毕业设计（论文）-10kV配电变压器利用率评价方法

III页目录TOC\o"1-3"\h\u323361.绪论 1327241.1课题研究背景及意义 194061.2国内外相关研究现状 2199151.3课题研究的主要内容 237672.容载比指标分析 4198222.1容载比指标的定义及分析 4112062.2容载比评估方法中所包含的假设 693293.10kV配电变压器利用率 755773.110kV配电变压器利用率的定义与分析 7113693.210kV配电变压器运行现状 8293093.310kV配电变压器利用率特点 9257514.10kV配电变压器利用率评价指标与方法 10232194.1评价指标的构建原则 1017484.210kV配电变压器容载比影响因素 10153634.3基于10kV配电网特点的容载比指标修正方法 112394.4基于容载比的10kV配电变压器利用率评价指标 1444015.算例分析 18240716.结论 2028324致谢 2118338参考文献 22湖南大学毕业设计(论文)第1页1.绪论1.1课题研究背景及意义电力行业是资金密集的行业。电力系统拥有大量的电力设备。设备折旧成本占供电成本中较大比重，国内外普遍在30～50%之间。提高电网设备利用率，是提高电网经济性，降低全社会能耗、降低污染物和温室气体排放的一个重要手段。变电设备是电网设备中最重要的一次设备之一。评价变电设备的利用率，常用的是容载比指标。容载比指标是简单、蕴含信息丰富、相对客观的评估指标。现有研究针对500kV、220kV、110kV变电设备的容载比的影响因素、合理取值范围等做了非常充分的研究，并已经纳入国家、行业和主要企业的企业标准。这些标准用于评价对应电压等级的变电设备（甚至整个电网设备）利用率是否合理。但是，在使用容载比评价某电压等级变电设备的利用率时，是隐含了一个基本假设，即对应电压等级的负荷基本可以在指定范围内转供。110kV及以上电网设备的利用率，可以采用容载比进行评估。采用容载比评价某个电压等级的设备利用率时，每个电压等级对应一定的区域范围。例如，500kV的容载比往往在省级或者大区电网范围内评价；220kV往往在规模较大的地市，或者省级电网分区（若干地市），或者整体电网规模相对较小的省级电网范围内评价；110kV往往在地市或者区县范围内评价。因此某电压等级(110kV及以上)设备的利用率用容载比在一定的范围内评估时，是隐含了对应电压等级变压器的负荷可以在对应的范围内转供这一条件。由于10kV配电变压器的负荷，基本不能够转供，或者能够转供的范围非常小。因此，在区县甚至更大的范围内计算配电变压器的容载比，缺乏明确的物理含义。评价配电变压器利用率时，不够客观。现实中，除了配电变压器的负载率，还没有其他合适指标用于评估10kV配电变压器的利用率。这篇论文将考虑10kV配电系统的特点，并基于容载比指标的基本思想，提出适应10kV配电变压器利用率评价方法和指标。研究所确定的评价指标使其能有效应用于所研究的10kV配电系统中，有利于考核不同区域的配电变压器的利用情况，激励不同区县提高配电网设备利用率，进而可以降低污染物的数量，降低全社会的能耗，提高电网的经济性。湖南大学毕业设计(论文)第2页1.2国内外相关研究现状随着我国电网的快速发展与进步，与供电可靠性、电能质量等指标一样，电网设备利用率得到越来越多的关注。基于国内外对电网设备利用率的研究并不多的现状，目前一般用容载比和负载率反映设备的负载能力，以此考察设备的利用水平。并且，对于这两类指标的合理取值，国内外也仅仅给出了粗略的范围或者目标。因此，很难利用设备利用率来指导电网的规划与运行工作。并且，由于历史原因，配电网的重要性相对而言没有被充分认识到，配电网设备利用率的研究相对较少，尚没有被广泛认可的通用指标。容载比是指变压器额定容量与所对应变压器所负责区域的最高运行负荷之比，用于反应当该区域的其他变压器因为出现故障不能投入运行时，该台变压器在满载的时候能够承担的负荷，容载比能表示出该区域电气系统的事故保证率。显然，容载比指标是配电网经济性与可靠性的重要衡量指标，它的取值是不是客观合理将会直观影响到配电网的经济性和供电可靠性。常用的负载率有最大负载率和平均负载率。最大负载率只能确定电网中某一个时间点的变电容量，却不能体现出在负荷动态发展情况下的某一个时间段内的容量裕度情况；平均负载率则相反，可以体现一段时间内的容量裕度，却不能保证在高峰负荷时刻的安全可靠性。1.3课题研究的主要内容本课题将研究容载比评估方法中所包含的假设，分析10KV配电变压器利用率的特点，并基于容载比指标的基本思想，提出适应于10kV配电变压器利用率的评价方法和指标，并进行算例分析。具体内容如下：(1)容载比评估方法中所包含的假设。研究110kV及以上电压等级电网中用容载比评估设备利用率时的影响因素和隐含假设，找出容载比指标不能直接套用于10kV配网的原因，针对10kV配网的网络特点，提出适用于10kV配网配电变压器利用率的容载比评估方法的假设。(2)10kV配电变压器利用率的特点。研究10kV配电变压器运行现状，并对10kV配电变压器利用率的定义和影响因素进行研究；总结10kV配电变压器的利用率特点。湖南大学毕业设计(论文)第3页(3)容载比指标根据10kV配电网特点的修正方法。深入分析容载比指标公式中分散系数、功率因数、主变压器运行率、发展储备系数的影响因素；并考虑转供因素，提出客观合理有效的修正方案，建立基于容载比的10kV配电变压器利用率评价指标。(4)10kV配电设备利用率评估实例。选取一个区域（如区县或者乡镇），整体评价该区域10kV配电变压器的利用情况，并根据实际情况去验证本课题所提出的基于容载比的10kV配电变压器利用率评价指标是否适用。湖南大学毕业设计(论文)第4页2.容载比指标分析2.1容载比指标的定义及分析(1)容载比指标的定义：容载比就是某一供电区内变电设备总容量与供电区最大负荷（网供负荷）之比，它表明该地区、该站或该变压器的安装容量与最高实际运行容量的关系，反映容量备用情况，它是反映电网供电能力的重要技术经济指标之一，是宏观控制变电总容量和规划安排变电容量的依据。(2)容载比指标的计算公式：根据现在的《城市电力网规划设计导则》的内容,我们可以知道，容载比的基本计算公式为:(1)式中各参数定义如下:代表某电压等级容载比。是代变压器最大负荷的分散系数的取值等于一个整年中相同电压等级中全部的变压器它们所提供的最大负荷值的和来去除以当配电网达到最高负荷所对应的全部变压器所提供的负荷值的和。本课题统计分析了近些年变压器最大负荷的运行情况,并且分析得出了负荷同时率的一个平均值,我们在计算时，可以用负荷分散系数的值等于配电网所覆盖的区域内负荷同时率的倒数的原则来计算负荷分散系数。指的是变压器的安全运行率变压器安全运行率指的是在“N-1”安全准则下，切实保证其余的主变压器能够进行安全运行的最大允许运行率。根据上述定义，我们可以知道，变压器安全运行率=[变压器的最大负荷(kW)/变压器额定容量(kVA)]*100%。依据《城市电力网规划设计导则》的相关规定,为了配电设备能够满足“N-1”安全准则湖南大学毕业设计(论文)第5页的要求,当有一台配电变压器出现故障导致停运时,剩下的变压器要能够承担全部的负荷而且还要不出现过载现象。是代表统计变压器的平均功率因数统计变压器平均功率因数的值就是利用通过变压器的有功功率的数值去除以通过变压器的视在功率的值来得出的结果。当有功功率的值是定值的时候，变压器平均功率因数的值就会决定对应的视在功率的数值大小，也就是说，变压器平均功率因数会直接客观的影响到对应变压器容量。当变压器其他条件恒定的时候，提高变压器的平均功率因数，不但能够降低变压器额定容量，使得配电网成本得到更加合理有效的利用；而且它还有利于配电变压器负载率的提高，也就意味着它能够提高配电变压器的利用率。代表负荷发展储备系数负荷发展储备系数主要是考虑在负荷增长的情况下，为了满足变电站的正常供电能力而需要的变电储备容量，其取值与负荷的增长率直接相关。(3)容载比指标的分析：经查阅资料，我们可以知道，某一种电压等级配电网的容载比能够客观的反映对应地区对应电压等级配电网的建设规模和建设水平。根据资料，我们知道有很多种影响因素影响着配电网建设规模和建设水平,这也就表明配电网容载比的影响因素有很多种。面临这种情况，就需要我们重点考虑主要的影响因素,同样的，我们需要去淡化次要的影响因素。我们一方面分析了许多不同地区相关的统计资料和技术数据,这些统计资料和技术数据能够反映配电网建设水平和建设规模。另一方面我们也考虑到地区的电网建设水平和建设规模的影响因素有很多种,例如社会发展水平、地理环境优劣、国民经济水平、气候条件好坏等等。通过上述两个方面的考虑和分析，我们准备从国民经济水平和社会发展水平、负荷密度和负荷特性、区域自然条件和建设环境这些重点方面出发,重点选取最大用电负荷、用电量、总人口数、人均可支配收入、地区内生产总值、城镇化率、用电结构(包括第一产业、第二产业、第三产业和居民生活用电)这些因素作为主要的影响因素。由容载比的定义可知，当容载比取值增加时，在相同负荷水平下，变压器总容量将增加，使电网建设投资增加，也会使电网运行成本增加，从而使电费增加，或使电网企业经济效益降低。因而容载比不宜取值过大。相反，若容载比取值减小，可能使电网的湖南大学毕业设计(论文)第6页适应性变差，使调度不够灵活，甚至发生卡脖子现象。因而，容载比取值也不宜过小。2.2容载比评估方法中所包含的假设经过查阅资料可知，110kV及以上电网设备的利用率，是采用容载比进行评估，且能够采用容载比来去评价电网设备的利用率，是隐含了一个基本假设，即对应电压等级的负荷基本可以在指定范围内转供。采用容载比评价某个电压等级的设备利用率时，每个电压等级对应一定的区域范围。例如，500kV的容载比往往在省级或者大区电网范围内评价；220kV往往在规模较大的地市，或者省级电网分区（若干地市），或者整体电网规模相对较小的省级电网范围内评价；110kV往往在地市或者区县范围内评价。110KV及以上配电变压器的负荷可以在对应的供电范围内进行转供，所以可以采用容载比指标去评价110kV及以上电网设备的利用率。10kV配电变压器的负荷，基本不可以转供，或者可以转供范围非常小。因此，在区县甚至更大的范围内计算配电变压器的容载比，缺乏明确的物理含义。评价设备利用率时，不够客观。所以容载比不适合去评价10KV配电网中设备的利用率，现有的适合评估10kV配电变压器利用率的指标只有每个配电变压器的负载率。根据以上分析，现提出10kV配网配电变压器利用率的容载比评估方法的假设：通过分析容载比计算公式中的各个指标，把110KV配电网能用容载比去评价设备利用率的条件和10KV配电网不能用容载比去评价设备利用率的因素作出比较与分析，把转供这一影响因子作为变量，融入到容载比计算公式或者容载比计算公式的各个因子的计算公式中去，使改进过后的计算公式能够更加有效的评价10KV配电变压器的利用率。湖南大学毕业设计(论文)第7页3.10kV配电变压器利用率3.110kV配电变压器利用率的定义与分析从其他行业的相关经验不难得出，10kV配电变压器利用率应从数量、时间和能力等诸多方面进行衡量。但对于电力行业而言，变压器数量、时间等方面的利用已经利用变压器可用率与故障率等指标来进行衡量，并且当前的衡量方法是比较简单有效的，相应的统计与管理也已比较成熟。与此同时，变压器能力的利用虽然也受到各级电网规划与运行人员的重视，但相应的衡量方法却并不成熟。本课题将着重从变压器能力方面来定义10KV配电变压器利用率的问题。定义：变压器极限负载能力利用率——是指变压器实际所带负荷与变压器极限负载能力的比值。其中变压器极限负载能力——主要指因变压器自身的设计与制作工艺而使得变压器在正常运行状态下所能承受的最大负荷。根据上面的定义可以知道，变压器极限负载能力利用率就是变压器的负载率，它客观真实地表现出了变压器极限负载能力所能够被利用的水平高低。它的这种定义类似于其他非电力行业的设备的利用率定义方式。但是在配电网变压器实际运行当中，由于受到了用户需求这一重要因素的影响，配电网为了保障供电的可靠性，通常需要配电网满足《导则》中的“N-X”安全准则，也就是说：配电网一方面要采取有备用母线的接线方式，另一方面还要保证配电网故障时刻能够进行负荷的转供，所以我们可以知道，在变压器正常运行的时候，它的负载率肯定远远小于100%。很明显，在衡量变压器能力利用效率时如果利用变压器绝对利用率指标达不到100%当做它的衡量标准。同样的，负荷的发展规律有一定的随机性，而负荷同样有一定的波动性，所以我们在考虑变压器利用率评价标准的时候还应该考虑时间尺度。通过上面的这些分析，我们可以知道10kV配电变压器利用率的影响因素主要包括湖南大学毕业设计(论文)第8页网架结构、供电可靠性、负荷特性和负荷发展阶段等。3.210kV配电变压器运行现状10kV配电变压器主要用在农村配电网中，在农村配电网中如果负荷增加，我们可以采用增加一台并列运行的配电变压器来解决负荷增加的问题，采取这种方法需要的资金会比直接把现在的变压器换成大容量的变压器需要的资金少一点。查阅相关资料，我们知道，我们不仅要思考配电网投资的经济性，而且还要考虑其他的一些问题：(1)我们在选用的新增加的配电变压器的容量选取的时候，一方面要综合考虑近期和远期的负荷发展情况，一方面要考虑是否能降低变压器运行时产生的全部损耗，重要的是，还要考虑是不是能够节约投资成本。新增加的配电变压器容量和现已运行的配电变压器容量相比较，不能够大太多，最好是新增加的容量大于原有变压器的一倍左右。如果它们两个容量差别太大的话(如3倍以上)，那么新增加配电变压器的优势就不会那么明显，比如，其节约的资金不会多，其能减少的供电全部损耗也不会太多。(2)我们所选用的新增加的配电变压器的安装空间和安装位置需要适当合理，它需要与现已运行的配电变压器在空间位置上安全合理，以方便工作人员对它们的运行管理和维护。(3)我们所选用的新增加的配电变压器的联结组标号需要和现已运行的配电变压器的联结组标号一致。(4)我们所选用的新增加的配电变压器的电压比要和与其并列运行的变压器相等。其中包括，高压分接头的各个档位的变压比应该要相等。(5)我们所选用的新增加的配电变压器的短路阻抗要尽量和与其并列运行的变压器相等，两者短路阻抗的差别越小越好，两者短路阻抗相对比差不能够大于10％。在新增加的配电变压器的选择上，如果其和现已运行的配电变压器容量相同，型号相同，就可以满足新增加的配电变压器的电压比和短路阻抗和与其并列运行配电变压器相等的基本要求。倘若某农村地区的用电负荷增加了，为了满足用户用电负荷增加的需要，需要我们新增加一台能够和现已运行的变压器并列运行的配电变压器投入运行。同样的，我们也湖南大学毕业设计(论文)第9页需要对新增加的配电变压器的安装过程和正常工作时的运行状况进行详细的检查，检查变压器是否有结构方面的问题，是否满足国家技术标准，是否能够安全有效运行等等方面的问题。3.310kV配电变压器利用率特点10kV配电变压器利用率意思是指10kV配电变压器在实际运行中到底有多少作用被用到，它的影响因素包括配电变压器实际运行时间，配电变压器正常运行中实际容量，配电变压器实际运行的数量等等，这些因素受用户需求影响，同时为了保障供电可靠性，配电网往往需满足“N-X”安全准则，即不仅要采用有备用的接线形式，还要保障故障时刻的负荷转供，因此正常运行时配电变压器利用率一定远低于100%。显然，在衡量配电变压器利用率时若采用变压器绝对利用率指标则不能以达到100%作为衡量标准。同样的，由于负荷水平具有一定的波动性，同时负荷的发展也具有一定的随机性，因而对于变压器利用率的评价指标应考虑到配电变压器某一时刻的实际容量的影响。湖南大学毕业设计(论文)第10页4.10kV配电变压器利用率评价指标与方法4.1评价指标的构建原则10kV配电变压器利用率评价指标的构建需要我们深入了解10kV配电变压器的运行现状和配电变压器利用率所包含的含义，并且根据10kV配电变压器利用率的影响因素的分析，才能构建出10kV配电变压器利用率的评价指标，使其能够能合理有效地评价10kV配电变压器利用效率情况。同样的，评价指标的构建也需要满足下面的一些基本原则：（1）系统性原则依据评价指标应能全面反映配电变压器利用的综合情况，并且本评价指标，既能反映直接效果，又能反映间接效果，以保证综合评价的全面性与可信度。（2）评价指标可测性原则评价指标含义明确，计算评价指标所需的数据资料便于收集，计算方法简便，易于掌握。（3）评价指标与目标的相关性原则目标是项目期望在宏观或高层能实现的要求，指标往往是操作层面的可度量的或可感知的结果。因此要求指标与目标一定要有某种程度的相关性，指标的实现一定要对目标的实现做出实质性的贡献。不能选用与项目目标无大关系甚至没有关系的指标。评价指标在构建时应尽可能避免影响因素中明显的关联和重叠关系。我们可以在模型中采取合适的方法消除影响因素中隐含的相关关系。设置评价指标的时候要考虑重点，重要方面的指标可以设置的详细一些，次要方面可以设置的粗糙一些，指标的覆盖范围应该要宽些。评价指标要有层次性。选定评价指标后，需要制定相应的判别准则，作为评价尺度。4.210kV配电变压器容载比影响因素经查阅相关文献，我们可以知道，10kV配电变压器的负荷，基本不可以转供，或者可以转供范围非常小。因此，在区县甚至更大的范围内计算配电变压器的容载比，缺乏明确的物理含义。评价设备利用率时，不够客观。所以容载比不适合去评价10KV配湖南大学毕业设计(论文)第11页电变压器的利用率，现有的适合评估10kV配电变压器利用率的指标只有每个配电变压器的负载率。且10kV配电变压器利用率的因素包括供电可靠性、网架结构、负荷特性和负荷发展阶段等。因此倘若我们要基于容载比的思想改进容载比指标使其能够客观合理的评价10kV配电变压器利用率的时候，不仅要考虑转供这一影响因素，还同时要考虑供电可靠性、网架结构、负荷特性和负荷发展阶段等这些影响因素，使得改进后的容载比指标能够客观合理有效地评价10kV配电变压器利用效率情况。4.3基于10kV配电网特点的容载比指标修正方法根据以上分析，现提出10kV配网配电变压器利用率的容载比评估方法的假设：通过分析容载比计算公式中的各个指标，把110kV配电网能用容载比去评价设备利用率的条件和10kV配电网不能用容载比去评价设备利用率的因素作出比较与分析，把转供这一影响因子作为变量，融入到容载比计算公式或者容载比计算公式的各个因子的计算公式中去，使改进过后的计算公式能够更加有效的评价10kV配电变压器的利用率。(1)转供转供是指配电网在出现故障并且已经隔离了故障部分之后，在满足安全约束条件下，其通过开关的一系列操作和一部分不重要负荷的切除，一方面尽量优先快速地恢复故障点下游因为受到故障的影响而停电的重要负荷的供电，另一方面也要尽量恢复其它负荷的供电。根据定义我们可以知道，负荷转供可以明显降低配电网故障带来的各方面损失，进而提高了配电系统的供电可靠性。(2)变压器最大负荷的分散系数变压器最大负荷的分散系数简称为负荷分散系数，等于一个整年中相同电压等级中全部的变压器它们所提供的最大负荷值的和来去除以当配电网达到最高负荷所对应的全部变压器所提供的负荷值的和。负荷分散系数主要是用来衡量某区域内的负荷分布情况是否客观合理。通常情况下，如果某地区变电站之间的负荷分布是比较客观合理额，这种情况下则表明该地区的负荷大体上是按照变电容量来分配的，表示变电站处于比较良好的运行状态，表示各种配电设备基本上得到充分的利用且基本不存在安全隐患。根据负载率的定义，我们可以知道，如若某地区的负荷分布比较合理，这表明该地区内各变电站内配电变压器的平均湖南大学毕业设计(论文)第12页负载率的差别很小。综上所述，我们可以知道，某地区各个变电站内配电变压器的平均负载率之间的差别是能够反映该地区内负荷分布是否合理、是否均衡的重要指标。如果一个区域内各变电站之间的负荷分布很是均衡合理，这就表明该地区变电站内配电变压器的平均负载率相比来说差别不大；如果一个区域内各变电站之间的负荷分布不均衡也不合理，则表明该地区变电站内配电变压器的平均负载率相对来说差别较大，这就会导致一部分变电站轻载运行，而一部分变电站过载运行，这种情况不利于设备的充分利用。本文通过对近几年的变压器最大负荷运行情况进行统计分析,计算得出一个负荷同时率的平均值,取配电网区域内负荷同时率的倒数作为负荷分散系数的值。即:(2)变压器的安全运行率变压器安全运行率是指在N-1安全原则时确保其余主变压器安全运行的最大允许运行率。变压器安全运行率是用来衡量变电站能够保证安全可靠供电的能力。根据《城市电力网规划设计导则》规定，对于35～500kV变电站，最终规模应配置2～4台变压器，当一台变压器故障或检修停运时，其负荷可自动转移至正常运行的变压器，此时正常运行变压器的负荷不应超过其额定容量，短时允许的过载率不应超过1.3，过载时间不超过2小时，并应在规定时间内恢复停运变压器的正常运行。根据上述分析可知,变压器的安全运行率=[变压器的最大负荷(kW)/变压器额定容量(kVA)]*100%。依据《城市电力网规划设计导则》的相关规定,为了配电设备能够满足“N-1”安全准则的要求,当有一台配电变压器出现故障导致停运时,剩下的变压器要能够承担全部的负荷而且还要不出现过载现象。变压器的安全运行率可按下式计算：(3)式中:代表的是变压器短时容许过载率(一般情况下，国内生产的变压器的2小时允许过载率为1.3);代表的是变电站总共的变压器数量;代表的是变电站每台变压湖南大学毕业设计(论文)第13页器的额定容量。（4）统计变压器的平均功率因数统计变压器平均功率因数的值就是利用通过变压器的有功功率的数值去除以通过变压器的视在功率的值来得出的结果。当有功功率的值是定值的时候，变压器平均功率因数的值就会决定对应的视在功率的数值大小，也就是说，变压器平均功率因数会直接客观的影响到对应变压器容量。当变压器其他条件恒定的时候，提高变压器的平均功率因数，不但能够降低变压器额定容量，使得配电网成本得到更加合理有效的利用；而且它还有利于配电变压器负载率的提高，也就意味着它能够提高配电变压器的利用率。因此在实际的配电系统中，通常把平均功率因数当做是一个重要的指标，在配电网中也经常利用无功补偿等方法来调节平均功率因数，使得配电网达到最经济、最合理的水平。一般情况下变压器平均功率因数可以利用统计的方法算出，其数值大概范围取在0.85~0.95之间。同样的，平均功率因数也可以用统计期的用电量进行计算，抄录统计期的有功用电量和无功用电量，按下面的计算公式进行计算，即可得出统计变压器的平均功率因数。(4)其中：代表有功用电量，代表无功用电量。(5)负荷发展储备系数负荷发展储备系数含义是指某地区在负荷增长的时候，为了保障变电站的正常供电能力而必需的储备容量，它的取值与储备年限Y和负荷的增长率有比较直接的关系，它的计算公式如下：(5)由上述公式容易知道：负荷增长的速度越快，则储备容量越大；储备的年限越长，则储备容量也应该越大。上述公式只是简单考虑按负荷发展速度增长率和储备年限来确定负荷发展储备系数,但是在实际地区电网中,发展储备系数不仅与负荷发展水平和储备年限有关,而且还和当地的用电结构、社会经济结构、负荷特性、发展速度、电网发展要求等其他因素湖南大学毕业设计(论文)第14页有一定关系。经查阅文献易知，110kV及以上电网设备的利用率可以采用容载比进行评估，是因为110kV及以上对应电压等级的负荷基本可以在指定范围内转供。而10kV配电变压器的负荷，基本不能够转供，或者能够转供的范围非常小，不适合用容载比指标去评价10kV配电变压器的利用率。因此要是想通过改进容载比指标使其适合评价10kV配电变压器的利用率，要把转供因子考虑到改进容载比指标的影响因子中去。根据以上分析，可以知道：变压器最大负荷的分散系数、变压器的安全运行率、统计变压器的平均功率因数都基本没有大的变化，受到其他因素影响的效果不大。但是负荷发展储备系数发展储备系数不仅与负荷发展水平和储备年限有关,还和当地的用电结构、社会经济结构、负荷特性、发展速度、电网发展要求等其他因素有一定关系。传统的计算负荷发展储备系数只考虑到了负荷发展水平和储备年限，因此我们可以把负荷发展储备系数的影响因素加入到负荷发展储备系数的计算公式中去，使改进后的负荷发展储备系数更能合理准确地应用到电网的规划和建设中去。简而言之，基于10kV配电网特点的容载比指标修正方法：把转供因素和负荷发展储备系数的影响因素融入到负荷发展储备系数的计算公式中去，使改进后的负荷发展储备系数更合理、更客观、更准确。4.4基于容载比的10kV配电变压器利用率评价指标经以上分析，基于容载比的10kV配电变压器利用率评价指标为：(6)式中：是代表基于容载比的10kV配电变压器利用率评价指标，是指变压器最大负荷的分散系数，代表变压器的安全运行率，是指统计变压器的平均功率因数,代表改进后的负荷发展储备系数。改进后的负荷发展储备系数为：湖南大学毕业设计(论文)第15页(7)式中：是指转供率；n为影响因素个数;为各因素平均发展速度的增长率;为各因素的重要性权重,主要依据各因素灰关联度来确定。(1)转供率转供率的含义是指在对应电压等级的配电网所覆盖的整个地区的所有配电节点中，倘若其中某一个配电节点发生故障，其他配电节点能进行负荷转供，这些能在发生故障后进行负荷转供的配电节点数目与整个地区的所有配电节点数目的比值就是转供率。其数值可以通过查询相关资料计算得出。(2)平均发展速度增长率平均发展速度增长率是反映每个影响因素在时间坐标上的变化以及变化趋势的基本指标。本课题利用综合法研究和计算配电网规模建设影响因素的平均发展速度增长率,这种方法具有运算简单,结果准确度高的优点,同样的，它还能用来计算在资料不完全的情况下的平均发展速度增长率。首先，假设有一个时间数列为：,,...,,.()一般情况下,称是基期水平,称(i=1,2,...,n)是第i个报告期水平。同样的，假设第i个报告期时期长为(i=1,2,...,n),有:采用利用水平法,则可以得出第i个报告期的平均发展速度为:(i=1,2,...,n)湖南大学毕业设计(论文)第16页采用报告期期长为权数,采取平均发展速度就等于报告期平均发展速度的加权几何平均数的方法,即:当=i,=j,(i=0,1,...,n;j=1,2,...,n)时,有:即：则平均发展速度增长率为:(8)(3)灰关联度与灰关联系数灰关联度是表示两个灰色系统之间相似程度的一种指标。假设有两个序列,,(t=1,...,m)在时刻t=k点,它们之间的灰关联度可以利用以下公式定义:其中:为t=k点的灰关联系数,可以利用下面的公式来计算:湖南大学毕业设计(论文)第17页表示k点两个数列的绝对差,即:、分别代表各个时刻绝对差中的最小值和最大值;Q代表分辨系数,0<Q<1,Q的取值可以查阅相关文献。湖南大学毕业设计(论文)第18页5.算例分析基于地区配电网实际运行情况的考虑,相对于10kV配电网系统,变电站的配电变压器一般有2台。整个地区配电网中配电变压器总数量大并且配电变压器的分布比较分散,因此本课题为计算方便,现作出下面的基本假设条件:(1)110/10kV变电站可以提供电能的区域是圆形的,变电站的位置处于圆心附近的范围,10kV配电网络属于辐射网络结构;(2)近似认为整个10kV配电网所覆盖区域的电力负荷密度均匀;(3)所有10kV变电站都是使型号一样的2台配电变压器。本课题选取某地区1998~2004年的电网规模建设影响因素的统计资料作为原始数据。如下面的表1所示,给出了某地区电网规模建设影响因素的基本状况。根据上述分析，我们采用综合法可以得到各影响因素的平均发展速度增长率；同样的，需要对各影响因素进行灰色关联度分析,即得出各影响因素对电网规模建设的重要性权重,结果如下面的表2所示。湖南大学毕业设计(论文)第19页综上分析,依据目前该地区10kV配电网的实际运行情况,取负荷同时率=0.6,负荷平均功率因数=0.85,且取转供=10%。由公式(2)、(3)、(7)计算得：变压器最大负荷的分散系数=1.67；变压器的安全运行率=0.65；改进后的负荷发展储备系数=1.20；将上述参数带入公式(6)可以得到出基于容载比的10kV配电变压器利用率评价指标=3.63。这样的结果与相关专家所做出的实际10kV配电网容载比评估结论是一致的。这说明我们的基于容载比的10kV配电变压器利用率评价指标是能够客观合理有效的评价10kV配电变压器的利用率的，我们所进行的改进措施是客观合理有效的。这种方法可操作性比较强,并且具有很强的实用性,对于不同的地区具有可比性和普适性。湖南大学毕业设计(论文)第20页6.结论在10kV配电网中，10kV配电变压器作为10kV配电网中承载和传输电能的重要载体，其利用程度一方面决定着10kV配电网是不是能够环保高效的输送和分配电能，另一方面还影响着国家对配电网设备的投资多寡。基于目前还没有准确评价10kV配电变压器利用率的有效方法，这就需要我们研究出能客观合理有效地评价10kV配电变压器利用率的指标和方法。本文对容载比和10kV配电网进行深入研究，提出了能客观合理有效地评价10kV配电变压器利用率的指标和方法，具体成果如下：基于容载比指标的基本思想，对容载比中的负荷发展储备系数进行修正改进，并且融入了负荷转供这一影