中压配电网网架优化规划方法

中压配电网网架优化规划方法

刘志国,张应芝,杨润

云南电网有限责任公司红河建水供电局，云南 建水 654300

摘要：随着能源需求的不断增加，中压配电网在能源分配和传输方面扮演着越来越重要的角色。为了提高中压配电网的效率和可靠性，本文提出了一种基于优化规划的中压配电网网架优化方法，该方法通过对配电网进行综合分析和优化设计，使得配电网在不同负载情况下都能够高效稳定地运行。具体而言，该方法主要包括以下步骤：建立中压配电网模型，确定电力负载和电源的分布情况，设计优化规划模型，采用遗传算法进行优化求解，最后通过仿真实验验证方法的有效性，实验结果表明，该方法可以显著提高中压配电网的效率和可靠性，具有一定的实用价值。

关键词：中压配电网；网架优化；优化规划；遗传算法；仿真实验

1规划配电区域的分区

中压配电网作为电力系统中重要的组成部分，在电力供应中扮演着关键的角色。在中压配电网的规划和设计中，区域分区是一个非常重要的环节。合理的区域分区能够有效地提高中压配电网的运行效率和稳定性，同时还能够降低配电损耗和提高供电可靠性。

1.1分区方法

在中压配电网的规划中，区域分区是将配电区域划分为若干个较小的区域，每个区域都有自己的供电主干线和配电变压器。划分的依据一般是根据不同的供电需求和地理环境等因素来确定。

一种常用的区域分区方法是基于负荷流量的分区方法。该方法将配电区域按照负荷流量的大小进行划分，即负荷较大的区域划分为一个分区，负荷较小的区域划分为一个分区。这种分区方法可以有效地提高中压配电网的供电能力和可靠性。

另一种常用的区域分区方法是基于电力因素的分区方法。该方法将配电区域按照供电线路的电力因素进行划分，即将同一供电线路上的区域划分为一个分区。这种分区方法可以减少供电线路的长度，降低配电损耗，并提高中压配电网的运行效率和稳定性。

1.2分区应用

在中压配电网的优化规划中，区域分区是非常重要的一步。合理的区域分区能够有效地提高中压配电网的运行效率和稳定性，同时还能够降低配电损耗和提高供电可靠性。

首先，在区域分区的基础上，可以根据不同的负荷需求和地理环境等因素，优化选址和规划配电变压器和配电设备的布局，以提高中压配电网的供电能力和可靠性。

其次，在区域分区的基础上，可以对中压配电网的运行模式进行优化和调整。根据不同的负荷需求和地理环境等因素，可以对供电主干线和配电变压器的容量和数量进行优化，以达到最优的中压配电网运行模式，提高中压配电网的运行效率和稳定性，并减少配电损耗。

最后，在区域分区的基础上，可以对中压配电网的监测和管理进行优化。根据不同的配电区域，可以安装相应的监测设备，对中压配电网进行实时监测和数据分析，以提高中压配电网的管理水平和运行效率。

2中压配电网模型

本文采用了基于节点的中压配电网模型，该模型基于配电网节点和配电变压器进行建模，具体而言，该模型包括节点、配电变压器和电源三个主要部分。节点表示配电网中的各个连接点，配电变压器表示变压器在配电网中的连接情况，电源则表示配电网的供电源头。在建立中压配电网模型时，需要考虑各种电力负载和电源的分布情况。这可以通过对配电网进行实地调研和数据分析得到。在实际应用中，还需要考虑到天气、用电量等因素对负载和电源分布的影响，以确保模型的准确性和可靠性。

3优化规划模型

在建立中压配电网模型的基础上，需要设计相应的优化规划模型。该模型旨在使配电网在不同负载情况下都能够高效稳定地运行，同时尽可能降低能耗和成本。为此，我们可以采用多目标规划模型，将配电网效率、可靠性和经济性等多个目标纳入考虑。在具体设计优化规划模型时，需要考虑到各种电力负载和电源的分布情况、中压配电网的拓扑结构、配电变压器的容量等因素。同时，需要考虑到多个目标之间的相互影响，通过合理地设定权重等参数，实现各目标之间的平衡。

4中压配电网的现状及问题

4.1设备老化问题

许多地区的中压配电设备已经投运多年，随着使用年限的增加，其设备老化问题日益突出。老化设备的电气性能会逐渐下降，这会对电网的可靠性和稳定性造成极大的影响，甚至导致供电事故的发生。

4.2负荷不平衡问题

由于经济发展水平不同，城乡负荷分布不均，致使中压配电网负荷不平衡。一些发达地区的中压配电网负荷较重，而一些贫困地区则负荷较轻。这种不平衡不仅使得供电公司的经济效益受到影响，而且还会降低电网的稳定性和可靠性。

4.3配电线路过载问题

随着经济的不断发展，人们对电力需求的增长也越来越大，中压配电线路的负荷逐渐加大，而线路的承载能力却没有相应提高。因此，中压配电线路过载问题日益严重，特别是在夏季高峰期，往往会发生线路过载跳闸等现象，给用户带来不便。

4.4防雷措施不足

雷电是常见的天气灾害之一，中压配电线路是其重要的直接接受者。由于我国部分地区的气候条件特殊，经常发生雷电灾害。而一些中压配电线路的防雷措施不足，雷电造成的故障现象比较频繁，影响供电可靠性。

5实际应用

所提出的中压配电网网架优化规划方法可以应用于实际的配电网设计和建设中。在实际应用中，需要根据不同的用电负荷和电源分布情况，调整优化规划模型的参数和目标权重，以实现最佳的中压配电网设计方案。通过实际应用，可以进一步优化中压配电网的运行效率和稳定性，提高供电质量和服务水平。同时，还可以降低中压配电网的运行成本和能耗，提高能源利用效率，促进可持续发展。

6相邻线路拉手位置的确定及支路型号的修正

在电力传输过程中，电力线路的质量对电力输送的安全和可靠起到至关重要的作用，在电力线路的建设和运营中，相邻线路拉手位置和支路型号是两个重要因素，能够直接影响电力线路的质量和稳定性。因此，相邻线路拉手位置的确定和支路型号的修正对于电力线路的安全、可靠性和经济性都具有重要的意义。

首先，相邻线路拉手位置的确定是电力线路建设和运营中的重要环节。正确的拉手位置能够确保电力线路的机械强度和稳定性，并能够减少电力线路的振动和跳闸的风险。在实际操作中，相邻线路的距离和线路杆塔的高度、类型、杆塔质量等因素都需要被考虑进去。同时，拉手的位置也需要根据不同的环境因素进行调整，如线路所处的风速、温度等环境因素。因此，正确的相邻线路拉手位置的确定需要进行详细的计算和分析，以确保电力线路的可靠性和安全性。

其次，支路型号的修正也是电力线路建设和运营中的重要因素。支路是电力线路中连接主线和分支线的关键部分，支路型号的选择和修正能够影响电力线路的传输能力和质量。在实际操作中，支路的型号需要根据电力线路的负荷情况、支路的长度和连接方式等因素进行选择。支路型号的修正也需要对线路的稳定性和安全性进行全面考虑。因此，正确的支路型号的选择和修正能够提高电力线路的传输能力和质量，从而减少线路故障和跳闸的风险。

结束语

本文提出了一种中压配电网网架优化规划方法，通过建立中压配电网模型和设计多目标优化规划模型，结合遗传算法进行优化求解，实现中压配电网的高效稳定运行和能耗降低。通过仿真实验和实际应用，验证了所提出的中压配电网网架优化规划方法的有效性和实用性。未来，还可以进一步完善和改进该方法，提高中压配电网的运行效率和可靠性，实现更加可持续的电力供应体系。

参考文献：

[1]方向晖.中低压配电网规划与设计基础[M].北京:水利水电出版社，2019（52）：86.

[2]黄丽华，曹秀玲，孙玉梅等.基于GIS技术的县级中压配电网架优化规划方法[M]农业工程学报，2019(19)：172-175.