配电网建设效益评价规划方法

技术领域

本发明属于配电网规划技术领域，更具体地说，是涉及配电网建设效益评价规划方法。

背景技术

随着可再生能源、电动汽车、微网和需求侧响应等大量新型可控单元(负荷)在电网大量涌现，现代电网正逐步向互动式电网发展，这就要求智能电网同时具备消纳大规模集中式发电和分布式发电的能力，能够实现电网与各种电源、储能装置以及终端用户等可控单元之间的良好互动，从而降低电力使用成本、有效提高能源利用效率，实现节能减排的目标。

但是现有的配电网建设规划中，无法对分布式能源进行有效的消纳，导致资源的利用率较低并且浪费严重，同时目前的配电网输电电缆的铺设方法不科学，线路长度过长，导致成本较高线路上损耗较大。

发明内容

本发明的目的在于提供配电网建设效益评价规划方法，旨在解决无法对分布式能源进行有效的消纳资源的利用率较低浪费严重，电缆线路长度过长成本较高线路上损耗较大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供配电网建设效益评价规划方法，包括：

根据区域内各用电设备的位置以及用电量确定出供电枢纽数量以及位置；

将多个所述用电设备的供电线进行整合并与所述供电枢纽进行电连接；

架设分布式能源专线并将所述专线与所述供电枢纽连接，由所述供电枢纽将分布式能源或者电网能源输送至对应的所述用电设备中；

确定出未来一段时间内区域的用电需求，根据所述用电需求、以往的施工案例和所述供电枢纽的分布情况，规划出配电网的施工路线；

将所述施工路线进行细化并进行各阶段的划分，结合所述用电需求分析出未来一段时间内建设的总效益情况。

在一种可能的实现方式中，所述根据区域内各用电设备的位置以及用电量确定出供电枢纽数量以及位置包括：

统计所述用电设备全天内的用电情况，分析所述用电设备可接受的电能的类型；

确定出所述供电枢纽的覆盖范围，以经济性和满足用电需求为原则使所述供电枢纽覆盖多个所述用电设备。

在一种可能的实现方式中，所述以经济性和满足用电需求为原则使所述供电枢纽覆盖多个所述用电设备包括：

初步拟定所述供电枢纽的位置，将所述供电枢纽与位于所述覆盖范围内的各所述用电设备进行模拟连线，计算出总的铺设费用以及能源的损耗情况。

在一种可能的实现方式中，所述将多个所述用电设备的供电线进行整合并与所述供电枢纽进行电连接包括：

将相邻的多个相近的用电设备的供电线进行整合合并，由所述供电枢纽通过整合后的电线统一进行供电。

在一种可能的实现方式中，所述架设分布式能源专线并将所述专线与所述供电枢纽连接包括：

根据所述用电设备可接受的用电类型以及分布情况，确定出分布式能源的需求量以及可接入的时间；

将所述专线直接电连接在对应的所述供电枢纽上。

在一种可能的实现方式中，所述由所述供电枢纽将分布式能源或者电网能源输送至对应的所述用电设备中包括：

统计出所述用电设备全天范围内分布式能源可接入的时间和对应的需求量；

通过所述供电枢纽中的选择模块在特定的时间改变所述供电枢纽中相应连接点能源输入的类型。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述用电需求、以往的施工案例和所述供电枢纽的分布情况包括：

上传区域内的用电设备位置、用电量、电量需求情况、用电类型、地质情况、施工材料、施工人员、施工场所、地理环境、材料运输路线和用电规划；

初步拟定出施工位置、施工方法、施工流程、施工工期和施工成本。

在一种可能的实现方式中，所述确定出未来一段时间内区域的用电需求，根据所述用电需求、以往的施工案例和所述供电枢纽的分布情况包括：

根据各所述供电枢纽的位置，依次位于上层的拓扑关系中节点的分布情况；

拟定配电网的施工地点、施工方法和施工路线。

在一种可能的实现方式中，所述将所述施工路线进行细化并进行各阶段的划分包括：

根据实际情况，由相关的技术人员对所述施工路线进行分析和调整；

计算出各关键环节完成的时间以及所需准备的条件。

在一种可能的实现方式中，所述结合所述用电需求分析出未来一段时间内建设的总效益情况包括：

根据所述用电需求，结合施工成本、运维成本和调整成分；

确定出在未来一段时间内，成本与效益的情况，并确定出达到预设效益目标对施工以及成本支出的所需的调整方案。

本发明提供的配电网建设效益评价规划方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明配电网建设效益评价规划方法中首先根据区域内用电设备的位置和用电量确定出供电枢纽数量以及位置，由供电枢纽通过整合后的供电线对用电设备进行供电。在供电枢纽上连接分布式能源专线，由供电枢纽将分布式能源或者电网能源输送至对应的用电设备中。确定出未来一段时间内区域的用电需求，根据用电需求、以往的施工案例和供电枢纽等规划出配电网施工路线。将施工路线进行细化和各阶段的划分，最终结合用电需求分析出建设的总效益情况。

本申请中，由供电枢纽对现有的配电网结构进行重新调整，能够资源的浪费以及能源的损耗，同时能够完成分布式能源的消纳，保证了资源的合理分配，并且通过施工路线的细化和划分，在满足用电需求的基础上，能够对建设效益做出准确的判断。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的配电网建设效益评价规划方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的配电网建设效益评价规划方法进行说明。配电网建设效益评价规划方法，包括：

根据区域内各用电设备的位置以及用电量确定出供电枢纽数量以及位置；

将多个用电设备的供电线进行整合并与供电枢纽进行电连接。

架设分布式能源专线并将专线与供电枢纽连接，由供电枢纽将分布式能源或者电网能源输送至对应的用电设备中。

确定出未来一段时间内区域的用电需求，根据用电需求、以往的施工案例和供电枢纽的分布情况，规划出配电网的施工路线。

将施工路线进行细化并进行各阶段的划分，结合用电需求分析出未来一段时间内建设的总效益情况。

本发明提供的配电网建设效益评价规划方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明配电网建设效益评价规划方法中首先根据区域内用电设备的位置和用电量确定出供电枢纽数量以及位置，由供电枢纽通过整合后的供电线对用电设备进行供电。在供电枢纽上连接分布式能源专线，由供电枢纽将分布式能源或者电网能源输送至对应的用电设备中。确定出未来一段时间内区域的用电需求，根据用电需求、以往的施工案例和供电枢纽等规划出配电网施工路线。将施工路线进行细化和各阶段的划分，最终结合用电需求分析出建设的总效益情况。

本申请中，由供电枢纽对现有的配电网结构进行重新调整，能够资源的浪费以及能源的损耗，同时能够完成分布式能源的消纳，保证了资源的合理分配，并且通过施工路线的细化和划分，在满足用电需求的基础上，能够对建设效益做出准确的判断。

混合配电网是一种涵盖多属性多指标，受多种因素影响的大型复杂系统，需要考虑柔性直流装置、储能、可控负荷等可控资源对可再生能源消纳的促进作用，建立全面、科学、系统的评价指标体系，是进行总体性评价的基础，因此，亟需建立全面、适合的评价指标体系，用以混合配电网的低碳效益。

智能配电网协同管理工作实施好坏的关键是建立科学合理的效益评估方法，而评价指标体系的合理性对评价结果将有直接的影响。因此，依据配电网建设特点及协同管理的内涵，建立了一套行之有效的评价指标体系，并提出了合理的评估方法和流程，以便更好地发挥协同管理在智能配电网管理中的作用。

在本申请提供的配电网建设效益评价规划方法的一些实施例中，根据区域内各用电设备的位置以及用电量确定出供电枢纽数量以及位置包括：

统计用电设备全天内的用电情况，分析用电设备可接受的电能的类型。

确定出供电枢纽的覆盖范围，以经济性和满足用电需求为原则使供电枢纽覆盖多个用电设备。

配电网的建设包括电网规划、项目施工和运行维护等，配电网的建设效益的评价原则是在成本较优的情况下，达到资源的合理利用以及用电单位的需求。针对上述情况如何在今后的生产生活中完成对配单网建设效益的合理规划和设定，对于提高用电满意度以及资源的节约等均具有较大的意义。

针对上述问题，需要从规划、建设和维护这三个方面来深层次的探讨影响配电网建设效益的各个因素，从而为配电网的建设提供最优解，避免配电网频繁的架设和拆卸，同时避免分布式能源的浪费，完善资源的合理分配。

在本申请提供的配电网建设效益评价规划方法的一些实施例中，以经济性和满足用电需求为原则使供电枢纽覆盖多个用电设备包括：

初步拟定供电枢纽的位置，将供电枢纽与位于覆盖范围内的各用电设备进行模拟连线，计算出总的铺设费用以及能源的损耗情况。

对于传统的配电网规划而言，主要的目的是将电能传输至各用电单位和设备内，并且电能多是按照相应的层级逐个传递，其目的是便于统计各单位或者个体的用电情况。

上述方法虽然能够满足日常的用电要求，但是由于目前的拓扑结构多树状排布，这就导致一旦较高层级的节点发生故障，与之相连的下层的用电设备均无法接收到电能。同时以个体为用电单位进行用电量的计量标准，这就需要为每个用电单位设置主线，通过主线上的多个支线来为各设备来提供电能，上述方法会导致配电网的冗余铺设，最终导致更加电能的损耗以及材料的浪费。

针对上述问题，需要打破目前的以各用电单位为用电单位的铺设结构，为此将多个用电设备均标定在配电网系统内，也即将多个用电设备的用电量以及位置均标定在系统内。系统根据所上传的信息设立供电枢纽，供电枢纽可直接接收变压器所输入的电能，然后将各电能直接输入至各用电设备。单个供电枢纽所能覆盖的范围视当地的环境以及用电设备的密集程度而定。

在本申请提供的配电网建设效益评价规划方法的一些实施例中，将多个用电设备的供电线进行整合并与供电枢纽进行电连接包括：

将相邻的多个相近的用电设备的供电线进行整合合并，由供电枢纽通过整合后的电线统一进行供电。

在实际应用的过程中，首先需要确定出供电枢纽的位置，其基本的原则是需要使供电枢纽尽可能的覆盖用电设备，并且需要确保与其他供电枢纽所覆盖的范围相互平衡，也即不存在一个供电枢纽覆盖较多而另一个覆盖较少的问题，也即以成本最优、路程最短和运行最稳定为原则，设定供电枢纽的数量、位置和范围。

当上述情况确定之后，属于一个单位的多个用电设备可直接通过一条电缆与供电枢纽连接，最终在一个供电枢纽上需要为多个单位提供电能。在需要计算用电量时，可将所有供电枢纽中所有属于同一单位的用电量进行整合，从而得到总的用电量。

在本申请提供的配电网建设效益评价规划方法的一些实施例中，架设分布式能源专线并将专线与供电枢纽连接包括：

根据用电设备可接受的用电类型以及分布情况，确定出分布式能源的需求量以及可接入的时间。

将专线直接电连接在对应的供电枢纽上。

为了完成对分布式能源的合理消纳，因此需要确定出该分布式能源是否能够就近消纳，然后确定出能源传输的成本，为此就需要确定出可产生的分布能源的数量，以及可接入的设备用的用电量。

当上述情况确定后，可建立分布式能源专线，该专线能够避免对传统配电网稳定性的冲击，分布式专线可直接根据实际的用电需求合理的选择输入哪个用电设备或者由输入至供电枢纽中进行分配。

在供电枢纽内，可根据目前设备用电的时间，合理的选择是接入普通的电能还是接入分布式能源，也即通过供电枢纽在两种能源之间选择。

在本申请提供的配电网建设效益评价规划方法的一些实施例中，由供电枢纽将分布式能源或者电网能源输送至对应的用电设备中包括：

统计出用电设备全天范围内分布式能源可接入的时间和对应的需求量。

通过供电枢纽中的选择模块在特定的时间改变供电枢纽中相应连接点能源输入的类型。

分布式能源的有效消纳是目前急需解决的技术问题，但是分布式能源由于其具有一定的波动性和不稳定性，并且如果直接进行并网，对传统的配电网会造成冲击。

本申请中更多的是探讨如何完成分布式能源的就近消纳，更为重要的是，本申请中是将分布式能源直接通过相关的电缆输入至供电枢纽中，而在输入至供电枢纽之前需要进行相应的电压调整。

供电枢纽不仅能够直接为各用电设备提供电能，同时能够计算向各设备输送的电量，更为重要的是，能够在合适的时间点为对应的设备提供所需的电能，该电能可以使传统电网也可以是分布式能源。

这就需要在供电枢纽中设置选择模块，该模块可视为开关，通过模块能够改变配电网以及分布式能源专线电流输送的路径，也即在传统电网和分布式能源之间进行选择，并且能够在合适的时间再次复位。

通过上述设置，解决了对电网冲击的问题，同时完成了分布式能源的消纳，因此具有较好的应用前景。

在本申请提供的配电网建设效益评价规划方法的一些实施例中，根据用电需求、以往的施工案例和供电枢纽的分布情况包括：

上传区域内的用电设备位置、用电量、电量需求情况、用电类型、地质情况、施工材料、施工人员、施工场所、地理环境、材料运输路线和用电规划。

初步拟定出施工位置、施工方法、施工流程、施工工期和施工成本等。

供电枢纽大体规划确定之后，就需要确定出相应的建设规划，也即建设为供电枢纽提供电能的其他设施。

不同于以往的配电网规划，本申请中的目的是根据已经掌握的信息，自动生成配电网设施的施工位置、施工方法、施工流程、施工工期和施工成本等。正是基于上述的原因，在建立该系统之前，需要将目前已经掌握的信息均上传至系统中。

上传的信息包括各用电设备的位置、用电量、电量需求情况、用电类型、地质情况、施工材料、施工人员、施工场所、地理环境、材料运输路线和用电规划等。当上述情况均确定之后，根据用电需求，则需要生成相应的施工流程以及对施工的整体展望。

在本申请提供的配电网建设效益评价规划方法的一些实施例中，确定出未来一段时间内区域的用电需求，根据用电需求、以往的施工案例和供电枢纽的分布情况包括：

根据各供电枢纽的位置，依次位于上层的拓扑关系中节点的分布情况。

拟定配电网的施工地点、施工方法和施工路线。

当上述情况均确定完成之后，首先分析出目前已有的配电网的供电量，以及目前配电网的建设情况，当上述情况确定之后就需要推测该区域内各区块用电设备的增长情况以及对电量的需求情况。

根据已经推测出的设备的量以及用电量的情况，即可规划出供电枢纽的位置，当位置确定之后，那么为多个供电枢纽输送电能的变压器的位置也就确定，变压器位置确定之后，上层节点所对应的杆塔等设施的位置也就能够相应的确定。

具体的实现方式为，根据目前电量的需求情况以及用电设备未来的分布和增长情况，从而确定出拟定的配电网杆塔等的大致建设路径以及相应的所需的规格，然后根据实际实地检测的情况对具体的施工地点、施工方法和施工路线等进行选择。

在本申请提供的配电网建设效益评价规划方法的一些实施例中，将施工路线进行细化并进行各阶段的划分包括：

根据实际情况，由相关的技术人员对施工路线进行分析和调整。

计算出各关键环节完成的时间以及所需准备的条件。

配电网在施工过程中需要避免无法满足当前设备用电的问题，为此需要确保配电网的施工进度需要满足设备用电量的需求。而施工建设以及之后的相关配电网线路的搭建均需要时间，如何在两者之间实现平衡，是实现配电网合理规划的关键。

为此需要结合以往的不同规格不同地点的的施工案例，根据上述案例，首先确定出配电网相同的建设类型，当上述情况确定之后，然后分析出支撑施工建设所需的材料、人、地点和气候的影响情况，因为不同地区上述所需准备的时间不同，那么相应的所需的工期也就不同。

当以上条件均确定完成之后，以满足用电需求为原则，安排各区域配单网以及相应基础设施的建设顺序。

在本申请提供的配电网建设效益评价规划方法的一些实施例中，结合用电需求分析出未来一段时间内建设的总效益情况包括：

根据用电需求，结合施工成本、运维成本和调整成分。

确定出在未来一段时间内，成本与效益的情况，并确定出达到预设效益目标对施工以及成本支出的所需的调整方案。

通过将已有的施工案例根据目前的实际情况进行调整，从而能够确定出拟定的配电网的施工进度，以及对应的完成时间。

为了更加方便的指导建设，在将施工案例根据当前的实际情况进行调整之后，需要由项目经理以及相关的技术人员，对生成的施工方案进行审核，确定出施工的各个节点以及相应工作内容。

通过将整个施工进行细化，从而能够对施工有统一的规划和部署，最终的目的是保证施工质量、提高施工速度、降低施工强度、保证施工能够按时高质量完成。

当整个施工的流程均规划完成之后，可根据实际情况大致的计算出相应的建设成本，当建设成本确定之后，根据当前的用电量以及该地区整体的规划情况，根据用电量可能的变化推断出配电网建设在未来一段时间内整体的效益情况。

上述效益情况需要减去在用电设备大量的安装以及就位之后，对已经建设完成的配电网的调整以及配电网附属设备的安装，并且还需要减去运行和维修成本，当上述均考虑完成之后，根据目标的效益情况，可再次对拟定的施工方案进行调整，达到预设的效益目标。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。