一種輸電線路電力負荷平衡方法
【專利摘要】本發(fā)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)采集線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數(shù)；200)采集線路中各個現(xiàn)有節(jié)點的節(jié)點類型、節(jié)點接入時間和節(jié)點即時功率；300)根據(jù)采集到的線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數(shù)得到當年線路最大負荷；400)根據(jù)現(xiàn)有節(jié)點的節(jié)點類型、節(jié)點接入時間、節(jié)點即時功率和節(jié)點負荷自然增長曲線得到現(xiàn)有節(jié)點增長負荷；500)根據(jù)輸電線路當年最大負荷和現(xiàn)有節(jié)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有可操作性強等優(yōu)點。
【專利說明】一種輸電線路電力負荷平衡方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力調(diào)度領(lǐng)域，尤其是涉及一種輸電線路電力負荷平衡方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)需要依靠統(tǒng)一的調(diào)度指揮系統(tǒng)以實現(xiàn)正常調(diào)整與經(jīng)濟運行，以及進行安全控制、預防和處理事故等。根據(jù)電力系統(tǒng)的規(guī)模，調(diào)度指揮系統(tǒng)多是分層次建立，既分工負責，又統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)，并采用各種自動化裝置，建立自動化調(diào)度系統(tǒng)。
[0003]輸電線路作為電力系統(tǒng)中重要的一環(huán)，其運行狀態(tài)好壞直接影響著這個電力系統(tǒng)的運行可靠性以及電能質(zhì)量。所以對輸電線路的負荷進行精準的預測對于提高電力系統(tǒng)的運行可靠性有著重要的意義，而現(xiàn)有技術(shù)對這方面的預測無法達到要求。
[0004]例如申請?zhí)枮?01310363730.3的中國專利公開了一種輸電線路短期負荷智能預測系統(tǒng)及方法，預測系統(tǒng)包括四合一狀態(tài)監(jiān)測裝置、GPRS模塊、前置機、數(shù)據(jù)服務(wù)器；四合一狀態(tài)監(jiān)測裝置與GPRS模塊連接，GPRS模塊與前置機連接，前置機與數(shù)據(jù)服務(wù)器連接；其方法包括以下步驟:(I)四合一狀態(tài)監(jiān)測裝置安裝在輸電電路上，并對其進行設(shè)置；(2)采收數(shù)據(jù)并發(fā)送到嵌入式微處理器；(3)嵌入式微處理器將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到前置機；(4)前置機數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；(5)數(shù)據(jù)服務(wù)器對接收到的數(shù)據(jù)進行分析計算后做出預測。本發(fā)明可以有效的提高短期負荷預測的準確度，還可以根據(jù)需要向調(diào)度部門提供30分鐘安全電流預測曲線，使電網(wǎng)更安全與可靠的運行，為電力調(diào)度部門科學調(diào)度提供決策依據(jù)。然而本發(fā)明并考慮到單一節(jié)點的電力負荷自然成長情況，因此其預測不是很準確。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種輸電線路電力負荷平衡方法，該方法包括步驟:
[0008]100)采集線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數(shù)；
[0009]200)采集線路中各個現(xiàn)有節(jié)點的節(jié)點類型、節(jié)點接入時間和節(jié)點即時功率；
[0010]300)根據(jù)采集到的線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數(shù)得到當年線路最大負荷P ；
[0011]400)根據(jù)現(xiàn)有節(jié)點的節(jié)點類型、節(jié)點接入時間、節(jié)點即時功率和節(jié)點負荷自然增長曲線得到現(xiàn)有節(jié)點增長負荷ΛP ;
[0012]500)根據(jù)輸電線路當年最大負荷和現(xiàn)有節(jié)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)在采集到的線路即時電流數(shù)據(jù)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(shù)。
[0019]所述步驟400)具體包括:
[0020]401)在采集到的節(jié)點即時功率中獲取節(jié)點歷年最大功率；
[0021]402)獲取接入時間在區(qū)間[5，10)內(nèi)的節(jié)點作為一類節(jié)點，并計算一類節(jié)點的節(jié)點增長負荷AP1S:
[0022]AP1 =E PliXkli
[0023]其中:ΡΠ為一類節(jié)點Ii的當年最大負荷，kn為節(jié)點Ii接入4年后的負荷平均增長率;
[0024]403)獲取接入時間小于5年的節(jié)點作為二類節(jié)點，并計算二類節(jié)點的節(jié)點增長負荷 Δ P2 ;
[0025]404)計算現(xiàn)有節(jié)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)獲取接入時間小于5年的節(jié)點作為二類節(jié)點；
[0030]4032)根據(jù)二類節(jié)點的節(jié)點類型讀取對應(yīng)的負荷增長曲線；
[0031]4033)讀取二類節(jié)點的節(jié)點接入時間t，并計算出對應(yīng)負荷增長曲線上對應(yīng)點的導數(shù)k2j:
[0032]4034)計算二類節(jié)點的增長負荷為AP2為:
[0033]AP2 =E P2j X k2J
[0034]其中:P2j為二類節(jié)點2j的當年最大負荷。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0036]I)利用線路端數(shù)據(jù)可以更好地獲得現(xiàn)有負荷數(shù)據(jù)，利用節(jié)點端數(shù)據(jù)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(jié)點具有不同的自然增長曲線，并且當接入時間不同時，其增長狀況也不同，所以本方法采用針對節(jié)點類型和接入時間來對不同的節(jié)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(fā)明的主要步驟流程圖。

【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術(shù)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(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[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)采集線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數(shù)；
[0042]可以通過在線路首端設(shè)置線路數(shù)據(jù)采集設(shè)備，該采集設(shè)備采集即時電流、線路首端電壓和即時功率因數(shù)等線路數(shù)據(jù)，并發(fā)送給集中控制設(shè)備。
[0043]200)采集線路中各個現(xiàn)有節(jié)點的節(jié)點類型、節(jié)點接入時間和節(jié)點即時功率；
[0044]可以在線路的各個節(jié)點處設(shè)置節(jié)點數(shù)據(jù)采集設(shè)備(可以是電能表)，實時采集節(jié)點即時功率等節(jié)點數(shù)據(jù)，并發(fā)送給中央控制設(shè)備。
[0045]300)根據(jù)采集到的線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數(shù)得到當年線路最大負荷P，具體包括步驟:
[0046]301)在采集到的線路即時電流數(shù)據(jù)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(shù)。
[0050]此處之所以采用在線路首端采集數(shù)據(jù)，是因為各個節(jié)點其實是不可能同時達到最大功率的，所以當節(jié)點數(shù)量很多時，采用在節(jié)點首端采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(shù)為0.93，所以橋I羅山線當年最大負荷P為1212kW。
[0052]400)根據(jù)現(xiàn)有節(jié)點的節(jié)點類型、節(jié)點接入時間、節(jié)點即時功率和節(jié)點負荷自然增長曲線得到現(xiàn)有節(jié)點增長負荷ΛΡ，具體包括步驟:
[0053]401)在采集到的節(jié)點即時功率中獲取節(jié)點歷年最大功率；
[0054]402)獲取接入時間在區(qū)間[5，10)內(nèi)的節(jié)點作為一類節(jié)點，并計算一類節(jié)點的節(jié)點增長負荷AP1S:
[0055]AP1=EPliXkli
[0056]其中:ΡΠ為一類節(jié)點Ii的當年最大負荷，kn為節(jié)點Ii接入4年后的負荷平均增長率;
[0057]橋I羅山線中，具有2個接入時間為9年的用戶，他們的后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(jié)點的增長負荷AP1為8kW。
[0058]403)獲取接入時間小于5年的節(jié)點作為二類節(jié)點，并計算二類節(jié)點的節(jié)點增長負荷Δ P2，具體包括步驟；
[0059]4031)獲取接入時間小于5年的節(jié)點作為二類節(jié)點；
[0060]4032)根據(jù)二類節(jié)點的節(jié)點類型讀取對應(yīng)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(tǒng)計得到的相同類型節(jié)點的負荷逐年最大負荷，反映了一個節(jié)點自投用起的負荷逐年增長情況；
[0061]4033)讀取二類節(jié)點的節(jié)點接入時間t，并計算出對應(yīng)負荷增長曲線上對應(yīng)點的導數(shù)k2j;
[0062]4034)計算二類節(jié)點的增長負荷為AP2為:
[0063]AP2 =E P2j X k2J
[0064]其中:P2j為二類節(jié)點2j的當年最大負荷。
[0065]404)計算現(xiàn)有節(jié)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(yè)用戶配變，當年最大視在功率為3000kVA，功率因數(shù)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(shù)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]對于接入時間超過10年(包括10年)的節(jié)點，不計算其自然增長負荷，所以得到所有現(xiàn)有節(jié)點的自然增長負荷為1118kW。
[0072]500)根據(jù)輸電線路當年最大負荷和現(xiàn)有節(jié)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于2330kW，故下一年新增用戶優(yōu)先選擇接入橋I羅山線。
【權(quán)利要求】
1.一種輸電線路電力負荷平衡方法，其特征在于，該方法包括步驟: 100)采集線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數(shù)； 200)采集線路中各個現(xiàn)有節(jié)點的節(jié)點類型、節(jié)點接入時間和節(jié)點即時功率； 300)根據(jù)采集到的線路即時電流、線路首端電壓和即時功率因數(shù)得到當年線路最大負荷P ; 400)根據(jù)現(xiàn)有節(jié)點的節(jié)點類型、節(jié)點接入時間、節(jié)點即時功率和節(jié)點負荷自然增長曲線得到現(xiàn)有節(jié)點增長負荷ΛP ; 500)根據(jù)輸電線路當年最大負荷和現(xiàn)有節(jié)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路電力負荷平衡方法，其特征在于，所述步驟300)具體包括: 301)在采集到的線路即時電流數(shù)據(jù)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(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路電力負荷平衡方法，其特征在于，所述步驟400)具體包括: 401)在采集到的節(jié)點即時功率中獲取節(jié)點歷年最大功率； 402)獲取接入時間在5至10年內(nèi)的節(jié)點作為一類節(jié)點，并計算一類節(jié)點的節(jié)點增長負荷 AP1S:
AP1 =Σ PliXkli 其中=Pli為一類節(jié)點Ii的當年最大負荷，k?為節(jié)點Ii接入4年后的負荷平均增長率； 403)獲取接入時間小于5年的節(jié)點作為二類節(jié)點，并計算二類節(jié)點的節(jié)點增長負荷AP2 ; 404)計算現(xiàn)有節(jié)點增長負荷ΛΡ為: AP= AP^AP2
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輸電線路電力負荷平衡方法，其特征在于，所述步驟403)具體包括步驟: 4031)獲取接入時間小于5年的節(jié)點作為二類節(jié)點； 4032)根據(jù)二類節(jié)點的節(jié)點類型讀取對應(yīng)的負荷增長曲線； 4033)讀取二類節(jié)點的節(jié)點接入時間t，并計算出對應(yīng)負荷增長曲線上對應(yīng)點的導數(shù)
; 4034)計算二類節(jié)點的增長負荷為AP2為:
Δ P2 = Σ P2j X k2J 其中=Pu為二類節(jié)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(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】程倩, 楊晨燕, 陸慧豐, 闕之玫, 仇成 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司