面向供电能力提升的配电系统协调规划研究

由于我国现有的规划技术导则中只考虑本层设备互为备用，而忽略了下级电网对上级电网的支持，使得我国城市配电网设备利用率较发达国家具有较大差距，为此，重点从规划层面着手展开研究，旨在基于"N-1"安全准则的前提下提升各级电网最大可利用水平，避免因电网不协调造成的无效裕度，为设备运行负载率的提升奠定基础。首先，研究配电系统供电能力解析计算方法，为配电系统的负荷供应水平提供准确的度量方法；继而，揭示各级配电网的协调机理，提出协调规划原则，为配电系统规划工作提供理论指导；最后，基于上述研究结论，以供电能力、电网协调度、可靠性和经济性为目标、各级配电网联络容量和设备过载能力等为约束，构建配电系统协调规划的数学模型，应用人工智能方法提出配电系统协调规划的优化算法，并利用实际电网对其进行验证，从而为各级配电网建设改造项目的得出提供有效的技术手段，以期减少不必要的电网投资，节约相应的土地资源等。

本项目针对当前电网规划过程中只考虑本层设备互为备用而忽略了下级电网对上级电网支持的问题，从度量方法、协调原则、规划模型等角度出发，同时考虑到未来新能源规模化接入的背景，开展了深入而系统的研究工作，完成了预定的研究内容，取得了如下研究成果：首先，针对110（35）kV电网、110（35）kV变电站和10kV电网等各级电网间的组合特征，构建了适用于不同电压等级组合的多级配电网供电能力解析评估模型和类寻优综合数学模型，并提出了相应的计算方法。然后，构建了能够综合协调110kV变电站与10kV电网并适应不同负荷分布特征的供电模型，基于上述成果提出了配电网设备利用效率综合评价指标体系与量化评判原则，形成了配电网上下级协调机理与原则。继而，针对传统配电网络自动布线环节实现过程中规划对象过于庞大和复杂的问题，提出了变电站规划-变电站联络结构优化规划-配电网络自动布线的新型规划流程，并提出了面向供电能力提高和上下级电网协调的变电站主变站间联络结构优化规划的数学模型和求解算法，提出了基于主变站间联络结构优化结果的配电网络自动布线的优化方法。最后，考虑到未来分布式新能源广泛接入的发展趋势，提出了含分布式电源的配电网供电能力评估模型和方法。