面向供电能力提升的配电系统协调规划研究项目摘要

由于我国现有的规划技术导则中只考虑本层设备互为备用，而忽略了下级电网对上级电网的支持，使得我国城市配电网设备利用率较发达国家具有较大差距，为此，重点从规划层面着手展开研究，旨在基于N-1安全准则的前提下提升各级电网最大可利用水平，避免因电网不协调造成的无效裕度，为设备运行负载率的提升奠定基础。首先，研究配电系统供电能力解析计算方法，为配电系统的负荷供应水平提供准确的度量方法；继而，揭示各级配电网的协调机理，提出协调规划原则，为配电系统规划工作提供理论指导；最后，基于上述研究结论，以供电能力、电网协调度、可靠性和经济性为目标、各级配电网联络容量和设备过载能力等为约束，构建配电系统协调规划的数学模型，应用人工智能方法提出配电系统协调规划的优化算法，并利用实际电网对其进行验证，从而为各级配电网建设改造项目的得出提供有效的技术手段，以期减少不必要的电网投资，节约相应的土地资源等。

本项目针对当前电网规划过程中只考虑本层设备互为备用而忽略了下级电网对上级电网支持的问题，从度量方法、协调原则、规划模型等角度出发，同时考虑到未来新能源规模化接入的背景，开展了深入而系统的研究工作，完成了预定的研究内容，取得了如下研究成果：首先，针对110（35）kV电网、110（35）kV变电站和10kV电网等各级电网间的组合特征，构建了适用于不同电压等级组合的多级配电网供电能力解析评估模型和类寻优综合数学模型，并提出了相应的计算方法。然后，构建了能够综合协调110kV变电站与10kV电网并适应不同负荷分布特征的供电模型，基于上述成果提出了配电网设备利用效率综合评价指标体系与量化评判原则，形成了配电网上下级协调机理与原则。继而，针对传统配电网络自动布线环节实现过程中规划对象过于庞大和复杂的问题，提出了变电站规划-变电站联络结构优化规划-配电网络自动布线的新型规划流程，并提出了面向供电能力提高和上下级电网协调的变电站主变站间联络结构优化规划的数学模型和求解算法，提出了基于主变站间联络结构优化结果的配电网络自动布线的优化方法。最后，考虑到未来分布式新能源广泛接入的发展趋势，提出了含分布式电源的配电网供电能力评估模型和方法。 2100433B

智能电网下配电系统将具备通过配电网络快速转供变电站负荷的新边界条件，为建立配电系统供电能力（Total Supply Capability，简称TSC）理论提供了基础。项目将借鉴输电能力理论进行供电能力的建模和机理研究，内容包括两方面：（1）建立严格的TSC模型和精确计算方法，解决负荷转移离散性、主变或馈线控制变量选择、N-X扩展等模型问题；（2）研究TSC基本性质和机理。目前国内外均未形成与输电能力对应的供电能力理论，公开发表的供电能力指标族、定义、模型、求解和应用等前期研究大部分都是申请人和项目成员在国内外主流期刊上首先提出的。本项目是建立供电能力理论体系的基础性和原创性工作，具有重要的科学意义；同时切合了目前智能电网背景下大规模城市建成区复杂配电系统科学规划发展的重大需求，将为智能配电系统的规划、建设、运行提供新的理论工具。

配电网最大供电能力（TSC）是与输电网最大输电能力（TTC）相对应的重要指标，本项目首次系统性地对TSC开展了理论研究。项目完成了TSC的精确建模并通过经典N-1仿真验证正确；揭示了TSC模型解的性质和种类；揭示了主要因素对TSC的影响规律和作用机理；发展了基于TSC理论的新配电网规划方法。代表性的研究成果如下： （1） 解决了TSC的精确建模问题，成果包括：①提出了更适合配电网规划精度的基于馈线的TSC模型，同时计及了主变N-1和馈线N-1；②分析了电压及网损对TSC的影响，提出了基于潮流的TSC模型，解决了模型中融入非线性潮流方程的难点，得出基于馈线TSC模型对于城市电网规划已经适用的结论；③提出了计及用户分级与互动的TSC模型；④针对电力电子化的趋势，提出了柔性配电网的TSC模型。 （2） 结合图像观测与数学推导，揭示了TSC的性质与机理。成果有：①从数学原理上分析得到TSC模型解的性质；②馈线联络对TSC的作用机理；③分布式电源和储能对TSC的影响；④变电站主接线对TSC的影响。在TSC性质研究中。 （3） 发展了新的基于TSC的规划理论，对提高配电网利用率具有重要意义。成果有：①基于TSC的配电网规划理念、方法与步骤；②基于TSC的变电站规划方法；③基于TSC的馈线联络建设次序规划方法；④基于TSC和DSSR的安全高效运行模式；⑤基于TSC的高中压配电网一体化安全性校验。TSC规划方法已得到天津、杭州配电网的实际应用。 总之，本项目很好地完成了立项目标，开辟了智能配电网规划领域实现安全与高效的一个新技术方向。所提出理论还密切结合了目前我国配电网发展现状并得到实际应用检验。在TSC的性质研究中发现了配电系统的安全边界，提出了配电安全域（DSSR）的概念， DSSR基础研究已获得国家自然科学基金面上项目（51477112）支持，体现了本项目后续研究的良好前景。 2100433B

研究房地产与区域经济协调发展理论与面向区域经济协调发展的房地产投资及其混沌控制问题，揭示区域经济与房地产协调发展的本质规律，探讨面向区域经济协调发展的房地产投资调控体系与机制，建立面向区域经济协调发展的房地产投资调控框架与手段，为房地产投资与区域经济协调发展提供理论依据及技术方法，推动房地产成为有效的区域经济增长点。 2100433B