一种电网输供电模式的分析方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电网输供电技术领域，尤其是涉及一种电网输供电模式的分析方法。【背景技术】
[0002] 在电网发展初期，为了提高系统的安全稳定性，采取的措施往往是不断加强电网 结构，进而导致电网紧密程度不断提高；伴随经济的高速发展，紧密互联的电网开始出现短 路电流超标的问题，尤其在电源密集、负荷密度大的局部电网，短路电流水平超标现象曰益 突出。随着我国电网不断发展，短路电流超标问题已经成为一些地区制约其当地电网发展 的一个重要因素。
[0003]目前电网的模式结构主要包括独立分区结构、互联分区结构和无源分区结构，在 进行电网规划时，一般会根据负荷需求预测结果、电源建设情况以及规划工作人员的经验 等因素提出多个初步可行的电网结构方案，然后逐一对这些方案进行评价和比选。由于互 联型分区具有更高的供电可靠性，因此规划人员倾向于首先选择使用互联型分区结构进行 电网规划。但由于其短路电流水平较独立性分区结构更高，可能在电网规划方案形成后，发 现其短路电流水平无法满足运行要求，需要进行大量电网结构调整，甚至方案根本不可行， 造成大量人力、时间浪费。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一是提供一种电网输供电模式的分析方法，以解决现有技术中规 划效率低、规划不可行的问题。
[0005] 在一些说明性实施例中，所述电网输供电模式的分析方法，包括：根据以下情况数 据建立电网规划区域采用互联型分区结构的简化模型：电网规划区域内的基础电源情况数 据、和作为供电电源的高电压等级变电站的选址位置、以及所述高电压等级变电站的配置 情况数据；利用所述简化模型分别计算出所述基础电源注入高电压等级变电站母线的短路 电流、所述基础电源注入电网母线的短路电流、以及高电压等级变电站母线注入所述电网 母线的短路电流；根据所述高电压等级变电站母线及所述电网母线内的短路电流与各自断 路器额定遮断容量之间的大小关系，判定该电网规划区域选取互联型分区结构或独立性分 区结构。
[0006] 优选地，所述电网规划区域内的基础电源情况数据，包括：发电厂装机容量和发电 厂的分布位置。
[0007] 优选地，所述高电压等级变电站的配置情况数据，包括：主变电设备的数量、容量 和短路阻抗。
[0008] 优选地，所述计算出所述基础电源注入高电压等级变电站母线的短路电流，具体 包括：依照如下公式进行计算：
[0009]
[0010] 其中，IB_ 为所述短路电流、Xd"为发电厂机组的次暂态电抗、UK为发电厂升压 变的短路阻抗标么值、I为发电厂到电网母线的等效线路阻抗、为发电机组的有功出力、 为发电厂的功率因数、u7Mk为变电站内变压器的短路阻抗标么值、S $变电站内变压 器的额定容量、S。为发电机的额定容量。
[0011] 优选地，计算出所述基础电源注入电网母线的短路电流，具体包括：依照如下公式 进行计算：
[0012]
[0013] 其中，IB363 为所述短路电流、X/为发电厂机组的次暂态电抗、Χτ为发电厂升压 变的短路阻抗标么值、\为发电厂到电网母线的等效线路阻抗、为发电机的有功出力、 cos沪为发电厂的功率因数、为发电机的额定容量。
[0014] 优选地，计算出所述高电压等级变电站母线注入所述电网母线的短路电流，具体 包括：依照如下公式进行计算：
[0017] 其中，IB363S为所述短路电流、
表示取两台变压器的并联 电抗、UK%为变压器的短路阻抗标么值、&为变压器的额定容量、X5为高电压等级系统的等 值电抗、Is为高电压等级系统注入高电压等级母线的短路电流、Χα为电网系统等效互联线 路电抗。
[0018] 优选地，所述根据所述高电压等级变电站母线及所述电网母线内的短路电流与各 自断路器额定遮断容量之间的大小关系，判定该电网规划区域选取互联型分区结构或独立 性分区结构，具体包括：若存在所述高电压等级变电站母线内的短路电流超出其断路器额 定遮断容量或所述电网母线内的短路电流超出其断路器额定遮断容量，则判定该电网规划 区域内采用独立性分区结构；若所述高电压等级变电站母线内的短路电流和电网母线内的 短路电流未超出其各自断路器额定遮断容量，则判定该电网规划区域内采用互联性分区结 构。
[0019]与现有技术相比，本发明的说明性实施例包括以下优点：
[0020] 本发明通过采集或预测电网规划的一些初步信息，构建所研究地区电网的简化互 联分区结构模型，先对分区内枢纽变电站各电压等级母线短路电流水平进行初步评估，确 定能否采用互联型分区结构，然后再研究具体的电网结构方案，提高了规划效率，减少了电 网规划过程的工作量，避免了方案不可行的问题。
【附图说明】
[0021] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0022] 图1是现有技术中独立分区结构电网的示意图；
[0023] 图2是现有技术中互联分区结构电网的示意图；
[0024] 图3是现有技术中无源分区结构电网的示意图；
[0025] 图4是按照本发明的说明性实施例的流程图；
[0026] 图5是按照本发明的说明性实施例的互联分区结构电网的简化模型示意图。
【具体实施方式】
[0027] 在以下详细描述中，提出大量特定细节，以便于提供对本发明的透彻理解。但是， 本领域的技术人员会理解，即使没有这些特定细节也可实施本发明。在其它情况下，没有详 细描述众所周知的方法、过程、组件和电路，以免影响对本发明的理解。
[0028] 对于我国目前应用最为广泛的500/220kV电网，主要有三种常见电网常见输供电 分区模式：
[0029] 500kV变电站独立分区：指以500kV变电站的220kV母线（或与大型电厂的）为 核心，用220kV等级线路将附近的负荷和电源连接在一起，并经联络线与其它500kV独立分 区相连，如图1所示。
[0030] 500kV变电站互联分区：指两个500kV变电站独立分区通过220kV联络线相连接 后形成的分区，如图2所示。
[0031] 无源分区：分区内没有以220kV上网的地方电厂，如图3所示。
[0032] 如图4所示，公开了一种电网输供电模式的分析方法，包括：
[0033]S11、根据以下情况数据建立电网规划区域采用互联型分区结构的简化模型：电网 规划区域内的基础电源情况数据、和作为供电电源的高电压等级变电站的选址位置、以及 所述高电压等级变电站的配置情况数据；
[0034]S12、利用所述简化模型分别计算出所述基础电源注入高电压等级变电站母线的 短路电流、所述基础电源注入电网母线的短路电流、以及高电压等级变电站母线注入所述 电网母线的短路电流；
[0035]S13、根据所述高电压等级变电站母线及所述电网母线内的短路电流与各自断路 器额定遮断容量之间的大小关系，判定该电网规划区域选取互联型分区结构或独立性分区 结构。
[0036] 本发明通过采集或预测电网规划的一些初步信息，构建所研究地区电网的简化互 联分区结构模型，先对分区内枢纽变电站各电压等级母线短路电流水平进行初步评估，确 定能否采用互联型分区结构，然后再研究具体的电网结构方案，提高了规划效率，减少了电 网规划过程的工作量，避免了方案不可行的问题。
[0037] 在一些说明性实施例中，所述电网规划区域内的基础电源情况数据，包括：发电厂 装机容量和发电厂的分布位置。
[0038] 在一些说明性实施例中，所述高电压等级变电站的配置情况数据，包括：主变电设 备的数量、容量和短路阻抗。
[0039] 在一些说明性实施例中，所述计算出所述基础电源注入高电压等级变电站母线的 短路电流，具体包括：
[0040] 依照如下公式进行计算：
[0042] 其中，IBS。。为所述短路电流、X/为发电厂机组的次暂态电抗、UK为发电厂升压 变的短路阻抗标么值、I为发电厂到电网母线的等效线路阻抗、为发电机组的有功出力、 cosp为发电厂的功率因数、U7Mk为变电站内变压器的短路阻抗标么值、S $变电站内变压 器的额定容量、S。为发电机的额定容量。
[0043] 在一些说明性实施例中，计算出所述基础电源注入电网母线的短路电流，具体包 括：
[0044] 依照如下公式进行计算：
[0045]
[0046] 其中，IB363 为所述短路电流、X/为发电厂机组的次暂态电抗、Χτ为发电厂升压 变的短路阻抗标么值、\为发电厂到电网母线的等效线路阻抗、为发电机的有功出力、 Ρ为发电厂的功率因数、S(；为发电机的额定容量。
[0047] 在一些说明性实施例中，计算出所述高电压等级变电站母线注入所述电网母线的 短路电流，具体包括：
[0048] 依照如下公式进行计算：
[0051] 其中，IB363S为所述短路电流、
表示取两台变压器的并联 电抗、UK%为变压器的短路阻抗标么值、&为变压器的额定容量、X5为高电压等级系统的等 值电抗、Is为高电压等级系统注入高电压等级母线的短路电流、Χα为电网系统等效互联线 路电抗。
[0052] 在一些说明性实施例中，所述根据所述高电压等级变电站母线及所述电网母线内 的短路电流与各自断路器额定遮断容量之间的大小关系，判定该电网