CN103903192A - 一种配电网供电模式库的建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配电网供电模式库的建立方法，其包括以下步骤：根据A+～E类供电区域负荷密度σ的范围，对某地区的供电区域进行分类；建立供电模式的基本模块组，基本模块组包括电网供电模块组、电源接入模块组、用户接入模块组和配电自动化模块组；根据对某地区供电区域的划分，对该地区按照功能进一步划分，根据划分结果确定若干典型供电区域；在建立的基本模块组中选取适合区域发展的电网供电模块组、电源接入模块组、用户接入模块组和配电自动化模块组，对若干典型供电区域建立相应的配电网供电模式，若干配电网供电模式构成配电网供电模式库。本发明可以广泛应用于对某地区的供电模式进行建立的过程中。
Description
技术领域
本发明涉及一种供电模式库的建立方法，特别是关于一种配电网供电模式库的建立方法。
背景技术
配电网是电网的重要组成部分，直接面向电力用户，是保障电力“落得下、用得上”的关键环节，是改善民生的重要基础设施。由于历史原因，配电网仍是电网发展“两头薄弱”中的一头。与大电网相比，配电网规划设计、装备水平、建设标准、可靠性水平等方面还有待进一步提升，还存在着配电网规划理念和方法相对滞后、设计水平和能力参差不齐、标准化建设水平不高等突出问题。为更加有针对性的开展和指导配电网规划建设，规范配电网接线模式和供电模式，实现配电网建设的标准化和模块化，需要建立典型供电模式库。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种配电网供电模式库的建立方法，根据该方法建立的配电网供电模式库，能够规范配电网接线模式和供电模式，实现配电网建设的标准化和模块化。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种配电网供电模式库的建立方法，其包括以下步骤：1）根据A+～E类供电区域负荷密度σ的范围，对某地区的供电区域进行分类；2）根据步骤1）中对某地区供电区域的划分，对该地区按照功能进一步划分，根据划分结果确定若干典型供电区域；3）建立供电模式的基本模块组，基本模块组包括电网供电模块组、电源接入模块组、用户接入模块组和配电自动化模块组；4）在步骤3）建立的基本模块组中选取适合区域发展的电网供电模块组、电源接入模块组、用户接入模块组和配电自动化模块组，对步骤2）确定的若干典型供电区域建立相应的配电网供电模式，若干配电网供电模式构成配电网供电模式库。
所述步骤1）中，供电区域负荷密度σ为：
式中，用电量扣除110千伏和66千伏专线负荷，有效供电面积大于或等于5平方公里。
所述步骤3）中，建立各供电模式的基本模块组，其包括以下步骤：（1）建立电网供电模块组，其具体包括：根据国内电网发展历史、省级电网之间、市辖供电区和县级供电区之间配电网电压序列差异，结合供电区域负荷密度σ综合分析比较建立电压序列模块组；根据各省级公司配电网规划以及各地区实际发展情况，建立电网结构模块组；根据110千伏、66千伏和35千伏变电站主变容量及台数、电气主接线型式、出线规模、无功补偿配置和变电站建设形式，结合各地区发展实际情况，建立标准化设施模块组；（2）根据电源类型和容量，确定电源接入电压等级、电源接入方式和电源接入点，建立电源接入模块组；（3）根据供电可靠性需求和用户装接容量，确定用户接入的电压等级、用户接入方式和用户接入点，建立用户接入模块组；（4）建立配电自动化模块组，其具体包括：根据各地区经济发展、配电网网架结构、设备现状、负荷水平以及不同区域供电可靠性的实际需求，建立包括集中式、智能分布式、就地重合器式和故障指示器式的馈线自动化配置模块；根据通信配置原则建立包括光纤、无线和载波的通信方式；根据保护配置原则建立保护配置。
所述步骤4）中，建立适应不同地区发展的配电网典型供电模式，完成配电网供电模式库的建立，其具体包括以下步骤：（1）根据电网发展历史及各电压等级未来发展定位，在步骤3）所建立的电压序列模块组中选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的电压序列模块；（2）根据各电压等级电网结构现状、网架结构过渡方式以及兼顾电网建设与改造的技术经济条件，选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的电网结构模块；（3）根据典型供电区域的负荷密度，确定变电站建设布点以及单座变电站建设规模，结合典型供电区域的建设条件以及各电压等级电网结构模块，选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的变电站模块和配电设施模块；根据变电站各种运行方式的供电需求，选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的线路模块；（4）根据典型区域经济发展、配电网网架结构、设备现状、负荷水平以及不同区域供电可靠性的实际需求进行规划设计，选择适合步骤2）中确定的典型供电区域的馈线自动化配置模块和通信模块并确定保护配置原则；（5）根据电源类型和容量，在步骤3）所建立的电源接入模块组中选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的电源接入模块；（6）根据用户级别、供电可靠性需求和用户装接容量，在步骤3）所建立的电源接入模块组中选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的用户接入模块；（7）重复步骤（1）～（6），直到步骤2）中确定的典型供电区域的配电网供电模式全部建立完成，所建立的全部配电网供电模式构成配电网供电模式库。
所述步骤（3）中，同一个典型供电区域相同电压等级的设备采用变电站、配电设施和线路中的一种或两种。
所述步骤3）中，电网供电模块组包括电压序列模块组、电网结构模块组和标准化设施模块组，建立的电网结构模块组为：
| 模块内容 | 适用范围 |
| 三链结构 | A+～C类供电区域 |
| 双链结构 | A+～C类供电区域 |
| 单链结构 | A+～C类供电区域 |
| 双环网结构 | A+～C类供电区域 |
| 单环网结构 | C、D类供电区域 |
| 双辐射结构 | A+～D类供电区域 |
| 单辐射结构 | D、E类供电区域 |
| 三链结构 | A+、A类供电区域 |
| 双链结构 | A+～C类供电区域 |
| 单链结构 | A+～C类供电区域 |
| 双环网结构 | A+、A类供电区域 |
| 单环网结构 | B、C、D类供电区域 |
| 双辐射结构 | A+～D类供电区域 |
| 单辐射结构 | D、E类供电区域 |
| 电缆双环网结构 | A+、A类供电区域 |
| 电缆单环网结构 | A+～C类供电区域 |
| 架空多分段适度联络结构 | A+-D类供电区域 |
| 架空辐射状结构 | D、E类供电区域 |
| 放射式结构 | A+～E类供电区域 |
所述步骤3)中，建立的电源接入模块组为：
所述步骤3）中，建立的用户接入模块组为：
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于根据A+～E类供电区域负荷密度σ的范围，对某地区的供电区域进行分类，并根据分类结果对该地区按照功能进一步划分，从而确定若干典型供电区域；根据建立的基本模块组对若干典型供电区域建立相应的配电网供电模式，因此采用本发明建立的配电网供电模式库能够规范配电网接线模式和供电模式，实现配电网建设的标准化和模块化。2、本发明由于建立包括电网供电模块组、电源接入模块组、用户接入模块组和配电自动化模块组的基本模块组，因此本发明能够指导配电网规划编制，并在可研设计阶段指导设备选型，在用户接入方案设计阶段指导用户业扩报装工程中对接入电压等级和接入点的选择。基于以上优点，本发明可以广泛应用于对某地区的供电模式进行建立的过程中。
附图说明
图1是本发明的流程图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
本发明配电网供电模式库的建立方法，其包括以下步骤：
1）如表1所示，根据A+～E类供电区域负荷密度σ的范围，对某地区的供电区域进行分类。其中，供电区域负荷密度σ为：
式中，用电量扣除110千伏和66千伏专线负荷，有效供电面积不小于5平方公里。
表1供电区域分类表
2）根据步骤1）对某地区供电区域的划分，对该地区按照功能进一步划分，可以划分为行政区、商贸区、居民区、开发区、高新区、工业园区和农业生产区等，根据划分结果确定若干典型供电区域。
如表2所示，根据对北京、山东、上海、浙江、安徽、福建、河南、辽宁、黑龙江和青海地区供电区域的划分以及各区域的功能，确定28种典型供电区域。
表2配电网典型供电区域
3）构建供电模式的基本模块组；
基本模块组是建立各种典型供电模式的基本要素，其包括电网供电模块组、电源接入模块组、用户接入模块组和配电自动化模块组。
（1）电网供电模块组包括电压序列模块组、电网结构模块组和标准化设施模块组。
根据国内电网发展历史、省级电网之间、市辖供电区和县级供电区之间配电网电压序列差异，结合供电区域负荷密度σ综合分析比较建立电压序列模块组。电压序列模块组包括若干种配电网现有电压序列配置方案，其主要包括：110/10/0.38千伏电压序列模块，其适用于三华地区和西北地区的市辖供电区以及东北地区的蒙东和黑龙江部分地区；110/35/10/0.38千伏电压序列模块，其适用于三华地区和西北地区的县级供电区以及东北地区的蒙东和黑龙江部分地区；66/10/0.38千伏电压序列模块，其适用于东北地区的辽宁和吉林以及蒙东和黑龙江部分地区；35/10/0.38千伏电压序列模块，其适用于天津市、山东青岛市和山东威海市的市辖供电区；110/35/0.38千伏电压序列模块，其适用于偏远农牧区。
根据各省级公司配电网规划以及各地区实际发展情况，建立电网结构模块组。电网结构模块组主要包括110-35千伏结构和10千伏结构两类；其中，110-35千伏结构包括三链结构、双链结构、单链结构、双环网结构、单环网结构、双辐射结构、单辐射结构等；10千伏结构含电缆双环网结构、电缆单环网结构、架空多分段适度联络结构、架空辐射状结构等。如表2所示，建立的电网结构模块组包括19个电网结构模块。
表2电网结构模块
| 模块内容 | 适用范围 |
| 三链结构 | A+～C类供电区域 |
| 双链结构 | A+～C类供电区域 |
| 单链结构 | A+～C类供电区域 |
| 双环网结构 | A+～C类供电区域 |
| 单环网结构 | C、D类供电区域 |
| 双辐射结构 | A+～D类供电区域 |
| 单辐射结构 | D、E类供电区域 |
| 三链结构 | A+、A类供电区域 |
| 模块内容 | 适用范围 |
| 双链结构 | A+～C类供电区域 |
| 单链结构 | A+～C类供电区域 |
| 双环网结构 | A+、A类供电区域 |
| 单环网结构 | B、C、D类供电区域 |
| 双辐射结构 | A+～D类供电区域 |
| 单辐射结构 | D、E类供电区域 |
| 电缆双环网结构 | A+、A类供电区域 |
| 电缆单环网结构 | A+～C类供电区域 |
| 架空多分段适度联络结构 | A+-D类供电区域 |
| 架空辐射状结构 | D、E类供电区域 |
| 放射式结构 | A+～E类供电区域 |
根据110千伏、66千伏和35千伏变电站主变容量及台数、电气主接线型式、出线规模、无功补偿配置和变电站建设形式等，结合各地区发展实际情况，建立标准化设施模块组。标准化设施模块组主要包括变电模块组、配电设施模块组和线路模块组。其中，变电站模块组包括变电站建设形式、主变电站台数及容量、各电压等级电气主接线形式及进出线回路数、无功配置；配电设施模块组包括配电设施建设形式、配电设施台数及容量、电气主接线形式及进出线回路数；线路模块组包括线路建设形式和导线截面。建立的标准化设施模块组包含79个标准化设施模块。
（2）建立电源接入模块组；
根据电源类型和容量，确定电源接入电压等级、电源接入方式和电源接入点，建立电源接入模块组。电源种类主要包括接入110-35千伏电压等级常规能源或新能源电厂以及接入10千伏以下电网分布式电源。如表3所示，建立的电源接入模块组包括5个电源接入模块。
表3电源接入模块
（3）建立用户接入模块组
用户接入模块组包括用户接入电压等级、用户接入方式和用户接入点等。根据供电可靠性需求和用户装接容量，确定用户接入的电压等级、用户接入方式和用户接入点，建立用户接入模块组。其中，用户接入方式包括双电源、双回路和单回路等，用户接入点包括35-110千伏变电站内各电压等级母线、10千伏开关站、10千伏环网单元、T接至架空主干或分支等。如表4所示，建立的用户接入模块组包括12个用户接入模块。
表4用户接入模块
（4）建立配电自动化模块组
配电自动化模块组包括馈线自动化配置模块、通信模块和保护模块。其中，根据各地区经济发展、配电网网架结构、设备现状、负荷水平以及不同区域供电可靠性的实际需求，建立了包括集中式、智能分布式、就地重合器式和故障指示器式的馈线自动化配置模块；根据通信配置原则建立包括光纤、无线和载波的通信方式；根据保护配置原则建立保护配置。
4）在步骤3）建立的基本模块组中选取适合区域发展的电网供电模块组、电源接入模块组、用户接入模块组和配电自动化模块组，对步骤2）确定的若干典型供电区域建立相应的配电网供电模式，若干配电网供电模式构成配电网供电模式库。
以步骤1）中确定的供电区域分类表为基础，根据不同地区电网现状及发展定位，在步骤3）确定的电压序列模块组中选择合适的电压序列模块；根据对不同地区功能性的划分，分别在步骤3）确定的电网结构模块组和标准化设施模块组中选择适合区域发展的电网结构模块和标准化设施模块，同时为保障不同类别电源和用户的可靠接入，分别在步骤3）确定的电源接入模块组、用户接入模块组和配电自动化模块组中选择合适的电源接入模块、用户接入模块和配电自动化，建立适应不同地区发展的配电网典型供电模式，完成配电网供电模式库的建立，其具体包括：
（1）根据电网发展历史及各电压等级未来发展定位，在步骤3）所建立的电压序列模块组中选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的电压序列模块。
（2）根据各电压等级电网结构现状、网架结构过渡方式以及兼顾电网建设与改造的技术经济条件，选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的电网结构模块。
（3）根据典型供电区域的负荷密度，确定变电站建设布点以及单座变电站建设规模，结合典型供电区域的建设条件以及各电压等级电网结构模块，选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的变电站模块和配电设施模块；根据变电站各种运行方式的供电需求，选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的线路模块。其中，同一个典型供电区域相同电压等级的设备不宜超过两种，其中，设备包括变电站、配电设施和线路。
（4）根据典型区域经济发展、配电网网架结构、设备现状、负荷水平以及不同区域供电可靠性的实际需求进行规划设计，选择适合步骤2）中确定的典型供电区域的馈线自动化配置模块和通信模块并确定保护配置原则。
（5）根据电源类型和容量，在步骤3）所建立的电源接入模块组中选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的电源接入模块。
（6）根据用户级别、供电可靠性需求和用户装接容量，在步骤3）所建立的电源接入模块组中选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的用户接入模块。
（7）重复步骤（1）～（6），直到步骤2）中确定的典型供电区域的配电网供电模式全部建立完成，所建立的全部配电网供电模式构成配电网供电模式库。
采用本发明建立的配电网供电模式库，建立任一地区的供电模式，其具体包括：
首先，根据某地区的基本状况，从建立的配电网供电模式库中选取与该地区基本状况相似度最高地区的配电网供电模式。其次，结合该地区的基本状况，根据选取的配电网供电模式建立该地区的供电模式。
所建立的配电网供电模式库应用在以下方面：
在配电网规划编制阶段，统筹考虑配电网典型供电模式的各个模块，主要落实电压序列、电网结构、配电自动化模块在规划区域的应用。在工程项目可研设计阶段，主要落实标准化设施模块的应用。在用户接入方案设计阶段，依托典型地区配电网供电模式研究成果，提炼国家电网公司配电网供电模式，初步建立配电网典型供电模式库，规范配电网接线模式和供电模式，在各省级电网公司推广应用，提升配电网规划水平，加快配电网规划建设的标准化进程，实现配电网建设标准化、模块化。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和方法步骤等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (8)
1.一种配电网供电模式库的建立方法，其包括以下步骤：
1）根据A+～E类供电区域负荷密度σ的范围，对某地区的供电区域进行分类；
2）根据步骤1）中对某地区供电区域的划分，对该地区按照功能进一步划分，根据划分结果确定若干典型供电区域；
3）建立供电模式的基本模块组，基本模块组包括电网供电模块组、电源接入模块组、用户接入模块组和配电自动化模块组；
4）在步骤3）建立的基本模块组中选取适合区域发展的电网供电模块组、电源接入模块组、用户接入模块组和配电自动化模块组，对步骤2）确定的若干典型供电区域建立相应的配电网供电模式，若干配电网供电模式构成配电网供电模式库。
2.如权利要求1所述的一种配电网供电模式库的建立方法，其特征在于：所述步骤1）中，供电区域负荷密度σ为：
式中，用电量扣除110千伏和66千伏专线负荷，有效供电面积大于或等于5平方公里。
3.如权利要求1或2所述的一种配电网供电模式库的建立方法，其特征在于：所述步骤3）中，建立各供电模式的基本模块组，其包括以下步骤：
（1）建立电网供电模块组，其具体包括：
根据国内电网发展历史、省级电网之间、市辖供电区和县级供电区之间配电网电压序列差异，结合供电区域负荷密度σ综合分析比较建立电压序列模块组；根据各省级公司配电网规划以及各地区实际发展情况，建立电网结构模块组；根据110千伏、66千伏和35千伏变电站主变容量及台数、电气主接线型式、出线规模、无功补偿配置和变电站建设形式，结合各地区发展实际情况，建立标准化设施模块组；
（2）根据电源类型和容量，确定电源接入电压等级、电源接入方式和电源接入点，建立电源接入模块组；
（3）根据供电可靠性需求和用户装接容量，确定用户接入的电压等级、用户接入方式和用户接入点，建立用户接入模块组；
（4）建立配电自动化模块组，其具体包括：
根据各地区经济发展、配电网网架结构、设备现状、负荷水平以及不同区域供电可靠性的实际需求，建立包括集中式、智能分布式、就地重合器式和故障指示器式的馈线自动化配置模块；根据通信配置原则建立包括光纤、无线和载波的通信方式；根据保护配置原则建立保护配置。
4.如权利要求1或2所述的一种配电网供电模式库的建立方法，其特征在于：所述步骤4）中，建立适应不同地区发展的配电网典型供电模式，完成配电网供电模式库的建立，其具体包括以下步骤：
（1）根据电网发展历史及各电压等级未来发展定位，在步骤3）所建立的电压序列模块组中选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的电压序列模块；
（2）根据各电压等级电网结构现状、网架结构过渡方式以及兼顾电网建设与改造的技术经济条件，选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的电网结构模块；
（3）根据典型供电区域的负荷密度，确定变电站建设布点以及单座变电站建设规模，结合典型供电区域的建设条件以及各电压等级电网结构模块，选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的变电站模块和配电设施模块；根据变电站各种运行方式的供电需求，选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的线路模块；
（4）根据典型区域经济发展、配电网网架结构、设备现状、负荷水平以及不同区域供电可靠性的实际需求进行规划设计，选择适合步骤2）中确定的典型供电区域的馈线自动化配置模块和通信模块并确定保护配置原则；
（5）根据电源类型和容量，在步骤3）所建立的电源接入模块组中选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的电源接入模块；
（6）根据用户级别、供电可靠性需求和用户装接容量，在步骤3）所建立的电源接入模块组中选取适合步骤2）中确定的典型供电区域的用户接入模块；
（7）重复步骤（1）～（6），直到步骤2）中确定的典型供电区域的配电网供电模式全部建立完成，所建立的全部配电网供电模式构成配电网供电模式库。
5.如权利要求4所述的一种配电网供电模式库的建立方法，其特征在于：所述步骤（3）中，同一个典型供电区域相同电压等级的设备采用变电站、配电设施和线路中的一种或两种。
6.如权利要求1所述的一种配电网供电模式库的建立方法，其特征在于：所述步骤3）中，电网供电模块组包括电压序列模块组、电网结构模块组和标准化设施模块组，建立的电网结构模块组为：
7.如权利要求l或6所述的一种配电网供电模式库的建立方法，其特征在于：所述步骤3)中，建立的电源接入模块组为：
8.如权利要求1或6所述的一种配电网供电模式库的建立方法，其特征在于：所述步骤3）中，建立的用户接入模块组为：
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