城乡一体化布局下的电压等级优化研究

论文摘要

配电网规划是电力系统中一个涉及面广的复杂问题,既需考虑负荷因素和技术水平等内部条件,又需考虑社会经济发展等外部因素,同时配电网规划合理与否也对电力工业及至整个国民经济发展有着重要影响。本文以城乡一体化为契机,通过城乡一体化布局下的电压等级优化研究,分析大环境变化对电网规划方法的影响,提出一种能适应环境变化的电网规划的思路。城乡一体化是解决我国“三农”问题的重要出路,目前已有不少省市将城乡一体化纳入了地方“十二五”规划工作之中,城乡一体化已成为我国社会发展的必然趋势。本文考虑的大环境变化即为城乡一体化的发展。通过介绍国内外城乡一体化的发展历程、道路及其主要内容,分析了城乡一体化的布局特点。在电网规划的基本步骤方面,选取了电压等级的优化配置进行研究,在分析电网电压等级合理配置重要性的基础上,研究了国外发达国家电压等级配置现状和优化经验及我国电网电压等级配置的情况,提出了我国电网电压等级的优化方向,建立了以经济性为主要目标、综合考虑技术性和社会性等因素的多目标优化模型,其中经济性指标采用的是考虑了投资、线损及运行维护费用的综合年费用。优化过程采用的是通过选取备选方案进行初步优化、再对备选方案进行基于全局优化的网络规模的技术经济性比较、最终得到最优电压等级方案的方法。网络规模采用的是以全电压等级综合年费用最小为目标的优化结果,各级变电站的容量和供电半径均为优化的值,符合电网发展的趋势,避免了选取特定容量系列和供电半径进行比较的偶然性,提高了结论的适应性。考虑城乡一体化布局对电网规划的影响,利用已建立的电压等级优化模型,提出了城乡一体化布局下的电压等级优化方法,结合城乡一体化的布局特点确定了城乡一体化布局下的电压等级优化的目标的选择、备选方案的选取、参数的设定及方案的评估方法,并通过实例计算得到了城乡一体化布局下的最优电压等级方案。分析了城乡结合部等城乡一体化布局下新出现的区域的电压等级优化配置方法。在远郊农村地区,提出了采用35kV作为配电电压的建议,首次分析评估了采用35kV配电的技术经济性,结合实例提出了35kV配电的适应范围。结论可用于评估现有电压等级方案,也可用于指导电网的规划建设。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 社会背景
• 1.1.2 行业背景
• 1.1.3 选题背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 研究思路、方法和主要工作
• 第二章 城乡一体化的发展状况及布局特点
• 2.1 概述
• 2.2 国内外城乡一体化发展情况
• 2.2.1 国外城乡一体化发展概况
• 2.2.2 国内城乡一体化发展道路
• 2.3 城乡一体化的实质和主要内容
• 2.4 城乡一体化的布局特点
• 2.4.1 城乡一体化布局下区域分类和城乡体系模式
• 2.4.2 城区特点分析
• 2.4.3 近郊区特点分析
• 2.4.4 远郊区特点分析
• 2.4.5 偏远地区特点分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 城乡一体化对电网规划的影响
• 3.1 概述
• 3.2 城乡一体化对电网的影响和要求
• 3.2.1 对负荷预测及负荷发展的影响
• 3.2.2 对电源和电网布局结构的影响
• 3.2.3 对技术经济性的影响
• 3.2.4 对环境的要求
• 3.3 城乡统筹规划对电网规划的要求
• 3.4 城乡一体化区域分类对供电区域划分的影响
• 3.5 城乡一体化对电压等级优化的影响
• 3.5.1 对电压等级优化目标选取的影响
• 3.5.2 对边界条件和参数的影响
• 3.6 本章小结
• 第四章 电压等级配置研究现状及优化方向
• 4.1 概述
• 4.2 供电电压等级研究现状和发展方向
• 4.2.1 国外电压等级配置情况
• 4.2.2 国内电压等级配置情况和研究现状
• 4.3 供电电压等级选取原则
• 4.4 城乡一体化布局下的电压等级优化研究方向
• 4.4.1 电压等级序列优化方向
• 4.4.2 城乡一体化对电压等级优化方向的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 城乡一体化布局下的电压等级优化方法
• 5.1 概述
• 5.2 电压等级优化的总体思路
• 5.3 备选方案的选取
• 5.4 电压等级序列优化的数学模型
• 5.4.1 基本计算条件
• 5.4.2 电能损耗估算模型
• 5.4.3 综合年费用模型
• 5.4.4 网络规模优化模型
• 5.4.5 电压降计算模型
• 5.4.6 占地面积模型
• 5.4.7 电压等级优化模型
• 5.5 本章小结
• 第六章 城乡一体化布局下电压等级优化方案的确定
• 6.1 概述
• 6.2 典型区域的最优供电电压等级序列
• 6.2.1 城区的电压等级优化方案
• 6.2.2 城乡结合部的电压等级优化方案
• 6.2.3 远郊农村地区的电压等级优化方案
• 6.2.4 偏远农村地区电压等级优化方案
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文及与论文相关的主要工作