电力论文; 站站论文; 《电力设备》2016年第23期论文;