一種輸電線路電力負荷平衡方法
2023-05-12 08:03:56
一種輸電線路電力負荷平衡方法
【專利摘要】本發明涉及一種輸電線路電力負荷平衡方法，該方法包括步驟：100)採集線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數；200)採集線路中各個現有節點的節點類型、節點接入時間和節點即時功率；300)根據採集到的線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數得到當年線路最大負荷；400)根據現有節點的節點類型、節點接入時間、節點即時功率和節點負荷自然增長曲線得到現有節點增長負荷；500)根據輸電線路當年最大負荷和現有節點增長負荷得到電力線路下一年的電力負荷；600)將各條線路的下一年的電力負荷進行排序，選擇最小的線路作為新用戶的接入線路。與現有技術相比，本發明具有可操作性強等優點。
【專利說明】一種輸電線路電力負荷平衡方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電力調度領域，尤其是涉及一種輸電線路電力負荷平衡方法。
【背景技術】
[0002]電力系統需要依靠統一的調度指揮系統以實現正常調整與經濟運行，以及進行安全控制、預防和處理事故等。根據電力系統的規模，調度指揮系統多是分層次建立，既分工負責，又統一指揮、協調，並採用各種自動化裝置，建立自動化調度系統。
[0003]輸電線路作為電力系統中重要的一環，其運行狀態好壞直接影響著這個電力系統的運行可靠性以及電能質量。所以對輸電線路的負荷進行精準的預測對於提高電力系統的運行可靠性有著重要的意義，而現有技術對這方面的預測無法達到要求。
[0004]例如申請號為201310363730.3的中國專利公開了一種輸電線路短期負荷智能預測系統及方法，預測系統包括四合一狀態監測裝置、GPRS模塊、前置機、數據伺服器；四合一狀態監測裝置與GPRS模塊連接，GPRS模塊與前置機連接，前置機與數據伺服器連接；其方法包括以下步驟:(I)四合一狀態監測裝置安裝在輸電電路上，並對其進行設置；(2)採收數據並發送到嵌入式微處理器；(3)嵌入式微處理器將數據信息發送到前置機；(4)前置機數據發送到數據伺服器；(5)數據伺服器對接收到的數據進行分析計算後做出預測。本發明可以有效的提高短期負荷預測的準確度，還可以根據需要向調度部門提供30分鐘安全電流預測曲線，使電網更安全與可靠的運行，為電力調度部門科學調度提供決策依據。然而本發明並考慮到單一節點的電力負荷自然成長情況，因此其預測不是很準確。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種預測精準的輸電線路電力負荷平衡方法。
[0006]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0007]—種輸電線路電力負荷平衡方法，該方法包括步驟:
[0008]100)採集線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數；
[0009]200)採集線路中各個現有節點的節點類型、節點接入時間和節點即時功率；
[0010]300)根據採集到的線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數得到當年線路最大負荷P ；
[0011]400)根據現有節點的節點類型、節點接入時間、節點即時功率和節點負荷自然增長曲線得到現有節點增長負荷ΛP ;
[0012]500)根據輸電線路當年最大負荷和現有節點增長負荷得到電力線路下一年的電力負荷 Pnext = Ρ+ΔΡ ;
[0013]600)將各條線路的下一年的電力負荷Pnext進行排序，選擇最小的線路作為新用戶的接入線路。
[0014]所述步驟300)具體包括:
[0015]301)在採集到的線路即時電流數據中獲取當年線路最大電流；
[0016]302)計算得到輸電線路當年最大負荷P為:
[0017]P^SnImaKUnTf
[0018]其中:Imax為線路最大電流，U為線路首端電路，η為線路功率因數。
[0019]所述步驟400)具體包括:
[0020]401)在採集到的節點即時功率中獲取節點歷年最大功率；
[0021]402)獲取接入時間在區間[5，10)內的節點作為一類節點，並計算一類節點的節點增長負荷AP1S:
[0022]AP1 =E PliXkli
[0023]其中:ΡΠ為一類節點Ii的當年最大負荷，kn為節點Ii接入4年後的負荷平均增長率;
[0024]403)獲取接入時間小於5年的節點作為二類節點，並計算二類節點的節點增長負荷 Δ P2 ;
[0025]404)計算現有節點增長負荷ΛΡ為..
[0026]Δ P = Δ P1+ Δ P2
[0027]。
[0028]所述步驟403)具體包括步驟:
[0029]4031)獲取接入時間小於5年的節點作為二類節點；
[0030]4032)根據二類節點的節點類型讀取對應的負荷增長曲線；
[0031]4033)讀取二類節點的節點接入時間t，並計算出對應負荷增長曲線上對應點的導數k2j:
[0032]4034)計算二類節點的增長負荷為AP2為:
[0033]AP2 =E P2j X k2J
[0034]其中:P2j為二類節點2j的當年最大負荷。
[0035]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0036]I)利用線路端數據可以更好地獲得現有負荷數據，利用節點端數據可以精確得到線路的增長負荷，所以本方法可以更加精準地預測下一年的線路負荷，從而選擇。
[0037]2)因為不同的節點具有不同的自然增長曲線，並且當接入時間不同時，其增長狀況也不同，所以本方法採用針對節點類型和接入時間來對不同的節點計算負荷增量可以更加精確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038]圖1為本發明的主要步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。
[0040]一種輸電線路電力負荷平衡方法，如圖1所示，該方法包括步驟:
[0041]100)採集線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數；
[0042]可以通過在線路首端設置線路數據採集設備，該採集設備採集即時電流、線路首端電壓和即時功率因數等線路數據，並發送給集中控制設備。
[0043]200)採集線路中各個現有節點的節點類型、節點接入時間和節點即時功率；
[0044]可以在線路的各個節點處設置節點數據採集設備(可以是電能表)，實時採集節點即時功率等節點數據，並發送給中央控制設備。
[0045]300)根據採集到的線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數得到當年線路最大負荷P，具體包括步驟:
[0046]301)在採集到的線路即時電流數據中獲取當年線路最大電流；
[0047]302)計算得到輸電線路當年最大負荷P為:
[0048]P = S^Imx ^Uxt]
[0049]其中:Imax為線路最大電流，U為線路首端電路，η為線路功率因數。
[0050]此處之所以採用在線路首端採集數據，是因為各個節點其實是不可能同時達到最大功率的，所以當節點數量很多時，採用在節點首端採樣可以是測得的線路最大功率更加精確。
[0051]本實施例中，測得線路名稱為橋I羅山線，線路最大電流為72Α，首端電壓為10.45kV，功率因數為0.93，所以橋I羅山線當年最大負荷P為1212kW。
[0052]400)根據現有節點的節點類型、節點接入時間、節點即時功率和節點負荷自然增長曲線得到現有節點增長負荷ΛΡ，具體包括步驟:
[0053]401)在採集到的節點即時功率中獲取節點歷年最大功率；
[0054]402)獲取接入時間在區間[5，10)內的節點作為一類節點，並計算一類節點的節點增長負荷AP1S:
[0055]AP1=EPliXkli
[0056]其中:ΡΠ為一類節點Ii的當年最大負荷，kn為節點Ii接入4年後的負荷平均增長率;
[0057]橋I羅山線中，具有2個接入時間為9年的用戶，他們的後5年的年平均增長率均為2.0%，當年最大功率為分別為10kW和300kW，故得到一類節點的增長負荷AP1為8kW。
[0058]403)獲取接入時間小於5年的節點作為二類節點，並計算二類節點的節點增長負荷Δ P2，具體包括步驟；
[0059]4031)獲取接入時間小於5年的節點作為二類節點；
[0060]4032)根據二類節點的節點類型讀取對應的負荷增長曲線，負荷增長曲線即為負荷自然增長曲線，該曲線為統計得到的相同類型節點的負荷逐年最大負荷，反映了一個節點自投用起的負荷逐年增長情況；
[0061]4033)讀取二類節點的節點接入時間t，並計算出對應負荷增長曲線上對應點的導數k2j;
[0062]4034)計算二類節點的增長負荷為AP2為:
[0063]AP2 =E P2j X k2J
[0064]其中:P2j為二類節點2j的當年最大負荷。
[0065]404)計算現有節點增長負荷ΛΡ為:
[0066]Δ P = Δ P1+ Δ P2
[0067]橋I羅山線中，有一個接入三年的食品用戶，當年最大功率為120kW，查閱得到第三年的自然增長率為33.3%，所以得到其增長負荷為40kW ；
[0068]有一個接入兩年的商業用戶配變，當年最大視在功率為3000kVA，功率因數為0.5，查閱得到第二年的自然增長率為36.7%，得到其增長負荷為550kW ；
[0069]有一個接入兩年的居民用戶配變，當年最大視在功率為4000kVA，功率因數為0.4，查閱得到第二年的自然增長率為32.5%，得到其增長負荷為520kW ；
[0070]故二類負荷總計增長負荷為lllOkW。
[0071]對於接入時間超過10年(包括10年)的節點，不計算其自然增長負荷，所以得到所有現有節點的自然增長負荷為1118kW。
[0072]500)根據輸電線路當年最大負荷和現有節點增長負荷得到電力線路下一年的電力負荷 Pnext = Ρ+ΔΡ ;
[0073]本實施例中橋I羅山線下一年的預測負荷為2330kW。
[0074]600)將各條線路的下一年的電力負荷Pnext進行排序，選擇最小的線路作為新用戶的接入線路。
[0075]同時計算得到其他線路的預測負荷均大於2330kW，故下一年新增用戶優先選擇接入橋I羅山線。
【權利要求】
1.一種輸電線路電力負荷平衡方法，其特徵在於，該方法包括步驟: 100)採集線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數； 200)採集線路中各個現有節點的節點類型、節點接入時間和節點即時功率； 300)根據採集到的線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數得到當年線路最大負荷P ; 400)根據現有節點的節點類型、節點接入時間、節點即時功率和節點負荷自然增長曲線得到現有節點增長負荷ΛP ; 500)根據輸電線路當年最大負荷和現有節點增長負荷得到電力線路下一年的電力負荷 Pnext = P+ Δ P ； 600)將各條線路的下一年的電力負荷Pnext進行排序，選擇最小的線路作為新用戶的接入線路。
2.根據權利要求1所述的一種輸電線路電力負荷平衡方法，其特徵在於，所述步驟300)具體包括: 301)在採集到的線路即時電流數據中獲取當年線路最大電流； 302)計算得到輸電線路當年最大負荷P為:
P = λ/3XZmax 其中=Imax為線路最大電流，U為線路首端電路，η為線路功率因數。
3.根據權利要求1所述的一種輸電線路電力負荷平衡方法，其特徵在於，所述步驟400)具體包括: 401)在採集到的節點即時功率中獲取節點歷年最大功率； 402)獲取接入時間在5至10年內的節點作為一類節點，並計算一類節點的節點增長負荷 AP1S:
AP1 =Σ PliXkli 其中=Pli為一類節點Ii的當年最大負荷，k?為節點Ii接入4年後的負荷平均增長率； 403)獲取接入時間小於5年的節點作為二類節點，並計算二類節點的節點增長負荷AP2 ; 404)計算現有節點增長負荷ΛΡ為: AP= AP^AP2
4.根據權利要求3所述的一種輸電線路電力負荷平衡方法，其特徵在於，所述步驟403)具體包括步驟: 4031)獲取接入時間小於5年的節點作為二類節點； 4032)根據二類節點的節點類型讀取對應的負荷增長曲線； 4033)讀取二類節點的節點接入時間t，並計算出對應負荷增長曲線上對應點的導數
; 4034)計算二類節點的增長負荷為AP2為:
Δ P2 = Σ P2j X k2J 其中=Pu為二類節點2j的當年最大負荷。
【文檔編號】H02J3/00GK104242310SQ201410527647
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月9日 優先權日:2014年10月9日
【發明者】程倩, 楊晨燕, 陸慧豐, 闕之玫, 仇成 申請人:國網上海市電力公司