城网改造中配电网络优化的设计.docx

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1、目录第一章概述11.1 引言11.2 配电网规划发展的现状、主要内容及存在问题11.3 配电网规划的主要内容11.4 配电网规划中存在的主要问题和难点2其次章基于GlS平台进行配网规划的优势82.1 配电网规划数据采集优势82.2 配电网规划的运行状况分析优势92.3 配网网络优化、自动布线优势9第三章空间负荷颈料方法的探讨成果10第四章基于GIS的配电网规划的实践应用建议11第五章城网建设改造涉及的领域135. 1电压等级136. 2设备配置13第六章城网建设改造的目标和规划147. 1一次系统规划涉及的主要内容158. 2二次系统规划涉及的主要内容15第七章一二次系统的相互支持和综合优化1

2、69. 1负荷预料167.2节约或推迟投资17城网改造中配电网络优化的探讨（论文摘关）文聿在探讨分析了配电网规划在实践应用中的步援、方法、关键点及目前存在的主要难点的势础上，对近年枭国内基于地理信息系统的配电网规划思路及空间负荷预料方法两大探讨热点进行了优势嫁述和理论成果分析，探讨了配电网规划的GIS平台理论探讨方案，运用于工程实际中的急需解决的技术问题及今后的发展前景。关健刊品电网规划：地理信息系统：空间费荷预料：网络结构优化第一章概述7. 2.1变电站178. 2.2开关站189. 2.3网络接线1810. 3牢立供电1911. 4供电质量2011.5 降低网损2111.6 高供电实力21

3、第八章电力市场的挑战228.1 负荷管理系统228.2 电量计费系统238.3管理信息系统23第九章电力电子技术的应用24结论2527划期内的负荷增长状况,是高压电源供电分区划定、线路布置和供电范围确定的依据,在实践中目前多接受空间负荷预料的思路完成。(3)规划技术原则的确定般以上级确定的技术原则为基础,综合规划区实际状况,从配网的网架结构、架空及电缆线路的选型、变压器及开关设备选型、二次系统应达到的技术要求等方面确定技术细则。(4)电网建设改造规划这是目前配电网规划的聿中之重,详细要进行高压变电站选址、定容量及供电区域划分,之后进行网架结构的规划和优化,然后提出分年度详细的建设和改造项目，最

4、终进行相应地地理接线图的绘制。1.4配电网规划中存在的主要问题和难点(D规划数据收集的困难随着电网规模的日益扩大,配网设备数据越来越浩大,更新速度快,每次规划均须要花费大量的时间及人力整理相关资料。配电网规划主要涉及配网设备的装备及运行数据、规划区域的用电及负荷数据、规划区域的市政规划资料、规划区的国民经济类数据等,其中数据量最大的为配网设备的装备及运行数据。该部分数据的收集整理占用大量时间。(2)空间负荷预料的精确性有待提高配网规划负荷预料中总量预料的方法和技术经过多年的实践已较为成熟,而作为配网规划核心的空间负荷预料方法由于既要预料负荷的量还要预料负荷的增长位置,在城市用地类型变更频繁、配

5、网负荷发展较为困难的状况下，其精确性受多种条件制约。(3)配电网网络结构优化困难网架规划的目的是依据规划期内的负荷水平及电源规划确定相应的最佳配网结构，同时满足经济性、牢靠性要求。因此,配网规划是一个具有多目标性、不确定性、非线性和多阶段性的困难系统优化问题,求解困难。其次章基于GlS平台进行配网规划的优势配电GlS是利用计算机技术、网络技术将配电网络的分布、属性及实时信息按其实际地理位置描述在地理背景上,形成的集查询、统计、运行、维护、分析、管理等多种功能于一体的应用软件系统。利用GIS强大的空间数据处理和网络分析的拓补功能来处理配电系统和空间有关的信息，不仅能够极大地便利规划数据的获得、处

6、理,提高规划人员的效率,而且规划过程和结果也更加直观、更具交互性。以下是GIS平台上进行配电网规划的主要优势：2.1配电网规划数据采集优势面对越来越密集的电网、困难的电力设备、时刻变更的负荷信息、不断变迁的道路和建筑,GIS为我们供应了各种图形、地图、数据信息统一共享的平台。GlS数据库存储了用于进行系统各部1.1 引言我国电力供求关系的变更和国家电力公司的成立，标记我国电力工业的发展已进入了一个新的历史阶段。电力供求关系的变更，导致电力市场由卖方市场向买方市场转变，为电力经营从垄断走向开放供应了物质基础。而开放的电力市场，势必将促进含配电系统自动化在内的城网建设和改造，以及电力电子技术(用户

7、电力)的应用。配电系统的规划是供电企业规划活动中的基本环节,配电网的规划质量干脆影响到配网的网络水平及投资效益,其对于降低网损、提高牢里性和保障电能质量的影响不亚于配电网的运行管理,因此说,配电网规划技术的发展对整个电力的发展至关重要。由于配电网规划是特殊困难的工程问题，须要考虑诸多因素,因此实际规划中多数还是依靠人工及CAD制图工具完成,也有部分地区尝试在规划过程中的某些步骤接受软件完成,但照旧须要耗费大量的人力物力，而且在众多可选方案及制约因素下，很难找到一个最优方案。近年来，地理信息系统(GeograPhiCInrOrnIaliOnSySIem,筒称GIS)在我国电力系统中的开发应用，为

8、建立高效、好用的配网规划体系提出了新的课题。另一方面,空间负荷预料方法由于其在预料负荷量的同时，也能预料出负荷的增长位置,使其越来越受到预料者的肯眯。目前，已有不少基于GIS的电网规划软件包及智能决策支持系统的产生,这些理论探讨对于计算机应用于配电网规划有着重要意义,但由于配电网地理信息系统本身在国内还处于起步阶段,基于该系统的配网规划在实际中尚处于探究、探讨及试点阶段。1. 2配电网规划的发呈现状、主要内容及存在问题配电网规划依据电压等级可以分为高、中、低压三类,其中的中、低压配电网规划在国内开展较晚,相对主网规划而言，配网规划尚待完整.1.3配电网规划的主要内容无论以人工为主进行的配网规划

9、还是以软件系统帮助参和的配电网规划，其内容必定包括配网现状分析、负荷预算、技术原则的确定、建设改造规划方案确定、投资估算于经济评价几个方面,其微小环节及关键点如下：(1)配电网现状分析该过程主要通过收集配网的设备及运营数据,完成配网现状的分析。主要包括配电网整体营运指标计算及分析、配电网设备的数量及年限统计、配网电源的负载率状况、IokV出线间隔的利用率状况、中乐配网设备运行状况、中乐配电网结构等内容。通过以上内容的分析，得出配网的高电压布点是否合理、供电半径是否满足要求、负荷分布是否合理、设备的状况等结论,从而确定规划期的改造目标及方向。(2)规划期的负荷预算主要包括电量和最大负荷总量预料、

10、负荷地理分布预料两个方面。前者用于衡量高压电源总量规划的合理性和初步测算规划期内需新建输变电设施的规模;后者确定城市各供电区域规的叠加，并针对大事务出现时间和位置的不确定性,提出了多方案预料法,改进了用地最优支配模式,从而解决了城市改造中的不确定性问题。文献9通过神经网络参数训练使从专家获得的模糊规则库更符合每个地区的实际地理状况,得出的小区用地评分更加合理。第四章基于Gls的配电网规划的实践应用建议由第三部分介绍的状况来看，目前基于GlS平台的配网规划探讨多集中于网架优化、自动布线方面,且在该方面也未能全面应付实际规划中的困难状况,故探讨成果也还未能广泛应用。另一方面,从GlS系统本身的实践

11、状况来看，目前国内部分地区开发的配网GIS系统由于资料量大、更新快等缘由，短暂还没有特殊成功的例子，要真.正应用规划软件进行帮助规划，前提之一是有较为成熟的GIS系统，并能够保证GIS系统数据的刚好更新及完整、正确，前提之二是在空间负荷预料及网架优化等开发出较为好用的算法及配套规划软件。在目前形势下,应当以规划试点的模式对基于GIS平台的配网规划进行尝试,建议可以如下方式绽开：(1)软件的试点必需在开发有GIs系统,并且相对管理应用较为成熟的地区进行。同时规划软件必需能够很好地和GIS系统整合。(2)由于现阶段还没成熟的基于GIS的规划软件,故建议接受试点的方式,供电部门和科研单位进行合作开发

12、，依据应用状况不断进行软件的改进。(3)进行软件开发试点的时候,协作相关工作岗位的设置试点及人员的规划理论等培训。(4)目前中压配电网规划的难点在于精确的空间负荷预料及IokV线路的自动布线。在自动布线不成熟的时候,可以通过GlS平台给出一些布线的走向建议,供应人工布线的工具，第点则实现对规划布线方案的效果分析上。(5)在基于GIS的规划软件未真正成熟之前，即使不能够利用其进行完整的规划,照旧可以利用规划软件中的成熟部分，帮助进行一部分的规划工作，然后随软件的升级及成熟,逐步加大软件的应用及在规划中的运用比例。第五章城网建设改造涉及的领域城网建设改造涉及的领域包括以下2个方面，电压等级和设备配

13、置。5.1电压等级城网覆盖中学低3级电压。高压主网属于子输电系统范畴，中低压电网为配电系统，分别由地市级的SCADA/EMS系统(通常无AGC)和县区级的SCADA/LM/DMS系统来管理。应当留意的是,地市级的SCADA/EMS系统是一个基于变电站RTU的全远动化系统,而县区级的SCADA/LM/DMS不行能全部自动化，最多只能作到中压自动化，低压主要用预付费智能卡(SmartCard)/自动远方读表(AMR)的电量计费系统，和“投诉热线处理”来建立供需双方的通信联系。分分析和显示的空间及属性数据,对于配网规划中所需的配电网、变电站及设备、用户等大量数据，假如结合地理环境,接受空间数据结构存

14、储,可以使数据管理更加直观、有效,规划结果更具实际意义,从而大大减轻规划人员的工作量。2.2配网规划运行状况分析优势科学的决策在某种程度上依靠于决策者所驾驭的信息量的大小.GIS可以最大限度地将有关信息集成起来,从而为电力系统决策人员供应一个多元化的决策依据。在规划地址及预料中涉及诸多关联因素,如资源、人口、经济发展、负荷状况、用户报装状况等,它们都和地理系统有关。将GIS作为实现配电网规划的数据分析、管理功能的工具,通过和其他系统，如SCADA、MIS、用电营业系统、配变监测仪等接口有效地组织数据信息，从而便利运行数据的整理、分析,使规划更贴近实际。2.3配网网络优化、自动布线优势地理信息系

15、统是配网规划优化得以实现的重要前提:在GIS平台上接受人工智能的搜寻算法以求解网架优化问题，由于GIS空间分析功能,在变电站选址寻优过程中，可以有效避开障碍物：另一方面,利用GIS进行配电网规划可以实现配电网规划的可视化、自动化，而且能干脆得到网络规划方案的地理接线图，从而将网络优化和图形输出紧密结合。近年来，国内许多学者在GIS规划平台理论探讨方面取得了确定突破。文献1结合地理信息的空间特性和人工智能两者的优点,详细论述了用于配网规划的智能决策支持系统的结构和组合,为GIS平台下配网规划提出了探讨方向。文献2以文献1为基础,探讨了在地理信息系统环境中,接受遗传算法找寻最优布线路径的数学模型及算法。文献3接受一种基于空间GIS的变长度符号编码策略来表示线路的结构，以最短路径法形成初始网架；并接受具有禁忌搜寻思想的TS算法对初始网架进行优化。文献4、5、6分别运用空间GIS和人工智能优化算法对城市中压配电网辐射型、多分段多联络、带开闭所接线模式下的自动布线进行了深化探讨，并通过算例验证了该方法的可行性。在实际城网中，一般是几种接线模式并存的网络结构,在困难网络结构下的自动布线目前尚未见到解决的有效方式。第三章空间负荷预料方法的探讨成果实践表明,空间负荷预料方法是众多预料方法中最适宜于配网规划的方法之一,但由于配网