合理性l
l安全性I
l及可靠性I]—二二二
谰l巡堕量l
i网l坚些
l厢丝lUD,:设备
l故障情况
一一一一一
一一一一一一一一供能力B5:线路分
段情况
图1配电网综合评价AHP层次结构(局部)
Fig.1
PartialAIIPstlllctIlre
of咖prehensiVe
evaIuationfbrdistributionnetwOrk
图1中的技术合理性(A)、运行安全性(B)、供电质量及可靠性(C)等系统指标构成与评价目标直接相关的第1层子属性。电源(A1)、线路(A2)、
开闭站(A3)等设备的技术合理性又构成与系统指
标(A)相关的下一层予属性。
建立上述层次结构后,可采用两两比较或者专家直接给出的方法来确定同层属性间的权重。最后,逐层向上计算,得到该体系各层指标的评分,计算公式为
n
s(M)=yJ;(‘)w;(‘’(1)
石。
。
J=J
式中0川’代表层次结构中第“1层某属性A(川)的评分;n表示属性A(M’的忌层子属性个数;S(2’表示A‘M’的七层子属性_,的评分;研㈣表示子属性,的权重。
3评估结果
3.1现状电网评估
3.1.1
电网概况
北京某供电公司10kV配电网概况如表l所示。由表1可见:GIS系统中缺少44条线路的数据,
这在评估中将由人工补充;从开闭站、线路以及公用配变等宏观指标看,GIS数据接近实际的电网。因此评估结果能够反映该供电公司10kV配电网的实际情况。随着GIs系统的完善,评估结果将更接及其优先级的建议。2.2评估方法
评价等综合评价方法,辅以拓扑分析、潮流计算、安全性分析等电气分析手段。
近实际情况。
第29卷第20期
电网技术
79
表1北京某10kv配电网概况
Thb.1
Generalsituationofcertain10kVdistributionnetworkinBeijing
注:①GIS数据是指由GIS系统导入后经过修复的数据,调查数据由供电公司提供;②比例是指GIs数据占调查数据的比例;③实际评估中线路区分电缆和架空线。
3.1.2单项指标计算
经过对原始数据分类、统计、拓扑识别、潮流计算、^,_1分析等可得到所有62个指标的相关数据。这些指标分为如下2类:
(1)不满足技术原则的越界元件的比例,例如主干偏长线路所占比例,这些比例主要通过判据筛选、统计获得。
(2)直接反映电网状况的指标,例如主干线平均长度、容载比、线损率等。各单项指标都能从不同侧面评价电网。
线路是电网最基本的电力设备,其建设情况将直接影响电网的供电质量和可靠性。若主干线供电距离太大,则导致可靠性低,电压损失高。《城市电力网规划设计导则》要求城网主干线路长度不大
于5m。图2为评估区内主干线路长度的分布情况。
图2
线路主干长度分布
ng.2
L蛐gth
distributionofmain
tmnl【s
由图2可以看出大部分主干线路长度比较合理,只有少部分偏长,可能影响供电质量。
主干截面配合是评估线路供电能力的另一个重要技术指标。考虑到“^L.1”运行方式下的功率流向,要求主干网架应该配备容量基本相同并且充足的导线,才能够充分利用线路的输送能力。表2按问题严重程度给出了主干网中截面配合不合理的线路。
为给出主干网中这些小截面导线的位置,本文利用评估软件将其在地理接线图中突出显示,该图
万
方数据的局部见图3。图中的圆圈表示变电站,实线表示10kv配电线路,其中粗实线表示主干网小截面导线。表2和图3为下一步电网改造提供了直接依据。
表2截面配合不合理的线路
Tab.2
Feeders耐tllp∞rlyc∞rdinatedcross-s∞tions
线路——j堡堕堕一—』型堕塑坠
长度,km
型号载流量/A长度,km
型号载流量/A
乙
4.258
Jl(IJJ一185510
2.46l
JKLYJ一70
265如4.388
JⅪ』J—185510
1.806
JI(I』J一70
265厶
7.578
Jl(I』J一185
5lO
3.039
JKLYJ一70
265
图3区内主干网小截面导线地理位置(局部)
Fig.3
PartialgeographiclOcations
oflineswithsmaUcrOss-sec60ns
3.1.3综合评价
所有单项指标计算完毕后,依据专家给定的评分标准,采用模糊评价方法可得到每项指标的百分制评分;再利用AHP方法逐层向上计算可得到上一级层指标的评分,直到计算出配电网综合评分。表3给出了配电网综合评分的部分结果。
表3配电网综合评分
Thb.3
Comprehensivescor℃ofdistributionnetwork
罴誊兰价目标
配电网综合评分墨丝……”……222
垡堕金里丝塑堡【!:!里塑堇查鱼堡壁堂堡fQ:!!墅
一各层主干长度合理性
一二二.
评价
貅篙霹瓣戮霾….
塑堡(坚鬯
最长路
截面配合合理性
荔::
塑堡!坌:!旦丝二二二二
注:在每一个评价指标中,括号中的数据代表该指标的权重;带下
划线的数据代表该指标的评分;每个指标的评分等于其所有下层相关子属性的评分与权重乘积再求和;黑体数字表示指标的得分较低。
表3表明所评估的配电网中线路“主干偏长”评分为90分,权重为0.6;“主干平均长度”评分为77分,权重为O.4。由它们的评分乘以各自的权重,可以得到上一层指标“主干长度”的技术合理性评分为84.8分。如此逐层向上计算,得到配电网综合评分为85.2。3.1.4问题分析
表4和表5分别给出了变电站和线路存在的问
题。
肖峻等:城市中压配电网评估方法与实例研究
v01.29No.20
表4变电站存在问题
7Ihb.4
W朗kn豁∞sofsubstations
序号
变电站
JDP2隔P3
lV10.02√2V
18.04
、,
3
国乳豇
V
i
19
Slq
√一一一
1合计/座19
10
7
6
…O
一
注:Pl为不满足停电校验;尸2为无功配置偏低:P3为出线间隔紧张
P10为容量配置不满足Ⅳ-l。
表5线路存在问题
,】1ab.5
W‰峭s髂of
feeders
2为截面配合不合理;w3为配变答量小合
理:M6为功率因数偏低。
从表4和表5可以看出:
(1)各变电站和各线路存在的具体问题及其(2)各变电站和各线路普遍存在的问题。19(3)在考查的lO项相关属性中,每座变电站针对现状网评估所发现的问题,考虑向目标网通过比较对应评分的高低(表格从略),可以万
方数据优秀水平,并且实施效果良好,大部分问题在~定程度上得到了解决。近期规划的科学性由于有评估数据的支持得到了大幅度提高。这种将规划网评估指标与现状网对比衡量电网建设效果的方法,为反复修正优化电网建设项目提供了科学的工具。
根据近期规划方案,可列出电网建设方案建议及优先级,如表6所示,对指导近期(1以年)电网建设与改造具有很高的参考价值。
表6电网建设改造项目建议
7I'ab.6
Proposedconstructionand
renovation
pr町∞tsofdistributi伽network
注:表中★越多表不优先级越高。
4结论
本文对北京10kV配电网的评估与以往的评估工作相比具有以下特点:
(1)通过AHP方法建立了评价指标和评价体系,从安全性、技术合理性等多个方面实现对电网的定量评估。
(2)通过数据分析自动发现电网存在问题,点面结合的量化分析方法既能从整体上反映电网问题,找出最普遍的问题及其位置,又能给出存在问题最多的变电站和线路。
(3)针对问题确定近期电网的规划方案,对规划电网进行评估并与现状网对比,从而衡量规划的实施效果。在此基础上,提出近期电网建设改造项目与优先级排序,为优化电网建设项目提供了科学决策工具。
(4)建立了评估软件与GIS等其它信息系统的接口,能够方便地完成数据收集、校验与修复,便于定期开展评估工作,充分利用了电力公司现有
资源。
(5)将评估结果通过W曲发布,便于评估结果的应用。
采用本文方法进行配电网评估,能够将定量与定性相结合进行综合评价,得到客观、科学、有效的评估结果,对电网建设有重要的指导作用。
参考文献
【1】余贻鑫,王成山,肖竣,等.城网规划计算机辅助决策系统【J】.电
力系统自动化,2000,24(15):59—62.
注:Ⅳl为线型非标准化;W严重程度。19座变电站中S】站和&站存在问题相对较多。在221条线路中Ll、如、L3等线路存在问题较多,而线路如21等存在的问题则很少。
座变电站存在最普遍的问题是不满足停电校验,其次是无功配置偏低和出线间隔紧张等。线路中普遍存在的问题依次是线型非标准化、主干截面配合不合理、配变容量不合理等。
平均存在2个问题;在考查的16项相关属性中,每条线路平均存在3个问题。3.2近期规划与建设改造项目
架的发展,再结合既有的项目计划与近期市政道路建设情况,形成了近期规划电网。将规划方案在现状网基础上输入评估软件,再与如表3所示的现状网评估结果进行比较。
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