CN103280810B - 一种提高配电网负载率的优化调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高配电网负载率的优化调度方法，以提高负载率为目标，基于配电网供电能力评价的指标体系建立配电网供电模型，推导出配电网负载率计算方法，在满足N-1运行方式、供电可靠性不低于99.99%、电压合格率不低于99.99%的约束条件下，从优化运行方式采取相应的措施提高配电网的整体带负载能力。本发明提供的提高配电网负载率的优化调度方法，可以解决国内配电网普遍存在整体负载率不高，负载不均衡的现象，同时可以提高供电可靠性和电压合格率。

Description

一种提高配电网负载率的优化调度方法

技术领域

本发明涉及配电网优化调度方法，尤其涉及一种提高配电网负载率的优化调度方法,属于电力系统配电网技术领域。

背景技术

国内配电网普遍存在整体负载率不高，负载不均衡的现象。许多线路负载较重，却不具备转供负荷的能力，因故障和检修造成多次长时间停电不可避免，难以满足配电网N-1安全约束。近年来城市电网用电负荷猛增，形成了负荷密集区，要求在不大量改造原有网架的基础上提高供电能力。同时，社会对电力部门的服务质量要求越来越高，对供电可靠性和电压合格率提出了很高的要求。本课题旨在配电网N-1安全约束条件下保证供电可靠性和电压合格率的基础上提高配电网的整体负载率。

发明内容

发明所要解决的技术问题是：由于国内大多数配电网的网架结构改造能力有限，从优化网架结构方面难以提高负载率能力，如何通过全局优化调度提高配电网负载率成为本申请所要解决的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

对于一个运行多年的配电网尤其是大中城市配电网，配电网很多区域的站点和线路通道资源已经非常紧张，改造网架结构的空间已经很有限。如何通过全局调度优化运行方式变得十分重要。

一种提高配电网负载率的优化调度方法，包括以下步骤：

1)实时采集当前配电网综合指标量化模型和评估体系的数据,计算配电网的配电网区域负载率，将约束条件和优化目标抽象成具体的目标函数，具体计算公式如下:

主变负载率R_Tload＝主变实际功率/主变额定功率*100％

优化目标：

60％<f(x)<80％，其中N为主变台数,i为第i台主变,

约束条件：

R_Tload<120％

线路负载率R_Lload＝线路的最大电流/线路的安全电流*100％

优化目标：

50％<f(y)<75％， $f\left(y\right)=\mathrm{avg}{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^N\left(R_{\mathrm{Lload}}^i\right)$

约束条件：

R_Lload<100％

配电区域负载率R_Dload＝配电区域的最大供电能力/配电区域的供电容量*100％

优化目标：

60％<f(z)<75％，f(z)＝R_Dload

约束条件：

系统满足“N-1”；

满足供电可靠性>99.99％；

电压合格率>99.99％；

2)将步骤1)中得到的优化目标和约束条件数据存入优化调度策略库,并设定相应的具体调度优化策略；

3)配电网实际运行过程中,选定区域负载率作为调度优化目标，根据实时优化目标调用策略库形成的具体调度优化策略，计算出相应的配网参数，得到优化参数后代入通用的潮流计算软件仿真计算，形成具体的调度方案；

4)对调度方案进行指标评估，将其与既定优化目标进行比较，如果满足要求则下发执行；根据指标评估结果与目标负载率的差异修正配网优化参数；

5)将执行后的优化结果存入策略库。

前述的一种提高配电网负载率的优化调度方法，其特征在于：在所述步骤4)中，采用逐步逼近方法进行修正参数。

本发明所达到的有益效果：本发明提供的提高配电网负载率的优化调度方法，可以解决国内配电网普遍存在整体负载率不高，负载不均衡的现象，同时可以提高供电可靠性和电压合格率。

附图说明

图1为本发明方法的优化策略库示意图；

图2为本发明方法的调度策略执行流程图；

图3为本发明的方法的整体流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。图3为本发明的方法的整体流程图。

本发明的一种提高配电网负载率的优化调度方法，包括以下步骤：

1)实时采集当前配电网综合指标量化模型和评估体系的数据,计算配电网的主变负载率、线路负载率和配电网区域负载率，将约束条件和优化目标抽象成具体的目标函数，具体计算公式如下:

主变负载率(R_Tload)＝主变实际功率/主变额定功率*100％

优化目标：

60％<f(x)<80％其中N为主变台数,i为第i台主变,

约束条件：

R_Tload<120％

线路负载率(R_Lload)＝线路的最大电流/线路的安全电流*100％

优化目标：

50％<f(y)<75％ $f\left(y\right)=\mathrm{avg}{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^N\left(R_{\mathrm{Lload}}^i\right)$

约束条件：

R_Lload<100％

配电区域负载率(R_Dload)＝配电区域的最大供电能力/配电区域的供电容量*100％

优化目标：

60％<f(z)<75％  f(z)＝R_Dload

约束条件：

系统满足“N-1”；

满足供电可靠性>99.99％；

电压合格率>99.99％；

2)将步骤1)中得到的优化目标和约束条件数据存入优化调度策略库,并设定相应的具体调度优化策略；

3)配电网实际运行过程中,选定区域负载率作为调度优化目标，根据实时优化目标调用策略库形成的具体调度优化策略，计算出相应的配网参数，得到参数后代入通用的潮流计算软件仿真计算，形成具体的调度方案；

4)对调度方案进行指标评估，将其与既定优化目标进行比较，如果满足要求则下发执行；根据指标评估结果与目标负载率的差异修正配网优化参数；

5)将执行后的优化结果存入策略库。

图1为本发明方法的优化策略库示意图。

优化调度策略库的第一层按照调度目标处理事件的类型分类，包括正常调度策略组、紧急调度策略组两大类；第二层按照时间尺度分类，正常调度策略组包括中长期优化调度策略、短期优化调度、超短期优化调度，紧急调度策略组包括随机事件并发情况调度和大面积突发事件调度。

每个策略分为两部分，第一部分为策略头，存储配电系统当前调度模式；第二部分为策略主体，存储对应优化目标和优化方向的状态项和状态值。

图2为本发明方法的调度策略执行流程图。

根据优化目标和调度模式到策略库寻找对应的调度策略，计算出相应的配网参数，得到参数后代入通用的潮流计算软件仿真计算，再与既定优化目标评估差异，正确后执行，不符合要求则根据目标差异修正参数，修正参数采用逐步逼近方法。

智能配电网优化调度系统多数情况下自动运行，不需要调度员操作，即使存在人工干预，也局限于任务计划或人工故障排除等行为，调度系统一方面要根据当前配电网运行情况辅助决策还需响应调度员人工指令，在确定了优化目标后需调用优化策略库得到具体的调度优化策略。调度策略执行流程如图2所示：

下面以配网短期多时段运行方式说明配电网负载率优化调度方法。

配网短期多时段运行方式业务分析：

居民负荷在一天中的负荷变化就存在很强的规律性，最大负荷出现在晚上21：00前后，另外在下午14：00前后出现一个小高峰，早晨5：00前后出现用电低谷。为了用电的经济性，可以采取合适的优化调度模式，例如，当负荷之间存在互补特性时，可以采用负荷转移的方式来进行优化调度。

优化目标：在保证供电可靠性、开关动作次数最少的情况下提高负载率。优化流程如下：

1)负荷预测，根据今天的负荷情况，预测明天全网的负荷情况和负荷类型分布；

2)负荷互补分析，根据预测情况，不同时段能够进行的负荷互补区域。

3)梳理要转供的负荷信息和线路信息；

4)从调度策略库提取调度策略；

5)将相关线路和负荷信息进行网络优化——转供方案计算，得出相关的转供方案；

6)对可行方案进行指标评估。

7)根据评估结果如果不满足要求则修正策略，满足要求则下发执行。

8)将执行后的优化结果存入策略库。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种提高配电网负载率的优化调度方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)实时采集当前配电网综合指标量化模型和评估体系的数据,计算配电网的主变负载率、线路负载率和配电网区域负载率，将约束条件和优化目标抽象成具体的目标函数，具体计算公式如下:

主变负载率R_Tload＝主变实际功率/主变额定功率*100％

优化目标：

60％<f(x)<80％，其中N为主变台数,i为第i台主变,

约束条件：

R_Tload<120％

线路负载率R_Lload＝线路的最大电流/线路的安全电流*100％

优化目标：

50％<f(y)<75％，

约束条件：

R_Lload<100％

配电区域负载率R_Dload＝配电区域的最大供电能力/配电区域的供电容量*100％

优化目标：

60％<f(z)<75％，f(z)＝R_Dload

约束条件：

系统满足“N-1”；

满足供电可靠性>99.99％；

电压合格率>99.99％；

2)将步骤1)中得到的优化目标和约束条件数据存入优化调度策略库,并设定相应的具体调度优化策略；

3)配电网实际运行过程中,选定区域负载率作为调度优化目标，根据实时优化目标调用策略库形成的具体调度优化策略，计算出相应的配网优化参数，得到优化参数后代入通用的潮流计算软件仿真计算，形成具体的调度方案；

4)对调度方案进行指标评估，将其与既定优化目标进行比较，如果满足要求则下发执行；根据指标评估结果与目标负载率的差异修正配网优化参数；

5)将执行后的优化结果存入策略库。

2.根据权利要求1所述的一种提高配电网负载率的优化调度方法，其特征在于：在所述步骤4)中，采用逐步逼近方法进行修正参数。

3.根据权利要求1所述的一种提高配电网负载率的优化调度方法，其特征在于：优化调度策略库的第一层按照调度目标处理事件的类型分类，包括正常调度策略组、紧急调度策略组两大类；第二层按照时间尺度分类，正常调度策略组包括中长期优化调度策略、短期优化调度、超短期优化调度，紧急调度策略组包括随机事件并发情况调度和大面积突发事件调度，每个策略分为两部分，第一部分为策略头，存储配电系统当前调度模式；第二部分为策略主体，存储对应优化目标和优化方向的状态项和状态值。