城市变电站（精选七篇）
城市变电站 篇1
1 城市变电站建筑设计新要求
变电站作为工业生产建筑, 以往在满足城市用电负荷的情况下, 多建于边远市郊, 同时受经济条件和思想认识的制约, 往往以满足变电站功能、设备工艺等的要求作为设计的先决条件, 外观造型、土地利用率以及环境设计等没有成为设计好坏的重要衡量指标, 建筑设计几乎成了为电气设备构筑简单包装外壳的工作。而随着城市变电站的兴建, 变电站的建设关联的不仅仅是电网建设本身, 而已经成为城市建设、构成城市面貌的不可或缺的一部分。
顺应新形势的城市变电站, 建筑设计有了新的要求, 主要表现在:
⑴提高土地利用率, 节省用地;
⑵注重环境设计, 节能环保;
⑶重视高新技术的应用和创新, 提高设备、工艺及建筑本身的技术含量, 以数字化、智能化等技术手段达到节能、减排、降噪的目标;
⑷在满足电气工艺技术要求的前提下, 创造美观而富含文化气息的建筑外观, 以能和城市环境相融合, 并具企业文化标识性。
2 城市变电站建造实践
2009年底, 我院承接了220kV儒林变电站的设计任务, 该变电站建设用地位于广州大学城北部, 紧邻高校校区, 隶属220kV城市电网管网圈, 我们以变电站标准化设计相应的方案作为设计基础, 针对城市变电站在新形势下的新要求, 建筑设计有着自己的探索和实践。
2.1 优化平面功能布局, 减少资源消耗和土地占用
220kV儒林变电站电气设备采用全户内变电站的形式布置, 这与户外变电站的不同之处就是把户外变电站平铺于户外场地的电气设备通通移到一栋户内配电装置楼 (一般为高层厂房) 中, 全户内变电站比户外变电站明显地大大节约了用地, 但同时前者对建筑的内部功能布局的要求也复杂得多。220kV儒林变电站以标准设计方案为基础, 对配电装置楼的内部功能布局进行了优化, 做到平面功能布局合理, 强弱电设备分区、设备用房与普通功能用房之间分区明确, 电缆路径设置经济合理, 人员巡检路线清晰不交叉。最终, 全站用地面积 (站区围墙内) 0.86h㎡, 建筑面积9986㎡, 比相同电压等级和容量的全户外变电站用地面积 (站区围墙内一般将近2h㎡) 节省了一半以上, 建筑面积也小于相应的标准设计方案 (建筑面积10170㎡) , 提高了土地利用率, 减少了珍贵的城市土地资源的占用。
2.2 注重节能、环保材料的应用, 注重环境优化, 节能降噪
目前我国适用于工业建筑的节能设计条款较少, 本工程设计主要依照《公共建筑节能设计标准》和《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》的要求, 在节能、降噪、环境优化等方面采取了切实可行的措施, 进行了有效的实践:
⑴取消粘土砖而选用利于环保节能的墙体材料:外墙采用保温、隔热、隔声性能良好的蒸压加气混凝土砌块、内墙采用蒸压灰砂砖。
⑵确定合理的窗墙面积比, 选择密封性好的外墙窗, 尽量减小热量损耗, 达到最佳的保温节能效果。对于使用空调的房间, 窗户采用玻璃规格为6+9A+6的双层中空玻璃、金属型材为铝合金断热型型材的铝合金节能窗, 具有良好的隔音、隔热、防结露和降低能耗的作用。
⑶充分利用自然资源进行变电站节能设计, 整个变电站, 除要求不得开窗的设备房外, 其余功能房间及公共空间均能自然采光;除有严格温控要求的设备房外, 其余功能房间及公共空间均实现自然通风;半地下电缆层利用露出地面部分开满采光、通风百叶窗, 减少风机的使用数量, 大大降低了建筑能耗。
⑷电缆间、配电室、电抗器室、电容器室等主要电气设备房间的楼地面采用新型的水泥自流平面层做法, 取代普通的地砖面层或者环氧涂料面层, 既具有优于地砖面层的高平整度、高耐磨性、耐冲击性等优点, 同时又优于环氧涂料面层或普通的水泥砂浆做法, 环保无毒且又光洁不起尘。
⑸采取了一系列噪声控制措施, 把变电站噪声对周围环境的影响降到最低: (1) 主变压器是变电站最大的噪声源, 本工程施工图建筑方案不拘泥于标准设计方案的平面布置, 将主变房布置在较为空旷的靠河道及城市干道的一侧, 并为主变房特设专用进风通道, 在获得良好的室内设备运作热环境的同时, 大大减小了主变房直接对外的进风窗洞口的面积; (2) 主变房直接对外的窗洞安装消声百叶窗, 有效地控制了噪声的外泄; (3) 注重绿化设计, 植被种植经过精心的配置, 不仅美化了变电站的环境, 与邻近的河道景观相融合, 而且灌木、乔木形成的层层屏障也成了降噪的有效措施之一。变电站的绿化率达到了26.2%。
2.3 积极应用新技术、新设备, 推进数字化、智能化变电站的探索和实践
我们积极配合各工艺专业, 推进新技术、新设备的应用, 为新技术、新设备的应用构建建筑承载平台, 推进数字化、智能化变电站的探索和实践, 而工艺技术的创新和应用又从根本上提高了建筑自身节能、减排、降噪的效率。
⑴全户内变电站作为工业生产建筑位于城区, 我们从建筑专业的角度, 对工艺流程和生产提出“以人为本”的思路, 在充分满足工艺技术要求的同时, 注重细节的设计和控制, 具体如: (1) 选用小型少占地、绝缘化、无油化、环境无污染化、少维护、集成型、智能型、节能型的电气设备, 把好设备选型关; (2) 通风风机选用超低噪声的风机, 并设置温控装置, 可根据不同时段不同的温度情况启用不同数量的风机, 通过智能的手段达到节能、降噪的目标; (3) 全站使用节能灯具; (4) 设置油水分离装置, 变电站含油废水经处理达标后方排放。
⑵配合工艺专业, 以建筑为承载平台, 完成相应的智能系统设计, 包括F6S气体自动报警及排除、火灾自动报警、自动灭火、电子巡更等。
2.4 塑造美观造型, 展现企业风采
变电站建设是电网建设的一个重要组成部分, 是展示电力企业形象的一个重要窗口。本工程在建筑设计上极力塑造美观造型 (图1) , 一方面与邻近的大学城建筑风格相协调统一, 另一方面力图将电力企业文化融入到工程建设中来, 以展现企业风采。
⑴建筑外观严格使用电网公司蓝、白、灰三大标志色, 严格设置变电站统一的外观标识, 使其具有变电站典型的标识形象。
⑵本工程建筑设计充分考虑与周边环境 (包括人文环境和生态环境) 的协调, 采用公共建筑常用的表皮肌理和造型元素, 营造出与周边校园文化建筑相协调的风格, 增加变电站的亲民感, 使其能够融入到整个城市景观之中, 以改变人们印象中变电站固有的呆板、无美感的工业厂房形象, 消解人们对它的排斥情绪。
工业厂房呆板、无美感的外形在很大程度上是受到工艺要求的限制, 建筑体量、工艺构件突兀, 门窗因设备、功能等的要求而位置固定、尺寸各异, 设计师无法按照自己的设计意愿对其进行自由地整合。本设计采取了巧妙而有效的手法化解了这些造型的难点:
⑴在满足工艺布局要求的前提下, 通过局部悬挑、挖空, 以及表面饰条、材质、色彩的划分, 原本庞大的体量在视觉上得到了成功的削减;
⑵门窗是重要的立面造型元素:对于主变压器室所在的一侧外墙, 本需开设四个14.0m (长) ×7.5m (宽) 的设备入口大门, 我们在设计上要求施工工艺先按所需尺寸预留孔洞, 至设备到位后再封堵, 最终只留常规的人员出入口, 使得原本突兀的立面元素得到了巧妙的化解;对于从形式美角度需要开窗而工艺要求不得开窗的立面部位, 我们采用了嵌入半墙的假窗, 这使得立面开窗变得灵活自如, 完全能为设计师所把控;而借助结构构件勾勒出的大尺度异形百叶假窗, 传达着工业建筑应有的结构之美、力量之美, 极具艺术效果;
⑶本工程除电气设备采用全户内形式布置外, 还将输电线路常规的架空出线形式改设计为电缆隧道进出线, 力图将变电站对大学城整体人文景观的影响减少到最小。
3 结语
总之, 城市特定的资源和环境局限, 决定了城市变电站对建筑设计提出了前所未有的高要求。减少土地占用和资源消耗, 结合效益统筹提高场地利用系数、提高变电站综合利用率, 减小噪声、辐射等污染, 重视设备及建筑自身的节能、环保, 建造节能、环保、高效、智能的变电站, 建造与城市环境相融合、满足生态环境要求、为市民所接纳的城市变电站, 是每个变电站工程均应树立起的建设目标, 也是我们电力行业的建筑工作者不断探索和前进的方向。
参考文献
[1]李悦, 颜繁明.《城市变电站建筑设计的发展趋势》.《黑龙江科技信息》2009年第30期第317页;
[2]张永炜, 毕巧莹.《浅析户内变电站建筑设计》.《中华建设》2008年第10期第46-47页;
城市小型化变电站接地降阻措施研究 篇2
【关键词】降阻措施；降阻剂；深井法；接地电阻
0.前言
随着电力系统的发展，入地短路电流越来越大，接地装置对设备和人身安全的影响也越来越大。在这种情况下，研究城市小型化变电站[1]的接地降阻，从而找出最适合城市小型化变电站的降阻措施，成了进一步发展城市小型化变电站的关键。
1.城市小型化变电站接地降阻难点分析
（1）城市小型化变电站大都位于市区内。大城市市区的用电负荷较大，因而变电站的入地短路电流也较大。接地电阻的目标值可按R=（R为接地电阻，I为单相入地短路电流）来确定，由于小型化变电站的入地短路电流较大，接地电阻的目标值就会较低，接地电阻要求较严格[2]。
（2）城市小型化变电站所占用的面积一般都很小，而且与周围建筑相结合。接地电阻可以用R=0.5×（ρ为土壤电阻率，S为接地网总面积）来近似计算，由于S一般都很小，所以，把其接地电阻降至目标值以下，往往不是一件很容易的事。
（3）城市小型化变电站由于与周围建筑相结合，其安全性问题更加重要[3，4]，必须严格限制其跨步电压。如果变电站地网与居民楼地网相连，则可利用居民楼地网来进一步降低接地电阻，既降低了接地电阻又能大量减少物资投入。但城市小型化变电站与市区内居民建筑相结合，相连与否的安全性问题则是至关重要的问题。论证建筑物地网与居民楼地网的安全性问题是城市小型化变电站接地措施的重要问题。
（4）城市小型化变电站其送出线路一般都是通过地下铠装电缆引出的，若果接地措施做的不好，则很容易造成高电位外引。
2.城市小型化变电站接地降阻措施
2.1基本降阻措施简介
目前国内降低变电站接地网工频接地电阻的几种有效方法有，深井式接地极法，扩网或水下地网法，填充电阻率较低物质或降阻剂，外引接地法等[5～7]。
2.2城市小型化变电站降阻措施
从城市小型化变电站的特点说起，其具有占地面积小，周边环境复杂的特点，所以能选用的降阻措施必须占用的面积要小，且不应对周边环境产生大的影响，最好没有影响。根据这些特点，降阻剂、深井接地极法、利用自然接地体法都可用于城市小型化变电站的接地降阻；但外延接地、设置水下地网不适合作为城市小型化变电站的降阻措施。
2.2.1降阻剂的使用
降阻剂一般由多种成份组成，其中含有细石墨、膨润土、固化剂、润滑剂、导电水泥等。它是一种良好的导电体，将它使用于接地体和土壤之间，一方面能够与金属接地体紧密接触，形成足够大的电流流通面；另一方面它能向周围土壤渗透，降低周围土壤电阻率，在接地体周围形成一个变化平缓的低电阻区域，进而在限定空间内有效降低接地电阻。降阻剂是比较适合于城市小型化变电站接地降阻的，其工程量小，有利于减少投资。
2.2.2深井接地
在深层土壤的土壤电阻率低于表层的土壤电阻率时，深井式接地极法也是不错的选择。采用深井式接地极可减少占地，接地装置的接地电阻受气候影响较小，因接地问题在厂、站内解决不与周围发生关系，因而受到电力系统的偏爱。
2.2.3自然接地法
利用自然接地体法是目前很受欢迎的一种做法。利用城市的地下供、排水管道和建筑物混凝土结构物中的钢筋骨架、金属结构物，以及各种接地装置利用直接埋入地中或水中的管道作为自然接地极，既降低了工程量，又节约了投资成本，可谓一举两得。
2.2.4外延接地
外延接地可以在变电站2000m范围内引外接地极，但在城市中由于土地资源有限，而且多高楼大厦和马路，外延接地就很难实现。
在城市中水资源一般都比较缺乏，而设置水下地网法需要丰富的水资源，最好水库、江河之类，而在城市中一般不具备这种条件。所以设置水下地网法也不适用于城市小型化变电站。
3.降阻新方法探讨
由于城市小型化变电站占地面积较小，所以运用的降阻措施必须符合其这一特点，且尽量不影响周边环境，深孔爆破制裂-压力灌降阻剂法是比较符合城市小型化变电站降阻要求的方法。压力灌降阻剂法是指采用钻孔机在地中垂直钻一定直径，深度一般为10～80m的孔，在孔中插入电极，然后沿孔的整个深度隔一定距离安放一定的炸药进行爆破，将岩石爆裂、爆松，接着用压力机将调成浆状的降阻剂压入深孔中及爆破制裂产生的缝隙中，以达到通过降阻剂将地下巨大范围的土壤内部沟通及加强接地电极与土壤（岩石）的接触，从而较大幅度降低接地电阻的目的。
3.1压力灌降阻剂法对降低接触电阻的作用
城市小型化变电站接地装置的接地电阻实际上由引线电阻（包括引线与接地装置的连接电阻）Rl，组成接地装置本身的导体电阻Rs、接地装置与土壤的接触电阻Rc及土壤的散流电阻Rd组成。一般来说， Rl及Rs极小，可忽略。因此一个接地装置的接地电阻实际上主要由接地装置与土壤的接触电阻Rc及土壤的散流电阻Rd组成，即。R=Rc+Rd
由于降阻剂为颗粒极细的粉状结构，它与接地体及土壤的接触可以看成是面接触，这样就尽可能地降低接地装置与土壤的接触电阻Rc。而采用一般的方法埋接地体时回填土很难与接地体形成较好的接触，接触电阻也大，散流也困难。
3.2 压力灌降阻剂法对降低散流电阻的作用
计算接地电阻的公式都是基于接地体与土壤具有很好的接触，即接地电阻的计算结果R 为接地体周围土壤的散流电阻Rd，即R=Rd。计算表明半径为r 的半球接地体的接地电阻R 主要集中在半径r和2r半球之间的土壤中。因此降低接地体附近土壤的电阻率十分有效。
采用深孔爆破制裂-压力灌降阻剂法后实现了在围绕接地体的较大范围的土壤中填充降阻剂，降低了土壤电阻率和散流电阻Rd的目的。
4.总结
本文通过对有关城市小型化变电站接地降阻措施的分析，初步找出了适合城市小型化变电站的接地降阻措施。通过分析，本文认为深井式接地极法和降阻剂法是比较适合于城市小型化变电站的接地降阻措施；深井式接地极法虽然适合的地区较少，但一旦条件符合要求，它还是最理想的降阻措施。降阻剂法是目前普遍采用的方法，其效果已经得到了肯定，只要在选择降阻剂时符合相应指标，使用时多加注意，施工时严格把关，将能起到很好的效果。
【参考文献】
[1]刘欣，张军洁.城市电网中箱式变电站的特点及应用[N].电气应用，2006（07）.
[2]解广润.电力系统接地技术[M].北京：水利电力出版社，1991.
[3]杨国英.城市变电站的建设要与土地资源综合利用相结合[J].供用电，2003，20（1）.
[4]刘欣，张军洁.城市电网中箱式变电站的特点及应用[J].电气应用，2006（07）.
[5]李景禄.变电站接地网存在的問题及整改措施[J].高电压技术，1995.
[6]陈家斌.接地技术与接地装置[M].北京：中国水利水电出版社，2003，2.
城市变电站 篇3
要想保证电力系统的安全运行以及工作人员和电气设备的安全, 就要安装变电站接地系统。根据相关的调查显示, 在我国因为没有安装变电站接地系统已经导致了多起事故的发生, 这些事故造成了极大的经济损失。经过统计, 在我国因为接地系统造成的事故每次都会损失数百甚至是数千万元, 此外因为接地造成的事故也会产生很大的间接损失, 对经济发展十分不利。
这几年来随着经济与社会的发展, 我国电力系统的容量不断扩大, 入地短路电流也不断升高。所以必须要降低接地电阻值, 这样才能保证电力系统运行的安全性。但是随着城市的发展, 现在的变电站已经不是建在良田上了, 而是建在城市或者是郊区的空闲用地上, 这样就造成了严重的接地问题。在选择变电站位置时, 通常有两种情况, 即市区和郊区。在不同的地方使用的设计方案是不同的, 必须要进行区别对待, 接下来我们就来比较一下这两种类型的变电站接地方式。
1 市区变电站接地的设计方案
改革开放以来城市的发展速度不断加快, 城市的地价越来越高。这就增加了市区变电站的选址难度, 为了降低成本, 市区变电站的面积变得越来越小。因为市区的地质条件比较好, 所以土壤的电阻率就很小, 但是随着经济的发展, 入地短路电流却逐渐增大。这样市区变电站就不能满足接地需要。
所以, 如果不考虑线路的地线分流作用, 当有很大的入地电流时, 现在城区的这种变电站是很难满足接地要求的。这对电力系统的安全运行是十分不利的, 必须要采取措施解决。
1.1 一般都使用长垂直接地技术来降低市区变电站的接地电
阻, 同时还可以使用良导体接地线来增强避雷线的分流作用, 这样就可以使入地短路电流得到有效的减少。
如果是在均匀的土壤中采用这种方法, 可以使接地网的接地电阻得到有效的降低, 而且可以使跨步电势和接触电势得到明显的下降。变电站的面积越小, 这种降阻效果越好。
1.2 因地制宜地利用周围地理环境降阻, 如利用绿化带、花园、
河岸、电缆沟等进行外引。增加接地面积, 对降低接地电阻也有一定的作用。城市变电站接地外引时需要注意外引接地网必须不可与城市建设建筑交叉接地, 也不可与城市管网等相连。
由于市内变电站周围土地资源宝贵, 公共场所和设施较多, 人流密集, 当降阻代价太高而无法达到降阻效果时, 可通过技术经济比较增大接地电阻要求值。同时重点校验变电站周围为保护人身安全而设定的最大接触电势和跨步电势。
在变电站地面, 为提高接触电压和跨步电压安全限值, 通常在地表铺设一层厚度为15em厚的砾石或沥青路面。即使在下雨天, 砾石或沥青仍能保持5000m的电阻率。对于混凝土路面。由于混凝土具有吸水性能, 在下雨天其电阻率将降低到很低的数值。因此在室内地面可敷设混凝土, 而在室外地面则应当敷设砾石或沥青。
因此对于占地面积非常小、土壤电阻率不大的市内变电站, 当人地短路电流较大时, 按接地电阻小于2000/I来设计接地网, 并可考虑增加垂直接地极、外引等降阻技术。当降阻代价太高而无法达到降阻效果时, 可通过技术经济比较增大接地电阻要求值, 此时应重点校验为保护人身安全而设定的最大接触电势和跨步电势。在变电站内外地表敷设高阻层, 可以有效提高接触电势和跨步电势的安全限值。
2 郊区变电站接地设计
郊区变电站占地面积通常较市区变电站大, 且人地短路电流适中, 如果按照IR<2000来设计, 则接地电阻限值要比市区变电站高, 但由于郊区变电站土壤电阻率也较大, 约为140-200f~, m, 因而接地电阻有时也很难达到要求。根据接地电阻、最大接触电势和跨步电势与变电站面积和土壤电阻率的关系可知, 面积为120mx120m, 土壤电阻率为140n, m时, 接地电阻为0.528n。最大人地电流按照5k A考虑时, 接地电阻要求值为0.4n, 由于土壤电阻率较高, 接地电阻很难满gl R<2000的要求, 需要采取降阻措施。
2.1 对于郊区变电站, 可采用良导体接地线来增加避雷线的分
流、采用长垂直接地极结合爆破接地技术来降低接地网的接地电阻, 由于郊区变电站位于偏僻地区, 因此为变电站增加垂直接地极后的接地网的安全性能更加可靠, 均匀土壤中, 使用长垂直接地极可以有效降低接地网的接地电阻, 并可明显降低最大接触电势和跨步电势。结合爆破接地技术后, 降阻效果更加明显。变电站占地面积越小, 长垂直接地极的降阻效果越好。
2.2 还可以利用适当的引外接地网, 因为郊区变电站通常周边
建筑较少, 空闲土地较多。因此可以考虑在郊区变电站周边的池塘或者空置土地敷设接地网, 以达到降低接地电阻的目的。
2.3 同时也可以考虑采用双层接地网, 当变电站的深层土壤电
阻率比上层的土壤电阻率低时, 可以考虑采用双层接地网, 这样可以达到降低土壤电阻率的效果, 也可以有效的降低接地电阻。
由于郊区变电站地质较差, 当降阻代价太高而无法达到降阻效果时, 可通过技术经济比较增大接地电阻要求值。同时, 重点校验变电站周围为保护人身安全而设定的最大接触电势和跨步电势, 在变电站地面, 为提高接触电压和跨步电压安全限值, 可以在地表铺设一层厚度为15cm厚的砾石或沥青路面。在室内地面可敷设混凝土。
对于占地面积较大、入地短路电流适中, 但土壤电阻率也较高的郊区变电站, 按接地电阻小于20001来设计接地网, 并可考虑增加长垂直接地极结合爆破接地技术、适当的引外接地来降低接地网的接地电阻以及敷设双层接地网。当降阻代价太高而无法达到降阻效果时, 可通过技术经济比较增大接地电阻要求值, 此时应重点校验为保护人身安全而设定的最大接触电势和跨步电势。在变电站内外地表敷设高阻层, 可以有效提高接触电势和跨步电势的安全限值。
3 总结
城市变电站 篇4
关键词：城市电网,布局规划,选址定容
1 引言
随着城市发展日益加速（城市建设用地面积逐步增大、工业化进程加快、负荷密度持续增长），电力需求相应增长，对电力设施建设提出了新的需求。城市总规划中的电力专项规划，属于国家法定规划的一部分，但由于专业背景差异和信息不对称等原因，其对电网建设的前景只是宏观把握，不会对众多的变电站站址用地和线路廊道逐一论证和落实。而由供电企业和规划部门联合开展城市电力设施布局规划，有利于促进电网规划和市政规划的有效衔接，从而保证城市发展的供电新要求。但远期饱和年城市电力设施布局中新建变电站较多，如何结合城市发展规划快速有效确定众多变电站的选址定容，保证城市电力设施布局规划的科学性和合理性，是当前城市电力设施布局规划亟待解决的问题。本文通过建立变电站经济容量，经济供电半径的数学模型，提出了一种基于变电站建设和运行费用最小为目标函数的变电站定容优化方法，提出了一种基于“覆盖圆”的变电站选址优化方法，并通过工程算例说明了选址定容优化方法的使用方法和和实用性。
2 选址定容数学模型
2.1 基本思路
1）紧密结合城市发展和地区规划属性，确定组团规划供电区域；
2）以变电站建设和运行费用最小为目标，确定变电站经济供电半径，变电站经济容量，变电站个数；
3）以变电站经济供电半径和变电站个数为基础，以变电站覆盖圆覆盖供电区域内所有负荷为目标，确定变电站站址；
4）结合城市发展规划及站址选择原则，对变电站站址适当进行修正。
2.2 定义
变电站选址定容问题可描述为：在规划目标年负荷分布已知的情况下，为了满足一定的负荷需求，以最小的投资和年运行费用为目标函数，确定变电站的数量、位置、变压器的容量和台数以及变电站的供电范围，具体的描述如下：
目标函数：年计算费用F=变电站的建设投资ZT+中压配电网建设投资ZL+年运行费用C1+全年线损费C2。（1)
变电站的经济容量Sj：以单位容量上的年计算费用最小为目标函数，得到的变电站的经济容量。
变电站的经济供电半径Rj：以单位面积上的年计算费用最小为目标函数，得到的变电站的经济供电半径。
2.3 数学模型的建立
目标函数F可以通过以变电站容量为决策变量来建立数学模型。以下分别对目标函数式（1）的各部分进行分析，假设变电站容量为S。
1）变电站的建设投资ZT
式中，a1为投资中与变电站容量无关的部分，元；b1为投资中与变电站容量成线性关系的系数，元/kW;S为单个变电站的容量,kW。
由式（2）知，变电站的建设投资ZT是变电站容量S的函数。
2）中压配电网建设投资ZL
若容载比Kc和负荷密度σ有
联立两式解得变电站供电几何半径
以上各式中,Nb为供电区上变电站的个数；σ为负荷密度,即单位供电面积内有功计算负荷；A为供电区面积；nb为单位供电面积上变电站的个数；R为变电站的供电几何半径。
变电站中压配电网导线总截面积为
变电站配电出线回数为
每回数配电出线长度为
因此，中压配电网线路的建设投资为
以上各式中，UN为配电网额定电压；J为导线的经济电流密度；PL为每回线路的平均负荷；cosα为线路上的平均功率因数；D为地形修正系数；a1为投资中与变电站容量无关的部分,人民币元；b1为投资中与变电站容量成线性关系的系数,元/kW;a2为反映投资中与导线截面积无关的部分的系数,人民币元/km;b2为投资中与导线截面积成线性关系的系数,人民币元/(km·mm2)。
从以上分析可知，中压配电网线路的建设投资ZL是变电站容量S的函数。
3）年运行费用C1
年运行费用主要包含变电站和线路的维修、维护费等，一般与总投资成正比，取
式中,H1为变电站运行费用占投资的比例系数；H2为线路运行费用占投资的比例系数。本文假设H1=H2=H，式（10）为C1=H(ZT+ZL)。
设投资有效年为T,则年运行费用为(ZT+ZL)/T。由于变电站的建设投资和中压配电网线路的建设投资ZL都是变电站容量S的函数，因此年运行费用C也是变电站容量S的函数。
4）全年线损费Cz
若变电站全部出线由一等值线路代替,在最大负荷下,且与变电站的距离为r时,通过等值导线的电流为
因为d L=Ddr,所以距离为dr的功率损耗为
配电网总的有功损耗为
因此，全年线损费C2为
式中，τ为最大负荷损失时间，h;C0为损耗电能电价，元/(k W·h)。
从以上分析知，全年线损费C2是变电站容量S的函数。
5）目标函数，年计算费用F
通过以上目标函数各部分的分析，年计算费用F可用变电站容量S为决策变量构建，将与变电站容量S无关的量整理为A、B、C，如下式：
6）变电站经济容量Sj、经济供电半径Rj、经济个数Nb
以F0作为目标函数的目的在于使单位容量上的年费用F0最少，根据变电站经济容量的定义：
为求变电站的经济容量,对该式求导,令,=0,可求得经济容量：
由式(5)可以进一步求得经济供电半径
变电站个数
通过以上分析，建立了以变电站容量S为决策变量的数学模型，并通过最优化计算，得到满足年计算费用最小的规划区域变电站经济容量、经济供电半径、经济个数的计算表达式，如式（17）～式（19）。
2.4 变电站容量、负荷密度与供电半径的关系
根据式（17）～式（18）计算得出变电站变压器配置与负荷密度关系表，如表1；变电站经济容量Sj及负荷密度σ与经济供电半径Rj的关系，如表2。
3 算例分析
本算例以某市中心组团为例，该中心组团包括中心片区、黄畈片区、大畈片区，其基本信息详见图1和表3。
1）首先根据上述建立的数学模型计算出中心组团及各个分区需要新增的变电站经济个数及容量，计算结果详见表4。
2）根据上述计算结果，结合《国家电网公司输变电工程典型设计》规定变电站通用主变容量和规模，选择典型变电站容量，并进行工程容载比校核，计算结果详见表5。
3）以变电站经济供电半径和变电站个数为基础，以变电站覆盖圆覆盖供电区域内所有负荷为目标，优化选择变电站站址，计算结果详见图2。
4）结合城市发展规划及站址选择原则，变电站应尽量靠近负荷中心和网络，对优化变电站站址适当进行修正，修正结果见图3。
4 结语
本文提出了一基于变电站建设和运行费用最小为目标函数的确定变电站容量和个数的优化方法，并提出了一种基于“覆盖圆”的变电站站址优化方法。有效地解决了城市电力设施布局规划中变电站的选址定容问题，并根据负荷分布和规划路网情况对变电站站址进行适当修正。理论结合实际，为工程设计提出了一种好的设计方法，提高了设计效率和规划的科学性。
参考文献
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[2]梁锦照.城市电网规划方法研究[M].北京:中国电力出版社,2010.
[3]蓝毓俊.现代城市电网规划设计与建设改造[M].北京:中国电力出版社,2004.
[4]电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[K].北京:中国电力出版社,1998.
城市变电站 篇5
随着经济的不断发展, 特别是近几年房地产的开发, 供电负荷猛增, 使变电站的分布越来越密, 并逐渐深入到市中心人口稠密区。针对城市商业区建设地下变电站, 提出了对土地的综合利用措施, 即将地下变电站与城市绿化相结合建设, 通过采用无油化设备, 提高消防的安全性;提高土地利用率, 美化城市环境, 同时降低工程造价, 获得满意的经济效益。
2 工程概况、地质与水文地质
(1) 某工程位于佛山市禅城区, 占地面积约1500m2, 四周均是繁华的商业区, 原变电站负荷设计能力不足, 已经不能适应该区的供电要求, 需要在附近设一个变电站, 由于该区用地紧张, 土地价值高, 政府能调剂的土地只有1500 m2, 本着充分利用土地的原则, 降低工程造价, 提高土地的利用价值, 考虑建设地下负三层地下变电站, 地面上进行园林绿化, 既可以解决城市商业区用电问题, 又可以美化城市环境, 不失为一种新的途径、新的思路。
(2) 根据业主提供地质勘察报告, 现场地质条件自上而下分别为
(1) -1杂填土, 厚度-0.0~-0.8m。
(2) -1粉土:灰黄色, 湿, 可朔为主, 局部硬朔, 土质不均匀, 含少量粉、细砂, 粘性一般, 韧性较强。平均埋深-0.8~-8.0m;
(3) -1粉土:灰黄色、棕红色, 可朔为主, 局部硬朔, 土质不均匀, 含少量铁锰质胶结物, 层间夹薄层粉砂, 粘性一般, 韧性强, 平均埋深-8.0~30.20 m。
(3) 场地水文地质条件。地下水较丰富, 主要是孔隙水, 以潜水为主, 次为包气带水, 地下水标高-5.00 m, 主要受大气降水、地表水和上游径流补给影响。
3 土建工程的监理
该工程要建三层地下室, 地下一层的警卫、消防控制室, 二次设备室、蓄电池室、电容器室;地下二层布置主变、110千伏、220千伏GIS等主要设备, 地下三层为电缆夹层。地下室底层标高-13.00 m, 该基坑已属深基坑, 审批施工组织方案及编制监理方案时充分考虑工程位于繁华商业区, 邻近建筑、地下管道及管线较多, 采用旋喷桩作为工程基坑开挖时支护结构。
(1) 旋喷桩施工监理
(1) 施工参数的选定。本工程选用了目前较先进的PH-5C型液压钻机, 配套BW120/30型高压泵, 采用单管法施工, 桩长16m, 钻杆直径φ114mm, 采用一个喷嘴, 直径φ3mm.该套设备机动灵活, 易于操作, 各种性能满足工程需要。结合地质情况, 施工前选用了三种不同的施工参数进行了试桩, 试桩结束后, 开挖检查, 根据开挖检查结果, 综合确定了工程桩施工最佳参数如下:1.成孔:空桩部分4档下钻, 4.2米 (桩头处) 以下3档下钻, 7.6米换浆, 桩底脱档30秒, 提钻喷浆2档;2.复喷:下钻3档, 提钻1档, 复喷桩头下3米范围;3.压力:清水压力10Mpa, 喷浆压力25Mpa;4.水灰比:1.0。
(2) 监理质量控制。定位:钻机就位时先使钻头对准桩位标志中心, 然后进行钻杆的双向调平, 之后, 再次调整对中, 最后再精确调平。垂直度误差不超过1%。钻进操作:由于在桩身不同深处采用了不同的泵压、上升和下钻速度, 严格按深度记录仪上显示的深度采用不同的参数进行控制。送浆与钻进配合:司泵与司钻密切配合, 并建立合理的联络信号, 要求钻进与送水 (灰浆) 同步, 前后协同动作, 一气呵成。司泵随时注意泵压的调整和异常情况, 送水与送灰浆切换迅速, 保持送液的连续, 司钻注意钻进时的冒浆情况, 一旦发现异常, 立即采取有效措施, 这是成桩质量控制的关键, 应予以特别注意和加强管理。灰浆的制作:选用优质425#普硅水泥, 水灰比1.0, 根据每根桩的灰浆用量, 提前制作, 并经充分搅拌, 搅拌时间少于15分钟的不得使用, 超过初凝时间的浆液也不得使用;灰浆经过两道过滤网的过滤, 以防喷嘴发生堵塞;抽入储浆桶内的灰浆要不停地搅拌。喷射管分段提升的搭接长度为150mm。开挖检查:为掌握施工参数在各个区域内适用情况, 在地质探孔代表区区域内均开挖4.5米至桩头处进行实测实量, 以便对施工进行动态管理, 这是保证施工质量的一道重要工序, 它可以很直观地反映桩体施工情况, 以便随时调整参数, 它虽不属施工工艺内容, 但应把它做为一道必不可少的工序, 一项质量保证措施予以充分重视。在施工过程中共开挖10根桩进行桩头质量的自检, 均末发现异常情况。在开挖基坑时, 基坑水平位移及周围建筑物未见异常, 基本能达到设定的参数。
(2) 地下室楼板施工监理
检查水泥和钢筋焊条 (焊剂) 的出厂合格证及现场见证抽验钢筋、焊条 (焊剂) 质量报告, 检验钢筋外观质量, 有粒状和片状不锈钢钢筋经检测合格后方可使用。钢筋接头经试验合格后方准使用。检查模板轴线尺寸、标高、断面尺寸、预留孔洞位置、尺寸, 预埋件数量、尺寸、位置、标高, 检查模板支撑是否符合批准的支模方案要求, 并检查是否牢固。查验安装好的钢筋, 确保钢筋形状、直径、数量、位置搭接长度、预留插筋及锚固长度符合设计与验收规范要求。审查商品混凝土场的有资质单位出具的配合比报告, 调查拌和站距离工地的距离, 运输时间, 满足规范要求。加强现场震捣控制。根据现场施工情况及规范要求, 会同施工人员随机取样做好试块。浇筑混凝土全过程旁站监理:浇灌现场严格检查浇筑顺序、震捣时间, 检查浇筑砼振动情况, 根据大体积混凝土浇捣方案实施, 确保不漏振, 保证砼浇捣密实, 并控制砼接头处浇灌时间上下层砼注料时间间隔不超过初凝时间。根据混凝土浇筑时间和砼强度报告批准承包单位拆模报告, 现场巡视检查拆模情况, 对拆模后出现的质量问题分清一般质量问题和严重质量问题以分别处理。严重质量问题承包单位写出质量事故报告, 经建设单位与设计部门同意后, 按设计要求进行加固。
4 电气工程的监理
由于变电站建设在繁华的商业区, 对消防、噪声的要求特别高, 因此, 在这种特殊环境中建地下变电站, 就必须确定以下几点作为主要设计原则:
(1) 简化接线, 尽量采用线路-变压器组单元接线形式, 10k V采用单母线分段接线, 分段开关设备自投。当1台主变或1条线路故障时, 可保证不间断供电。
(2) 设备选型宜小型化, 以减少占地面积, 使整体布置趋于紧凑合理。
(3) 全站设备无油化, 包括主变压器采用进口的SF6气体绝缘变压器。这样全站无易燃、易爆物, 既能简化消防系统, 又可将火灾的影响局限在地下, 而不致影响到地面。
(4) 简化总体布置, 尽量减少挖方量, 减少设备布置层数, 以方便运输和安装, 简化消防、通风系统, 同时为将来的运行维护创造良好的条件。
(5) 按无人值班站考虑, 设“四遥”系统。
通过以上几项措施, 简化设计, 减少运行维护工作量, 从而为地下变电站结合地面绿化建造提供了现实的可行性。站内的组合电气装备精度要求高, 运输设备时必须平稳, 减少振动和冲击。110千伏间隔20个, 220千伏间隔10个, 其中最重的单间隔运输达到7.5吨。监理项目部建议借鉴气垫运输法。四两拨千斤, 和打太极一样, 四五个人就可以把大物件推到安装位置, 既提高了工作效率, 又减小设备运输的振动, 保障了施工安全。应考虑一次主设备间的连接。由于采用了简化接线, 变压器高压侧设备的连接较易解决。110k V如采用负荷开关与ST6气体绝缘变压器整套设备, 则只需将电缆引出即可。而主变压器低压侧与10k V高压开关柜之间既可用电缆, 也可采用母排连接。当然采用电缆具有灵活方便的优点, 但由于电流大, 使电缆的截面和数量也随之增大, 并使电缆与高压开关柜的连接难度增大, 有可能加多一个过渡连接柜。这将使本已有限的空间更为困难。母排则具有载流量大, 连接直观的优点。
5 结束语
城市变电站 篇6
随着新世纪中国城市发展与国际接轨,城市发展总体规划的编制化和法制化成为潮流和必然趋势。城市电网规划作为城市规划的1个组成部分,其地位日益提高。在城网规划过程中存在非常多的决策问题,例如负荷水平的确定、变电站站址及容量的选择[1]等。为了适应城市建设和城市经济可持续发展的目标,城市电网的建设应该与市政建设和城市经济的发展同步或略有超前。为避免城市电网规划失误造成投资的浪费或重复改造,在城市电网规划工作中,我们应改善传统的城市电网规划方法,保证城市电网规化的科学性和合理性。
传统的城市电网规划大多由电网企业自行制定,没有结合各个地方经济社会发展的具体情况和城镇发展趋势,有些规划目标过高或过低,缺乏科学性;其次,传统的城市电网规划中,没有因地制宜,正确预测电量负荷,一些变电设施用地、输电线路走廊等规划用地不是很科学合理。
本文提出的城市电网规划理论建立了计算变电站的经济容量、经济供电半径的数学模型,并在此基础上提出了优化变电站选址的方法。本文以110 kV变电站为例进行了阐述,此方法也可应用于其他电压等级的变电站选址定容规划。
1 110 kV变电站选址定容数学模型
1.1 基本的假设条件
(1)变电站的供电区域为圆形,变电站置于圆心,中压配电网为辐射网络结构;
(2)近似认为整个中压配电网辐射面上的电力负荷密度均匀;
(3)中压配电网线路的导线截面均按经济电流密度选择;
(4)在规划的抵偿年限内,以单位变电容量总计算费用最小或者单位供电面积总计算费用最小为最终的目标函数。
1.2 相关变量的定义
变电站选址定容问题[2,3,4,5,6]可描述为:在规划目标年负荷分布已知的情况下,为了满足一定的负荷需求,以最小的投资和年运行费用为目标函数,确定变电站的数量、位置、变压器的容量和台数以及变电站的供电范围,具体描述如下:
目标函数:
式中:F为年计算费用;ZT为变电站的建设投资;ZL为中压配电网建设投资;C1为年运行费用;C2为全年线损费用。
为科学合理地确定变电站经济容量、经济供电半径,特定义:
(1)变电站的经济容量Sj:以单位容量上的年计算费用最小为目标函数,得到变电站的经济容量。
(2)变电站的经济供电半径Rj:以单位面积上的年计算费用最小为目标函数,得到变电站的经济供电半径。
1.3 数学模型的建立
目标函数F可通过以变电站容量为决策变量来建立数学模型。以下分别对目标函数式(1)的各部分进行分析,假设变电站容量为S。
(1)变电站的建设投资ZT
式中:a1为投资中与变电站容量无关的部分,元;b1为投资中与变电站容量成线性关系的系数,元/kVA。
由式(2)知,变电站的建设投资ZT是变电站容量S的函数。
(2)中压配电网建设投资ZL
若容载比Kc和负荷密度σ,有:
联立式(3)、(4)解得变电站供电几何半径:
式(3)-(5)中:Nb为供电区上变电站的个数;S为单个变电站的容量;σ为负荷密度,即单位供电面积内有功计算负荷;A为供电区面积;nb为单位供电面积上变电站的个数;R为变电站的供电几何半径。
变电站中压配电网导线总截面积为:
变电站配电出线回数为:
每回配电出线长度为:
因此,中压配电网线路的建设投资为:
式(6)-(9)中:UN为配电网额定电压;J为导线的经济电流密度;PL为每回线路的平均负荷;cosα为线路上的平均功率因数;D为地形修正系数;a2为反映投资中与导线截面积无关部分的系数,元/km;b2为投资中与导线截面积成线性关系的系数,元/(km·mm2)。
从以上分析可知,中压配电网线路的建设投资ZL是变电站容量S的函数。
(3)年运行费用C1
年运行费用主要包含变电站和线路的维修、维护费等,一般与总投资成正比,取
式中:H1为变电站运行费用占投资的比例系数;H2为线路运行费用占投资的比例系数。本文假设H1=H2=H,式(10)即为C1=H(ZT+ZL)。
设投资有效年为W,则年运行费用为(ZT+ZL)/W。由于变电站的建设投资ZT和中压配电网线路的建设投资ZL都是变电站容量S的函数,因此年运行费用C1是变电站容量S的函数。
(4)全年线损费C2
若变电站全部出线由一等值线路代替,在最大负荷下,与变电站的距离为r时,通过等值导线的电流为:
因为dL=Ddr,所以距离为dr的功率损耗为:
配电网总的有功损耗为:
因此,全年线损费C2为:
式中:τ为最大负荷损失时间,h;C0为损耗电能电价,元/(kW·h)。
从以上分析知,全年线损费C2是变电站容量S的函数。
(5)年计算费用F
通过以上目标函数各部分的分析,年计算费用F可用变电站容量S为决策变量构建,将与变电站容量S无关的量整理为A、B、C,如下式:
(6)变电站经济容量Sj、经济供电半径Rj、经济个数Nb
以F作为目标函数的目的在于使单位容量上的年费用F0最少,根据变电站经济容量的定义
为求变电站的经济容量,对式(16)求导,令0,可求得经济容量Sj:
其中,K=
由式(5)可以进一步求得经济供电半径Rj:
变电站个数Nb:
通过以上分析,建立了以变电站容量S为决策变量的数学模型,并通过最优化计算,得到满足年计算费用最小的规划区域变电站经济容量、经济供电半径、经济个数的计算表达式,如式(17)-(19)。
1.4 变电站最佳配置及供电半径的确定
经过查询湖北省咸宁市相关资料,得到数学模型中相关参数数据[7,8,9,10,11]如下:
电能电价C0=0.6元/(kW·h),最大负荷损失时间τ=3 400 h,额定电压UN=10 kV,地形修正系数D=1.15,经济电流密度J=1.15 A/mm2,线路平均输送容量PL=3 933 kW,变电站运行费用系数H1=12%,线路运行费用系数H2=5%,配电网导线总截面积AL=240 mm2,电阻率ρ=28.34Ω·mm2/km,容载比Kc=1.8。
根据式(17)-(18)计算得出变电站变压器配置与负荷密度关系,见表1;变电站经济容量Sj及负荷密度σ与经济供电半径Rj的关系,见表2。表1和表2在实际变电站规划中可以起到指导作用,若已知规划区域负荷密度σ范围,可根据表1查出所需变电站经济配置容量,进而根据表2确定变电站供电覆盖的范围。由表1,可根据变电站负荷密度选取最佳的变电站变压器配置。
由表2,可根据变电站容量及负荷密度选取最佳的变电站供电半径,有利于划分变电站的供电区域。
2 110 kV变电站选址定容流程
确定变电站经济容量、经济供电半径和变电站个数,以此划出变电站供电范围,由此在分区中根据选址原则,比如说靠近路网,避开高山、湖泊及有地质灾害的地区,确定变电站站址使之最小覆盖圆能最大限度覆盖负荷区域来优化最终站址。具体流程见图1。
3 算例分析
以湖北咸安区域110 kV电网规划为例进行计算。规划区是全市的行政、文化、旅游、金融、商贸、信息、人居中心。目前咸宁中心城区以220 kV塘角变为中心,以110 kV温泉、浮山、龙潭、文笔山、广东畈、横沟、永安变电站为网架,以10 kV为主体结构。
本算例的基本思路及步骤是:
(1)紧密结合城市规划,根据城市发展和地区规划属性,确定组团规划供电区域。本算例根据组团思想的划分原则:规模接近原则、地域相邻原则、电源均衡布置原则、组团式电网的网架结构原则及组团内负荷互补原则,将规划区分为5个组团,分别为:中心组团、城东组团、温泉组团、开发区组团及新城组团。
(2)以变电站建设和运行费用最小为目标,确定变电站经济供电半径、变电站经济容量、变电站个数。
本算例以中心组团为例,将中心组团划分4个片区后,根据其建设用地面积、片区负荷预测值、负荷密度以及其它相关参数,利用式(17)-(19)可得出表3中片区变电站的计算经济容量、片区变电站的计算经济供电半径和片区变电站的计算经济个数。
(3)根据表3计算结果以及《国家电网公司输变电工程典型设计110 kV变电站分册》并综合考虑到中心组团区域的经济社会发展情况,选择典型变电站容量,然后校验组团容载比。
表4在表3中得到的计算经济容量的基础上确定最后变电站的实际容量,然后对规划片区进行了电力平衡校核,最终得到组团容载比为1.75,满足远期容载比为1.8左右的要求。
(4)以变电站经济供电半径和变电站个数为基础,以变电站覆盖圆覆盖供电区域内所有负荷为目标,根据变电站站址选择应遵循的原则优化变电站站址。变电站站址选择的原则[12]有以下几点:1)靠近其供电地区的负荷中心以减少线路投资和电路损失;2)进出线方便,靠近道路,方便大型设备的运输;3)避开易燃、易爆和严重污染地区及注意对周围环境和邻近设施如军事设施、飞机、领航台、导航台的影响,并取得协议;4)尽可能远离通信设施,避免电网发生接地故障时变电站电位升高对邻近通信设施产生危险影响;5)应符合防洪、防震等有关要求;6)要充分考虑对城市景观和居民的噪音影响,满足环境保护的要求;7)节约用地。
最后的选址结果如图2所示。
4 结论
本文提出的将城市电网分片区进行组团并计算其经济容量及经济半径的规划方法,是电力网络规划研究的1种新思路;以变电站建设和运行费用最小为目标函数,确定变电站容量和个数以提高城市电网供电经济性;同时还提出了变电站站址选择应遵循的原则,以优化变电站站址;最后,以湖北咸宁城区的中心组团为例,将本文所建立的模型应用于实际项目中,并进行校核,验证了模型的正确性。
参考文献
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城市电动汽车充电站优化模型 篇7
一、影响电动汽车充电站选址的各种因素
(一)充电站辐射半径
充电电池能否彻底放点对其再利用影响很大,为了使动力电池的使用寿命最大,我们定义电动汽车的合理使用里程为汽车最佳的放电程度到最大放点程度时汽车所跑的里程。合理使用里程:
式中:hv为电动汽车的总效率;pe为汽车发动机额定功率;Sp为汽车最佳的放电程度;Sm为最大放点程度时汽车所跑的里程;η为电池组的电流比。
充电站的辐射半径要满足用户的日常出行需要,相聚不能太远。同时,为了节省经济成本,又不能过于集中,故半径d应满足:
(二)经济成本
电动汽车的充电站的布局规划应既能满足服务区域的需求,又能考虑到经济成本。衡量需求主要考虑电动汽车的数量和服务半径两个要素;建造可行性主要考虑对服务区域环境,经济、交通以及区域配电能力等外部环境条件与建设规划。
在某个区域建一座充电站,经济成本EC考虑的因素应该包括投资成本TZ、运行成本YX、维护成本WH.
投资成本包括投资建设的基建费用,预建的充电站的个数,折旧费用.
n为充电站中充电设备的个数;Ki为充电设备的折旧费用;ηei为充电设备的电功率;Pti为充电效率。
如果用YX表示充电站的运行可变成本,那么包括每年的维修保养费用,材料费用以及人员工资费用等,可表示为
E为初始投资费用,β为折算系数。
其中:Pr为用户电价;Sx为用户每天用电需求;Li为需要充电时到充电站之间的距离;di为充电半径;g为电动汽车单位用电量行驶的路程。
(三)区域内充电站数预估
通过区域内总充电需求Q,充电站的最小容量限制Vmin,最大容量限制Vmax,充电站个数R满足Rmin≤ R≤ Rmax,
二、建立基于社会成本最小的充电站优化模型
(一)模型建立
基于以上的目标函数和约束条件,电动汽车充电站的经济最优模型如下:
(二)模型求解
(10)式描述的是一个典型的带有约束条件的非线性规划问题。可以利用遗传算法多路径搜索、随即操作等特点,对数据要求不高,不受搜索空间的限制,同时可以考虑多种约束条件。
采用遗传算法对电动汽车充电站最优模型进行求解,计算流程如下:
Step1:采用扫描法获得初始种群;
Step 2:将初始种群分别带入到适应度函数中,得到各条染色体的函数值,并按照从大至小的顺序排列;
Step 3:选择初始种群的较优解直接复制到下一代;
Step 4:进行交叉变异之后,产生新一代的种群,转Step 2;
Step 5:当交叉变异达到最大的迭代次数时,算法终止。
三、应用分析
以某市某开发区为例:该规划区面积65 m2,预计至规划目标年,电动汽车所占比例达到12%,充电率为8%。对一系列参数的假设:有预估充电站的个数范围为Nmin=6,Nmax=11,
计算社会成本,计算结果如表1所示。
由表1可以看出,当充电站个数为8时,经济成本最小。
四、结束语
本文对影响充电站选址的因素和选址原则进行了分析,城市电动汽车的选址建立了优化模型,通过考虑影响充电站地址选择的各种因素,建立了基于经济成本最小的优化模型。最后对算法进行了优化。
摘要：城市电动汽车充电站的建立是否合理对电动汽车的发展影响非常关键,配置的数量和位置直接影响充电站的经济成本。本文基于社会经济成本最小对电动汽车充电站的个数建立优化模型,并给出了实际算法,并根据实际案例,给出最优解,既能满足区域需求,又能使得经济成本最小。
关键词：电动汽车,优化模型,社会经济成本
参考文献
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