基于安全性决策的电网建设项目优化方法

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1、基于安全性决策的电网建设项目优化方法　　摘要：随着我省经济的快速发展以及能源、环境压力的持续增加，人们对电网的供电质量、供电可靠性、经济性等方面提出了更高的要求，而电网规划的好坏将直接影响着这些因素。电网项目的建设顺序是电网规划的一个重要环节，建设项目安排计划的差异会对电网产生不同的影响。因此，通过对电网项目建设顺序的优化，合理的建设项目的投产方案会对电网的安全性产生积极作用，从而保障电网的安全稳定运行。由此，考虑在某地区电网220kV主网架安全性基础，本文针对性提出基于电网安全性决策的电网建设优化方法。　　关键词：电网建设优化；安全性决策；优化方法　　0引言

2、　　传统的电网项目建设侧重经济性目标，主要考虑投资所带来的经济效益[1]，缺乏考虑对电网安全性的影响。而安全性是电网运行的根本，良好的安全性是电网安全稳定运行的重要保障。因此，如何根据电网安全性进行电网项目建设排序，保障其电网安全稳定运行，是电网十分关心的课题。7　　目前，国内外对电网建设排序进行一定的研究，主要着重电网投资效益[2]，其注重项目建设的经济性，而电网建设项目排序是一项综合性工程，所涉及和影响的因素很多，这样会导致方案在其它方面的适应性不强[3]。针对以上问题，本文针对性的提出一种考虑电网安全性决策的电网建设优化方法。首先，根据某地区电网220k

3、V变电站负载率和220kV线路负载率，设计一种基于电网安全性决策的电网建设优化方法。　　1电网建设优化安全性指标　　本文首先提出一种安全性评价指标体系，包含了变电站负载率和线路负载率两项指标，能较科学合理地反映电网建设项目排序方案水平，为电网提供投资参考和决策支持。综合评价指标体系如图1-1所示。　　图1-1基于电网安全性决策的电网建设评价指标　　1.1变电站协调因子定义　　变电站协调因子指标定义为电网内各变电站负载率的标准差，文献[4]采用方差计算，但标准差更能反映一个数据集的离散程度，是一个全局参数。变电站协调因子?用标准差形式的计算方法，数学描述见式（2

4、-1）：　　（2-1）　　式中Cs―年度变电站协调因子；　　Si―第/个变电站负载率；　　S―变电站负载率平均值；　　Ns―变电站总数。　　变电站协调因子Cs数值越接近于0，表明变电站的空间布局与负荷分布匹配越好，站间的运行情况差异性越小，不存在部分变电站长期重载而部分变电站长期轻载的情况，各变电站布点、建设时间安排合适，有利于保障电网安全性较好。　　1.2线路协调因子定义7　　线路协调因子CL指标定义为电网内各线路负载率的标准差，数学描述见式（2-2）：　　（2-2）　　式中CL―年度线路协调因子；　　Li―线路i的负载率；　　―线路负载率平均值；　　NL―

5、―线路总数。　　线路协调因子CL反映了电网运行的线路潮流是否均衡。在同一负荷水平下，CL的数值越接近于0，表明电网的各线路潮流越平均，电网运行的安全性越高。　　2基于电网安全性决策的电网建设优化方法　　电网规划的目的是满足不断增长的负荷需求，提高电网可靠性，防止电力系统发生故障而出现大面积停电，以及由于负荷的增加出现线路、变压器及其它电力设备严重过负荷情况。因此，电网建设项目的投产方案应当首先满足电网安全稳定运行[5]。7　　在正常运行最大负荷方式下，为了满足电网安全性要求，需要新建变电站来缓解重载情况，通过新建项目，可以分担重载变电站部分负荷，降低重载变电站

6、的负载率[6]。在缓解重载问题过程中，由于重载变电站可以由其附近不同的待建项目来承担部分过负荷，这样解决变电站过载问题会有不同措施[7]。因此，本文根据电力系统潮流灵敏度分析，得出机组出力变化时，相关重载变电站和重载线路变化量，变化程度越大，说明该部分线路和主变安全性越低，在电网建设规划时应优先解决该部分的重载变电站和重载线路。本文提出基于电网安全性决策的电网建设优化方法，具体步骤如下：　　（a）变电站负荷预测　　据该地区2014年负荷预测，可以得到规划年即第2015年在不考虑建站前提下的各220kV变电站负荷预测值，由最大负荷预测值可以得到过载的220kV变

7、电站主变信息和线路信息，文中变电站主变负载率重载界定值取60%，线路负载率为50%。　　（b）根据潮流灵敏度制定电网建设方案　　以解决过载变电站主变和过载线路为目标，根据潮流计算的灵敏度分析，得出改变机组出力时，相关线路和稳定断面变化量[8]。此时分析线路和主变过载原因，制定电网建设方案。　　所研究电网系统的每一个电源节点的发电功率，给定一个变化量（？驻Pi），计算支路和稳定断面潮流变化量（？驻Pj），将二者的比值zji作为支路和稳定断面潮流功率对电源功率的灵敏度，定义为，如公式（2-3）所示：　　（2-3）　　（c）安全性指标计算校验　　将该建设方案并入原始

8、电网，可以计算在2014年基础上，新站