110kV变电站站址选择方法和系统

摘要

一种110kV变电站站址选择方法和系统，其方法包括步骤：分别获取多个备选的选址方案的110kV变电站的主变容量、负载率、所装接的配变总容量，间隔利用率、10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率；分别根据主变容量、配变总容量确定各110kV变电站的关联度；分别将负载率、关联度、间隔利用率进行指标标准化；分别结合10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率以及指标标准化后的负载率、关联度、间隔利用率，确定各110kV变电站对应的选址方案的协调度；选择协调度最高的选址方案对应的站址作为最终站址，可以在保证配电网的可靠性的同时提高中压配电网运行的协调性。

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种110kV变电站站址选择方法和系统。

背景技术

110kV变电站的选址定容对供电能力、供电平衡、可靠性等高中压配网协调问题起到决定性作用。例如，110kV变电站选址对10kV出线长度、难度都有很大影响。但是考虑到地形地貌、环保、市政规划等影响，有时政府部门在110kV变电站的选址过程中给出的110kV变电站建设用地偏僻，造成110kV变电站与负荷中心有一定距离，供电半径过大，进而对线损、电压降的影响比较显著；或者由于该地区人口密度大，土地资源紧张，已建好的110kV变电站出线水平受到限制，10kV出线不容易。这些欠协调因素都会给电网运行带来一定影响。如由于10kV的出线困难，供电部门不得不将最好由新建110kV变电站供电的负荷转移至其他邻近110kV变电站，两个110kV变电站的供电范围、间隔利用率情况、10kV出线的负载情况都将受到影响。

电力部门在近期规划时，新建110kV变电站的站址一般是按经验选取。规划人员结合负荷分布、负荷预测情况和政府部门储备用地规划，在平均负载较重的区域内选出几个待选站址，然后依据专家经验确定最终的站址。依照这种方式确定的站址并没有经过优化，不能保证高中压配电网具有良好的协调性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种110kV变电站站址选择方法和系统，可以在保证配电网的可靠性的同时提高中压配电网运行的协调性。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种110kV变电站站址选择方法，包括如下步骤：

分别获取多个选址方案的110kV变电站的主变容量、负载率、所装接的配变总容量，间隔利用率、10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率；

分别根据各所述110kV变电站对应的所述主变容量、所述配变总容量确定各所述110kV变电站的关联度；

分别将各所述110kV变电站对应的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率进行指标标准化；

分别结合各所述110kV变电站对应的所述10KV线路重载率、所述10KV线路不可转供率、所述10KV线路主干过长率以及指标标准化后的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率，确定各所述110kV变电站对应的所述选址方案的协调度；

根据所述协调度选择协调度最高的选址方案对应的站址作为最终站址。

一种110kV变电站站址选择系统，包括：

采集模块，用于分别获取多个选址方案的110kV变电站的主变容量、负载率、所装接的配变总容量，间隔利用率、10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率；

第一处理模块，用于分别根据各所述110kV变电站对应的所述主变容量、所述配变总容量确定各所述110kV变电站的关联度；

标准化模块，用于分别将各所述110kV变电站对应的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率进行指标标准化；

第二处理模块，用于分分别结合各所述110kV变电站对应的所述10KV线路重载率、所述10KV线路不可转供率、所述10KV线路主干过长率以及指标标准化后的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率，确定各所述110kV变电站对应的所述选址方案的协调度；

选择模块，用于根据所述协调度选择协调度最高的选址方案对应的站址作为最终站址。

根据上述本发明的方案，由于是结合各所述110kV变电站对应的所述10KV线路重载率、所述10KV线路不可转供率、所述10KV线路主干过长率以及指标标准化后的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率，确定各所述110kV变电站对应的所述选址方案的协调度，并根据所述协调度选择协调度最高的选址方案对应的站址作为最终站址，而指标标准化后的关联度又是基于主变容量、所述配变总容量确定的，也就是说，是基于110kV变电站的各种指标数据(包括主变容量、负载率、所装接的配变总容量，间隔利用率、10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率)确定各选址方案的协调度，并选择协调度最高的选址方案对应的站址作为最终站址，这样得到的最终站址可以在保证配电网的可靠性的同时提高中压配电网运行的协调性，同时由于不涉及迭代计算，计算速度快，提高了110kV变电站站址的选择效率。

附图说明

图1为本发明的110kV变电站站址选择方法实施例的流程示意图；

图2为图1中的步骤S103在其中一个实施例中的细化流程示意图；

图3为具体示例中电网拓扑图；

图4为本发明的110kV变电站站址选择系统实施例的结构示意图；

图5为图4中的标准化模块在其中一个实施例中的细化结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

在下述说明中，首先针对本发明的110kV变电站站址选择方法的实施例进行说明，再对本发明的110kV变电站站址选择统的各实施例进行说明。

参见图1所示，为本发明的110kV变电站站址选择方法实施例的流程示意图。如图1所示，本实施例的110kV变电站站址选择方法包括如下步骤：

步骤S101：分别获取多个选址方案的110kV变电站的主变容量、负载率、所装接的配变总容量，间隔利用率、10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率；

其中，选址方案的总个数可以根据实际情况确定，例如，在近期规划时，共选择了n个待选站址，则对应的选址方案的总个数也为n，n为大于1的正整数；

当选址方案的对应的站址选取后，该选址方案的对应的110kV变电站的主变容量、负载率、所装接的配变总容量，间隔利用率、10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率均可以通过现有方式获得，在此不予赘述；

以下为了方便描述，对于第k个选址方案的110kV变电站的主变容量、负载率、所装接的配变总容量，间隔利用率、10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率以下分别用S_k、T_k、S_DK、L_{space_k}、L_{high_k}、L_{no-turn_k}、L_{far_k}表示，其中，下标k为不大于n的正整数，n为选址方案的总个数；

步骤S102：分别根据各所述110kV变电站对应的所述主变容量、所述配变总容量确定各所述110kV变电站的关联度；

具体地，可以分别根据如下的公式(1)确定各所述110kV变电站的关联度；

d_k＝S_Dk/S_k        (1)

其中，d_k表示第k个选址方案的110kV变电站的关联度；

步骤S103：分别将各所述110kV变电站对应的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率进行指标标准化；

如图2所示，分别将各所述110kV变电站对应的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率进行指标标准化具体可以包括如下步骤：

步骤S201：分别根据预设的负载率基准值对各所述110kV变电站的所述负载率进行指标标准化；

负载率基准值可以根据实际需要确定，在一个较佳的实施例中，负载率基准值为0.50～0.65，即可以根据实际需要在0.50～0.65中选取；

具体地，可以分别根据如下的公式(2)对各所述110kV变电站的所述负载率进行指标标准化；

T_k′＝|T_k-T_b|/T_b        (2)

其中，T_k表示指标标准化前的第k个选址方案的110kV变电站的负载率，也即在步骤S101中获取的第k个选址方案的110kV变电站的所述负载率，T_k′表示指标标准化后的第k个选址方案的110kV变电站的负载率，T_b表示所述负载率基准值，一般地，对于不同的选址方案，负载率基准值是相同的；

步骤S202：分别根据预设的关联度基准值对各所述110kV变电站的所述关联度进行指标标准化；

关联度基准值可以根据实际需要确定，在一个较佳的实施例中，关联度基准值为0.80～1.30，即可以根据实际需要在0.80～1.30中选取；

具体地，可以分别根据如下的公式(3)对各所述110kV变电站的所述关联度进行指标标准化；

d_k′＝|d_k-d_b|/d_b          (3)

其中，d_k表示指标标准化前的第k个选址方案的110kV变电站的关联度，也即在步骤S101中获取的第k个选址方案的110kV变电站的关联度，d_k′表示指标标准化后的第k个选址方案的110kV变电站的关联度，d_b表示所述关联度基准值，一般地，对于不同的选址方案，关联度基准值是相同的；

步骤S203：分别根据预设的间隔利用率基准值对各所述110kV变电站的所述间隔利用率进行指标标准化；

间隔利用率基准值可以根据实际需要确定，在一个较佳的实施例中，间隔利用率基准值为0.70～0.90，即可以根据实际需要在0.70～0.90中选取；

具体地，可以分别根据如下的公式(4)对各所述110kV变电站的所述间隔利用率进行指标标准化；

L_{space_k}′＝|L_{space_k}-L_{space_b}|/L_{space_b}      (4)

其中，L_{space_k}表示指标标准化前的第k个选址方案的110kV变电站的间隔利用率，也即在步骤S101中获取的第k个选址方案的110kV变电站的间隔利用率，L_{space_k}′表示指标标准化后的第k个选址方案的110kV变电站的间隔利用率，L_{space_b}表示所述间隔利用率基准值，一般地，对于不同的选址方案，间隔利用率基准值是相同的；

需要说明的是，对负载率进行指标标准化的步骤、对关联度进行指标标准化的步骤以及对间隔利用率进行指标标准化的步骤可以不采用上述先后顺序，可以同时进行；

步骤S104：分别结合各所述110kV变电站对应的所述10KV线路重载率、所述10KV线路不可转供率、所述10KV线路主干过长率以及指标标准化后的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率，确定各所述110kV变电站对应的所述选址方案的协调度；

具体地，可以分别根据如下的公式(5)确定各所述110kV变电站对应的所述选址方案的协调度；

$>w_k=\sqrt[6]{(1-{T_k}^{\prime })(1-{d_k}^{\prime })(1-{L_{\mathrm{space}\_k}}^{\prime })(1-L_{\mathrm{high}\_k})(1-L_{\mathrm{no}-\mathrm{turn}\_k})(1-L_{\mathrm{far}\_k})}---\left(5\right)$>

其中，w_k表示第k个选址方案的协调度，T_k′、d_k′、L_{space_k}′、L_{high_k}、L_{no-turn_k} L_{far_k}所表示的含义如前所述，在此不予赘述；

根据公式(5)可知，本实施例方案在确定选址方案的协调度综合考虑了110kV变电站的各种指标数据(包括主变容量、负载率、所装接的配变总容量，间隔利用率、10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率)，且当中任意一个指标数据的取值越接近边界时，它对协调度计算结果的影响程度越大；

步骤S105：根据所述协调度选择协调度最高的选址方案对应的站址作为最终站址；

最终站址指从多个选址方案中最终选定的选址方案中的站址；

具体地，可以对选址方案的协调度进行排序，根据排序结果选择协调度最高的选址方案对应的站址作为最终站址；

这里的协调度最高选址方案也指协调度的数值最大的选址方案。

据此，根据上述本实施例的方案，由于是结合各所述110kV变电站对应的所述10KV线路重载率、所述10KV线路不可转供率、所述10KV线路主干过长率以及指标标准化后的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率，确定各所述110kV变电站对应的所述选址方案的协调度，并根据所述协调度选择协调度最高的选址方案对应的站址作为最终站址，而指标标准化后的关联度又是基于主变容量、所述配变总容量确定的，也就是说，是基于110kV变电站的各种指标数据(包括主变容量、负载率、所装接的配变总容量，间隔利用率、10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率)确定各选址方案的协调度，并选择协调度最高的选址方案对应的站址作为最终站址，这样得到的最终站址可以在保证配电网的可靠性的同时提高中压配电网运行的协调性，同时由于不涉及迭代计算，计算速度快，提高了110kV变电站站址的选择效率。

具体实施例

为了便于理解本发明的方案，以下以一个具体示例进行说明，但该具体示例不构成对本发明的限制。

在该具体实施例中是以某需要新建一座110kV变电站的电网为例进行仿真计算，图3显示了该电网的拓扑结构，图3中的◎为220kV变电站；○为110kV变电站；括号内的数字为单台变压器容量，单位MVA；为候选站址；候选站址旁边的1、2、3为候选站址编号。

(1)由图3可知，选址方案的总个数n＝3，如图3所示，对选址方案从1至3进行编号，并设置计数变量k＝1；

(2)采集第k个选址方案的110kV变电站的主变容量S_k、负载率T_k、所装接的配变总容量S_Dk、间隔利用率L_{space_k}；该110kV变电站的10KV线路重载率L_{high_k}、10KV线路不可转供率L_{no-turn_k}、10KV线路主干过长率L_{far_k}，此处，以第1个选址方案的110kV变电站为例，有：

S₁＝100MVA，T₁＝0.52，S_D1＝75MVA，

L_{space_1}＝0.61，L_{high_1}＝0，L_{no-turn_1}＝0.25，L_{far_1}＝0.20；

(3)计算110kV变电站关联度d_k＝S_Dk/S_k，此处以第1个选址方案的110kV变电站为例，有：

d₁＝S_D1/S₁＝0.75；

(4)将负载率T_k、关联度d_k、间隔利用率L_{space_k}指标标准化，在该具体实施例中，110kV变电站的负载率基准值T_b＝0.60；110kV变电站的关联度基准值d_b＝0.92；110kV变电站的间隔利用率基准值L_{space_b}＝0.75，此处以第1个选址方案的110kV变电站为例，有：

$>T_1=\frac{|T_1-T_b|}{T_b}=0.13,d_1=\frac{|d_1-d_b|}{d_b}=0.18,L_{\mathrm{space}\_1}=\frac{|L_{\mathrm{space}\_1}-L_{\mathrm{space}\_b}|}{L_{\mathrm{space}\_b}}=0.32;$>

(5)采用如上的公式(5)计算第k个备选的选址方案的协调度w_k，此处以第1个选址方案的110kV变电站为例，有：

$>w_1=\sqrt[6]{(1-T_1)(1-d_1)(1-L_{\mathrm{space}\_1})(1-L_{\mathrm{high}\_1})(1-L_{\mathrm{no}-\mathrm{turn}\_1})(1-L_{\mathrm{far}\_1})}=0.81;$>

(6)检验得k是否不等于n，若是，则将k的值增加1，返回步骤(2)；

第2个至第3个选址方案的110kV变电站协调度计算流程与第1个选址方案的110kV变电站协调度计算流程相同，此处不再赘述。

为更加直观体现，表1给出了第1个至第3个选址方案的110kV变电站协调度计算结果。

表1 选址方案的110kV变电站协调度计算结果

由表1可知，w₂＜w₃＜w₁，故以选址方案1对应的站址为最终的110kV变电站站址(即上述实施例中的最终站址)。

根据上述本发明的110kV变电站站址选择方法，本发明还提供一种110kV变电站站址选择系统，以下就本发明的110kV变电站站址选择系统的实施例进行详细说明。图4中示出了本发明的110kV变电站站址选择系统的实施例的结构示意图。为了便于说明，在图4中只示出了与本发明相关的部分。

如图4所示，本实施例中的110kV变电站站址选择系统，包括采集模块301、第一处理模块302、标准化模块303、第二处理模块304、选择模块305，其中：

采集模块301，用于分别获取多个选址方案的110kV变电站的主变容量、负载率、所装接的配变总容量，间隔利用率、10KV线路重载率、10KV线路不可转供率、10KV线路主干过长率；

第一处理模块302，用于分别根据各所述110kV变电站对应的所述主变容量、所述配变总容量确定各所述110kV变电站的关联度；

标准化模块303，用于分别将各所述110kV变电站对应的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率进行指标标准化；

第二处理模块304，用于分分别结合各所述110kV变电站对应的所述10KV线路重载率、所述10KV线路不可转供率、所述10KV线路主干过长率以及指标标准化后的所述负载率、所述关联度、所述间隔利用率，确定各所述110kV变电站对应的所述选址方案的协调度；

选择模块305，用于根据所述协调度选择协调度最高的选址方案对应的站址作为最终站址。

在其中一个实施例中，第一处理模块302可以分别根据d_k＝S_Dk/S_k确定各所述110kV变电站的关联度；

其中，d_k表示第k个选址方案的110kV变电站的关联度，S_Dk表示第k个选址方案的110kV变电站的配变总容量，S_k表示第k个选址方案的110kV变电站的主变容量。

在其中一个实施例中，如图5所示，标准化模块303可以包括：

第一标准化单元401，用于分别根据预设的负载率基准值对各所述110kV变电站的所述负载率进行指标标准化；

第二标准化单元402，用于分别根据预设的关联度基准值对各所述110kV变电站的所述关联度进行指标标准化；

第三标准化单元403，用于分别根据预设的间隔利用率基准值对各所述110kV变电站的所述间隔利用率进行指标标准化。

在其中一个实施例中，第一标准化单元401可以分别根据T_k′＝|T_k-T_b|/T_b对各所述110kV变电站的所述负载率进行指标标准化；

第二标准化单元402可以分别根据d_k′＝|d_k-d_b|/d_b对各所述110kV变电站的所述关联度进行指标标准化；

第三标准化单元403可以分别根据L_{space_k}′＝|L_{space_k}-L_{space_b}|/L_{space_b}对各所述110kV变电站的所述间隔利用率进行指标标准化；

其中，T_k、d_k、L_{space_k}分别表示指标标准化前的第k个选址方案的110kV变电站的负载率、关联度、间隔利用率，T_k′、d_k′、L_{space_k}′分别表示指标标准化后的第k个选址方案的110kV变电站的负载率、所述关联度、所述间隔利用率，T_b、d_b、L_{space_b}分别表示所述负载率基准值、所述关联度基准值、所述间隔利用率基准值。

在其中一个实施例中，所述第二处理模块分别根据$>w_k=\sqrt[6]{(1-{T_k}^{\prime })(1-{d_k}^{\prime })(1-{L_{\mathrm{space}\_k}}^{\prime })(1-L_{\mathrm{high}\_k})(1-L_{\mathrm{no}-\mathrm{turn}\_k})(1-L_{\mathrm{far}\_k})}$>确定各所述110kV变电站对应的所述选址方案的协调度；

其中，w_k表示第k个选址方案的协调度，T_k′表示指标标准化后的第k个选址方案的110kV变电站的负载率，d_k′表示指标标准化后的第k个选址方案的110kV变电站的关联度，L_{space_k}′表示指标标准化后的第k个选址方案的110kV变电站的间隔利用率，L_{high_k}表示第k个选址方案的110kV变电站的10KV线路重载率，L_{no-turn_k}表示第k个选址方案的110kV变电站的10KV线路不可转供率，L_{far_k}表示第k个选址方案的110kV变电站的10KV线路主干过长率。

本发明的110kV变电站站址选择系统与本发明的110kV变电站站址选择方法一一对应，在上述110kV变电站站址选择方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于110kV变电站站址选择系统的实施例中，特此声明。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。