城市电网与配网统一规划优化模型.pdf

城市电网与配网统一规划优化模型 周安石1陈楷2彭涛2 2．南京供电公司南京市210008) (1．云南省电网公司昆明市650011 O引言 城市电力规划是保证城市网民经济发展与人们生活质量的重要基础工作。城市电网由地市级供电企 业负责运营。城市电力规划可分为电网规划和配网规划，通常按照一定电压等级划分。 随着我国社会“十一·五”建设的稳步发展和电力体制改革的不断深入，研究构建科学、和谐、 节约的电力规划模式已成为电力企业的紧迫任务之--[1—21。本文将在分析现有城市电力规划模式利弊的基 础上，充分结合城市电力规划工作的实际流程，提出并构造了电网和配网统一规划优化模型，并给出了相 关具体问题的解决处理方法。 1建立电网、配网协调的规划新模式 1．1现行模式分析 现行的城市电力规划通常采用电网规划和配网规划分离的模式，通常在电网规划(包括35kV及以 上变电站、线路等)完成基础上，进行配网规划(通常包括lOkV及以下配电所和线路等)，这种先电网后 配网的方式，没有充分体现两级电网问的协调关联性。 现行的城市电力规划通常由富有运行和规划经验的规划设计人员手工完成，尽管总体效果富有成效， 但不可否认仍然存在一定的经济优化空间。 1．2研究统一协调规划新模式的意义 城市电网规划和配网规划是相互影响、协调统一的关系f31。毋庸置疑，配网作为低等级电网必须 依靠上级电网和电源的支持，配网规划内容必须与电I域魄划相符，如变电站(电源)规划。而另一方面， 配网规划通常基于更准确的用电需求，在负荷规模和发展时序的预测上更接近实际，电网规划理应根据配 网规划进行合理的滚动调整，如根据更准确的负荷发展情况，调整变电站建设时序，或针对某地区的负荷 需求，调整某主变容量等。若能建立合适的统一规划优化模型，则可以从原理机制上实现两级规划的动态 交互和划一优化。 此外，建立数学模型无疑可以利用数学工具，实现一定程度的经济优化14。l。 总而言之，对于现有的城市电力规划模式作改进是有积极意义的，至少逐步、探索性的研究是必 要的。 2统一优化模型 2．1概述 本文拟构建电网和配网统一规划优化模型，在展开模型阐述和构建之前，首先就模型构造的若干原 则说明如下： 1)新模型应充分结合实际城市电力规划工作流程，做到理论联系实际，努力提高新模型的实用性 和可操作性。 2)统一规划模型将设计整体规划流程，其核心部分是电网和配网统一优化数学模型。 对于核心部分一电网和配网统一优化数学模型，应实现如下主要功能目标： 1)实现配网需求的对电网规划的反馈 2)实现全规划期内各年份一次性优化 3)实现变电站投产时序优化 4)实现网络排布优化 5)实现典型规划要求的约束处理 以下将具体描述该模型。 2．2模型变量描述 模型各主要变量定义如下： 2)规划变电站集合fpl(电源选址优化比较暂不在此模型中考虑。)； 3)将各个负荷地块看作一个负荷节点，定义负荷点集合为{n}，11E[1，2…n]，客观配合 电网规划及配网规划的合理深度要求(原则上应以更具体的配网规划为准)。进行适度的负荷预测。内容 应包括规划期最大／最小典型日内典型峰／谷时段的负荷预测(一年四个数据，可适度扩展)，为反映出系 统基本状况和网络潮流分布，定义典型时段集合为fIl。负荷预测应细化到各个负荷节点。 4)为完全描述负荷需求，定义矩阵： 系统负荷矩阵见{{y}，缸}}，其中D，【乃t】为在Y年典型时段t的系统总负荷。定义负荷预测完成后 值。 将变电站视为系统中一个功率注入(电源点)，定义Y年变电站P典型时段t变电站带负荷矩阵 以{p)，{y)，m} d1． 5)规划变电站主变总容量集合fC…l、可选规划输电线路集合fil、可选规划配电线路集合f 需要说明的是，为了加快模型计算效率，集合f11、fdl的形成应建立在前期线路工作基础上，是经过初步筛 选、直接参加优化的可选线路集合，并非所有可能道路、通道均有可选线路，大量明显不存在可操作性 (无通道、无法铺设管孔等)、经济性极