一種低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，步驟為：1、獲取原始接線圖和用戶屬性資料表；2、計(jì)算每個用戶節(jié)點(diǎn)平均用電量和平均功率；3、各回路的所有用戶節(jié)點(diǎn)的平均用電量相加總和與用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)量的比值作為平均用電量限值；4、判斷用戶節(jié)點(diǎn)類型：若用戶節(jié)點(diǎn)平均用電量大于或等于平均用電量限值，則判斷為用電量大的用戶，否則判斷為用電量小的用戶；5、將各回路中用電量大的用戶設(shè)定為固定節(jié)點(diǎn)，將用電量小的用戶向同一回路且距離最近的固定節(jié)點(diǎn)歸集；6、計(jì)算各回路中用電量小的用戶歸集到對應(yīng)固定節(jié)點(diǎn)時線路損耗功率的變化量，獲取其等效平均功率。本發(fā)明簡化了低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D，保證了潮流的準(zhǔn)確性。
【專利說明】—種低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)低壓配網(wǎng)臺區(qū)潮流【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低壓配網(wǎng)臺區(qū)作為電網(wǎng)系統(tǒng)中直接面向用戶的末端環(huán)節(jié)，其原始供電線路分支數(shù)量及分段數(shù)量龐大；不同支路所用導(dǎo)線的型號、截面積等參數(shù)一般不同；用戶的負(fù)荷功率不斷變化。因此依據(jù)臺區(qū)原始接線圖對臺區(qū)進(jìn)行潮流分析存在建模復(fù)雜、計(jì)算量大、難以收斂等問題。目前構(gòu)建低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D時常用的有兩種方法:1)對用戶節(jié)點(diǎn)不做任何處理，即以一個用戶為一個節(jié)點(diǎn)，但是由于臺區(qū)線路上所接用戶數(shù)目眾多，一個用戶為一個節(jié)點(diǎn)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D非常復(fù)雜，而且一些用電量很小的用戶也沒有研究和分析的必要，一般不可能采取這種方法。2)根據(jù)主觀經(jīng)驗(yàn)對低壓配網(wǎng)臺區(qū)用戶節(jié)點(diǎn)進(jìn)行歸集，固定節(jié)點(diǎn)等效日平均功率只是用電量大的用戶與用電量小的用戶日平均功率簡單相加，忽略了節(jié)點(diǎn)歸集線路損耗功率的變化量，這種主觀處理給低壓配網(wǎng)臺區(qū)潮流計(jì)算帶來了較大的誤差。而且此種處理方法中，固定節(jié)點(diǎn)間的線路可能由多段截面積不同的導(dǎo)線連接而成，如果不進(jìn)行截面積等效轉(zhuǎn)化，低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D就顯得雜亂，而且增加了潮流計(jì)算量。
[0003]對電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀況的分析和計(jì)算，即電力系統(tǒng)中的電壓、電流、功率的計(jì)算，即潮流計(jì)算。潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)非常重要的分析計(jì)算，用以研究系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行中提出的各種問題。對規(guī)劃中的電力系統(tǒng)，通過潮流計(jì)算可以檢驗(yàn)所提出的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案能否滿足各種運(yùn)行方式的要求；對運(yùn)行中的電力系統(tǒng)，通過潮流計(jì)算可以預(yù)知各種負(fù)荷變化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變會不會危及系統(tǒng)的安全，系統(tǒng)中所有母線的電壓是否在允許的范圍以內(nèi)，系統(tǒng)中各種元件(線路、變壓器等)是否會出現(xiàn)過負(fù)荷，以及可能出現(xiàn)過負(fù)荷時應(yīng)事先采取哪些預(yù)防措施等。而構(gòu)建低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D是對低壓配網(wǎng)臺區(qū)進(jìn)行潮流等分析的基礎(chǔ)，因此有必要通過一定的手段對其原始接線圖中用戶節(jié)點(diǎn)進(jìn)行歸集，形成節(jié)點(diǎn)數(shù)目適當(dāng)?shù)牡蛪号渚W(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D，這樣既不會出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)過多給分析問題帶來麻煩，同時也不會因?yàn)楣?jié)點(diǎn)歸集而給低壓配網(wǎng)臺區(qū)潮流分析造成較大誤差。在實(shí)際應(yīng)用中，低壓配網(wǎng)臺區(qū)的用戶一般實(shí)現(xiàn)的是一戶一表，其用電量數(shù)據(jù)很容易獲取，以用戶電量為依據(jù)來構(gòu)建低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D是一種可行的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，該方法不僅簡化了低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D也保障低壓配網(wǎng)臺區(qū)潮流的準(zhǔn)確性。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，包括如下步驟:[0006]S1、收資獲取低壓配網(wǎng)臺區(qū)原始接線圖以及該低壓配網(wǎng)臺區(qū)每個用戶節(jié)點(diǎn)某段時間內(nèi)的歷史用電量，并且根據(jù)這些信息構(gòu)建低壓配網(wǎng)臺區(qū)的用戶屬性資料表；
[0007]S2、根據(jù)低壓配網(wǎng)臺區(qū)的用戶屬性資料表計(jì)算低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)每個用戶節(jié)點(diǎn)在某段時間內(nèi)的平均用電量和平均功率；
[0008]S3、將低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)各回路中的所有用戶節(jié)點(diǎn)的平均用電量進(jìn)行相加，得到該低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的平均用電量總和，然后將各回路的平均用電量總和與原始接線圖中各回路的用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)量的對應(yīng)比值作為各回路的平均用電量限值；
[0009]S4、根據(jù)低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的平均用電量限值判斷各回路中的各個用戶節(jié)點(diǎn)的類型:若回路中用戶節(jié)點(diǎn)平均用電量大于或等于該回路的平均用電量限值，則判斷該用戶節(jié)點(diǎn)為用電量大的用戶，否則將其判斷為用電量小的用戶；
[0010]S5、根據(jù)低壓配網(wǎng)臺區(qū)中各用戶節(jié)點(diǎn)的類型對各回路的各個用戶節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行節(jié)點(diǎn)歸集，在節(jié)點(diǎn)歸集時將各回路中用電量大的用戶設(shè)定為固定節(jié)點(diǎn)，將用電量小的用戶向同一回路且距離最近的固定節(jié)點(diǎn)歸集；
[0011]S6、計(jì)算各回路中用電量小的用戶歸集到對應(yīng)固定節(jié)點(diǎn)時線路損耗功率的變化量，然后結(jié)合每個用戶節(jié)點(diǎn)的平均功率獲取各固定節(jié)點(diǎn)的等效平均功率。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟SI中構(gòu)建的用戶屬性資料表包括以下信息:用戶的配變型號、配電容量、線路的型號、回路編號、各條線路的起始標(biāo)號和終止編號、用戶在線路的位置編號以及每個用戶某段時間內(nèi)的歷史用電量。
[0013]優(yōu)選的，所述步 驟S2中計(jì)算的每個用戶節(jié)點(diǎn)平均用電量為每個用戶節(jié)點(diǎn)月平均用電量，計(jì)算的每個用戶節(jié)點(diǎn)的平均功率包括每個用戶節(jié)點(diǎn)的日平均有功功率和日平均無功功率；
[0014]所述步驟S3中將低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)各回路中的所有用戶節(jié)點(diǎn)的月平均用電量進(jìn)行相加，得到該低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的月平均用電量總和，然后將各回路的月平均用電量總和與原始接線圖中各回路的用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)量的對應(yīng)比值作為該低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的月平均用電量限值；
[0015]所述步驟S4中根據(jù)低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的月平均用電量限值判斷低壓配網(wǎng)臺區(qū)中各回路中的各個用戶節(jié)點(diǎn)的類型:若回路中用戶節(jié)點(diǎn)月平均用電量大于或等于該回路的月平均用電量限值，則判斷該用戶節(jié)點(diǎn)為用電量大的用戶，否則將其判斷為用電量小的用戶；
[0016]所述步驟S6中計(jì)算各回路中用電量小的用戶歸集到對應(yīng)固定節(jié)點(diǎn)時線路損耗功率的變化量，并且結(jié)合每個用戶節(jié)點(diǎn)的日平均有功功率和日平均無功功率分別得到各固定節(jié)點(diǎn)的等效日平均有功功率和等效日平均無功功率。
[0017]更進(jìn)一步的，所述步驟S2中根據(jù)低壓配網(wǎng)臺區(qū)每個用戶歷史某段時間內(nèi)的用電量計(jì)算出每個用戶月平均用電量；然后根據(jù)每個用戶月平均用電量計(jì)算每個用戶日平均有功功率和日平均無功功率；
[0018]其中所述低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)每個用戶月平均用電量為:
H
[0019]a =—
1 η
[0020]其中％表示第i個用戶的月平均用電量，Qi表示第i個用戶近兩年中其中η個月的歷史用電量；
[0021]所述低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)每個用戶的日平均有功功率為:
[0022]Pi = a j/30* τ ；
[0023]τ表示的是低壓配網(wǎng)臺區(qū)負(fù)荷每天平均利用小時數(shù)A表示第i個用戶節(jié)點(diǎn)的日平均有功功率；
[0024]所述低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)每個用戶的日平均無功功率為:
[0025]Qi = Pitan (arccos λ );
[0026]其中Qi表示第i個用戶的日平均無功功率，λ表示低壓配網(wǎng)臺區(qū)負(fù)荷功率因數(shù)。
[0027]更進(jìn)一步的，所述步驟S4中低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的月平均用電量限值β為:
【權(quán)利要求】
1.一種低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，其特征在于，包括如下步驟: S1、收資獲取低壓配網(wǎng)臺區(qū)原始接線圖以及該低壓配網(wǎng)臺區(qū)每個用戶節(jié)點(diǎn)某段時間內(nèi)的歷史用電量，并且根據(jù)這些信息構(gòu)建低壓配網(wǎng)臺區(qū)用戶屬性資料表； S2、根據(jù)低壓配網(wǎng)臺區(qū)的用戶屬性資料表計(jì)算低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)每個用戶節(jié)點(diǎn)在某段時間內(nèi)的平均用電量和平均功率； S3、將低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)各回路中的所有用戶節(jié)點(diǎn)的平均用電量進(jìn)行相加，得到該低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的平均用電量總和，然后將各回路的平均用電量總和與原始接線圖中各回路的用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)量的對應(yīng)比值作為各回路的平均用電量限值； S4、根據(jù)低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的平均用電量限值判斷各回路中的各個用戶節(jié)點(diǎn)的類型:若回路中用戶節(jié)點(diǎn)平均用電量大于或等于該回路的平均用電量限值，則判斷該用戶節(jié)點(diǎn)為用電量大的用戶，否則將其判斷為用電量小的用戶； S5、根據(jù)低壓配網(wǎng)臺區(qū)中各用戶節(jié)點(diǎn)的類型對各回路的各個用戶節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行節(jié)點(diǎn)歸集，在節(jié)點(diǎn)歸集時將各回路中用電量大的用戶設(shè)定為固定節(jié)點(diǎn)，將用電量小的用戶向同一回路且距離最近的固定節(jié)點(diǎn)歸集； S6、計(jì)算各回路中用電量小的用戶歸集到對應(yīng)固定節(jié)點(diǎn)時線路損耗功率的變化量，然后結(jié)合每個用戶節(jié)點(diǎn)的平均功率獲取各固定節(jié)點(diǎn)的等效平均功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，其特征在于，所述步驟SI中構(gòu)建的用戶屬性資料表包括以下信息:用戶的配變型號、配電容量、線路的型號、回路編號、各條線 路的起始標(biāo)號和終止編號、用戶在線路的位置編號以及每個用戶某段時間內(nèi)的歷史用電量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，其特征在于，所述步驟S2中計(jì)算的每個用戶節(jié)點(diǎn)平均用電量為每個用戶節(jié)點(diǎn)月平均用電量，計(jì)算的每個用戶節(jié)點(diǎn)的平均功率包括每個用戶節(jié)點(diǎn)的日平均有功功率和日平均無功功率； 所述步驟S3中將低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)各回路中的所有用戶節(jié)點(diǎn)的月平均用電量進(jìn)行相加，得到該低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的月平均用電量總和，然后將各回路的月平均用電量總和與原始接線圖中各回路的用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)量的對應(yīng)比值作為該低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的月平均用電量限值； 所述步驟S4中根據(jù)低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的月平均用電量限值判斷低壓配網(wǎng)臺區(qū)中各回路中的各個用戶節(jié)點(diǎn)的類型:若回路中用戶節(jié)點(diǎn)月平均用電量大于或等于該回路的月平均用電量限值，則判斷該用戶節(jié)點(diǎn)為用電量大的用戶，否則將其判斷為用電量小的用戶； 所述步驟S6中計(jì)算各回路中用電量小的用戶歸集到對應(yīng)固定節(jié)點(diǎn)時線路損耗功率的變化量，并且結(jié)合每個用戶節(jié)點(diǎn)的日平均有功功率和日平均無功功率分別得到各固定節(jié)點(diǎn)的等效日平均有功功率和等效日平均無功功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，其特征在于，所述步驟S2中根據(jù)低壓配網(wǎng)臺區(qū)每個用戶歷史某段時間內(nèi)的用電量計(jì)算出每個用戶月平均用電量；然后根據(jù)每個用戶月平均用電量計(jì)算每個用戶日平均有功功率和日平均無功功率； 其中所述低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)每個用戶月平均用電量為: . 1 η其中ai表示第i個用戶的月平均用電量，Qi表示第i個用戶近兩年中其中η個月的歷史用電量； 所述低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)每個用戶的日平均有功功率為:
Pi = a j/30* τ ； τ表示的是低壓配網(wǎng)臺區(qū)負(fù)荷每天平均利用小時數(shù)；Pi表示第i個用戶節(jié)點(diǎn)的日平均有功功率； 所述低壓配網(wǎng)臺區(qū)內(nèi)每個用戶的日平均無功功率為:
Qi = Pjtan (arccos λ ); 其中Qi表示第i個用戶的日平均無功功率，λ表示低壓配網(wǎng)臺區(qū)負(fù)荷功率因數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，其特征在于，所述步驟S4中低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路的月平均用電量限值β為:
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，其特征在于，所述各回路中用電量小的用戶歸集到對應(yīng)固定節(jié)點(diǎn)時線路損耗的有功功率和無功功率的變化量分別為:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，其特征在于，所述每一回路中固定節(jié)點(diǎn)的等效日平均有功功率^和等效日平均無功功率V χ分別為:

8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，其特征在于，還包括步驟S7，所述步驟S7為:將低壓配網(wǎng)臺區(qū)各回路中固定節(jié)點(diǎn)之間的各段導(dǎo)線進(jìn)行等效轉(zhuǎn)換，使各段導(dǎo)線等效為統(tǒng)一截面積的導(dǎo)線，所述等效轉(zhuǎn)換過程中使得線路阻抗不變。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低壓配網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞戎祱D歸集方法，其特征在于，所述每一回路中固定節(jié)點(diǎn)之間的各段導(dǎo)線進(jìn)行等效轉(zhuǎn)換的過程如下:首先選擇兩個固定節(jié)點(diǎn)之間的其中一段導(dǎo)線的截面積作為參考截面積，然后將固定節(jié)點(diǎn)之間的各段導(dǎo)線的長度等效為:
【文檔編號】G06F19/00GK104009469SQ201410217184
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】歐陽森, 耿紅杰, 楊家豪 申請人:華南理工大學(xué)