CN103323664B - 电力分项能耗分时需量预警方法 - Google Patents
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Abstract
一种电力分项能耗分时需量预警方法,涉及电力技术领域,所解决的是电力分项能耗分时需量预警的技术问题。该方法先根据负荷用途,将低压配电出线上的负荷分成至少4个负荷分项,再为各负荷分项分别设置分项可靠性函数,然后计算t时刻及t-1时刻各个负荷分项的分时电力需量,再计算t时刻的负荷变化率,再计算出t时刻的分项能耗预警值,然后再根据t时刻的分项能耗预警值判断是否发出分项能耗报警信号。本发明提供的方法,有助于减少电力用户的最大分时分项需量。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术,特别是涉及一种电力分项能耗分时需量预警方法的技术。
背景技术
电力系统中都配备有用于监测电力用户用电状况的能耗监测系统,电力企业可以通过能耗监测系统监测电力用户的电力分项能耗,在低压配电用户侧,电力分项能耗是根据建筑能耗的主要用途进行划分的,电力分项能耗是采集和整理后的能耗数据,如空调用电、动力用电、照明用电、特殊用电等。
最大电力需量是指电力用户在一个电费结算周期内,每单位时间用电平均负荷的最大值,也是电力用户在某一时刻使用电能的最大有功功率值。最大电力需量和电力用户的电费直接相关,控制最大电力需量可以使电力用户节约用电成本,使电力企业减少电力设备投资,实时电力需量值等于同一个计算周期里所有电力分项能耗的实时需量值总和,电力分项能耗在不同时段有不同的负荷特性曲线,这反映出不同的分项能耗有分时需量变化特性。
电力系统中现有的能耗监测系统都实现了对电力能耗需量的计算,并根据负荷重要性实现了分级控制,但是对于电力分项能耗的分时需量,目前还没有行之有效的计算方法,无法实现电力分项能耗的分时需量预警。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现电力分项能耗的分时需量预警的电力分项能耗分时需量预警方法。
为了解决上述技术问题,本发明所提供的一种电力分项能耗分时需量预警方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)根据负荷用途,将低压配电出线上的负荷分成至少4个负荷分项,各负荷分项构成一负荷分项序列,负荷分项序列中的分项数量记为N,负荷分项序列中的第i个负荷分项记为Xi,1≤i≤N;
其中,低压配电出线上的负荷是指能在低压配电出线上进行有功采集或电流采集的最小能耗单元;
2)设置各负荷分项的分项可靠性函数为:
F(Xi)=Ki=e(i-1)/2
其中,F(Xi)为Xi的分项可靠性函数,Ki为Xi的分项可靠性系数,e为自然对数的底数;
3)设置各个负荷分项的分项能耗最大预警值;
设置分时电力需量计算的间隔时间步长,记为△T;
4)设定当前分项能耗计算时刻,记为t;
5)设距t时刻最近一次历史分项能耗计算时刻为t-1时刻,第二近的历史分项能耗计算时刻为t-2时刻,计算t时刻及t-1时刻各个负荷分项的分时电力需量,具体计算公式为:
MD(Xi.t)=Ki×(Wi.t-Wi.t-1)/dt×Tc
MD(Xi.t-1)=Ki×(Wi.t-1-Wi.t-2)/dt-1×Tc
其中,MD(Xi.t)为Xi在t时刻的分时电力需量,MD(Xi.t-1)为Xi在t-1时刻的分时电力需量,Wi.t为Xi在t时刻的负荷电度值,Wi.t-1为Xi在t-1时刻的负荷电度值,Wi.t-2为Xi在t-2时刻的负荷电度值,dt为t时刻与t-1时刻之间的时间差,dt-1为t-1时刻与t-2时刻之间的时间差,Tc=60分钟/小时;
6)获取低压配电出线在t时刻的实时总负荷值,及在前一日t时刻的历史总负荷值,计算出低压配电出线在t时刻的负荷变化率,具体计算公式为:
Lt.r=Pt.r/Pt.L
其中,Lt.r为低压配电出线在t时刻的负荷变化率,Pt.r为低压配电出线在t时刻的实时总负荷值,Pt.L为低压配电出线在前一日t时刻的历史总负荷值;
7)计算各个负荷分项在t时刻的分项能耗预警值,具体计算公式为:
Alami.t=(MD(Xi.t)-MD(Xi.t-1))/Lt.r
其中,Alami.t为Xi在t时刻的分项能耗预警值;
8)如果存在Alami.t>Alami.max,则发出Xi的分项能耗报警信号,反之则间隔△T时长后转至步骤9);
其中,Alami.max为Xi的分项能耗最大预警值;
9)将当前时刻,设定为当前分项能耗计算时刻,记为t,然后返回步骤5)。
进一步的,负荷分项序列中的前四个负荷分项由前至后依次分别为:照明插座用电分项、空调用电分项、动力用电分项、特殊用电分项。
进一步的,分时电力需量计算的间隔时间步长△T的取值为1分钟。
进一步的,Xi的分项能耗最大预警值Alami.max的取值为1。
本发明提供的电力分项能耗分时需量预警方法,为各负荷分项设置不同的分项可靠性系数,按照不同的分项能耗对各负荷分项进行分时电力需量计算,结合历史和实时负荷特性曲线,计算出各负荷分项在不同时段的分项能耗预警值,再根据计算结果判断负荷分项的分项能耗有否异常,并在判断出负荷分项的分项能耗出现异常时适时发出报警,能实现电力分项能耗的分时需量预警,有助于减少电力用户的最大分时分项需量,节省电力客户用电成本和电力企业电力设备投资。
附图说明
图1是本发明实施例的电力分项能耗分时需量预警方法的计算流程图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述,但本实施例并不用于限制本发明,凡是采用本发明的相似结构及其相似变化,均应列入本发明的保护范围。
如图1所示,本发明实施例所提供的一种电力分项能耗分时需量预警方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)根据负荷用途,将低压配电出线上的负荷分成至少4个负荷分项,各负荷分项构成一负荷分项序列,负荷分项序列中的分项数量记为N,负荷分项序列中的第i个负荷分项记为Xi,1≤i≤N;
其中,负荷分项序列中的前四个负荷分项由前至后依次分别为:照明插座用电分项、空调用电分项、动力用电分项、特殊用电分项;
其中,低压配电出线上的负荷是指能在低压配电出线上进行有功采集或电流采集的最小能耗单元;
2)设置各负荷分项的分项可靠性函数为:
F(Xi)=Ki=e(i-1)/2
其中,F(Xi)为Xi的分项可靠性函数,Ki为Xi的分项可靠性系数,e为自然对数的底数;
3)设置各个负荷分项的分项能耗最大预警值;
设置分时电力需量计算的间隔时间步长,记为△T,△T的典型值取1分钟;
4)设定当前分项能耗计算时刻,记为t;
5)设距t时刻最近一次历史分项能耗计算时刻为t-1时刻,第二近的历史分项能耗计算时刻为t-2时刻,计算t时刻及t-1时刻各个负荷分项的分时电力需量,具体计算公式为:
MD(Xi.t)=Ki×(Wi.t-Wi.t-1)/dt×Tc
MD(Xi.t-1)=Ki×(Wi.t-1-Wi.t-2)/dt-1×Tc
其中,MD(Xi.t)为Xi在t时刻的分时电力需量,MD(Xi.t-1)为Xi在t-1时刻的分时电力需量,Wi.t为Xi在t时刻的负荷电度值,Wi.t-1为Xi在t-1时刻的负荷电度值,Wi.t-2为Xi在t-2时刻的负荷电度值,Wi.t、Wi.t-1、Wi.t-2的计量单位均为千瓦时(kWh),Wi.t、Wi.t-1、Wi.t-2都可以通过现有的能耗监测系统直接获取,dt为t时刻与t-1时刻之间的时间差,dt-1为t-1时刻与t-2时刻之间的时间差,dt、dt-1的计量单位均为分钟,Tc为时间换算常量,Tc=60分钟/小时;
6)获取低压配电出线在t时刻的实时总负荷值,及在前一日t时刻的历史总负荷值,计算出低压配电出线在t时刻的负荷变化率,具体计算公式为:
Lt.r=Pt.r/Pt.L
其中,Lt.r为低压配电出线在t时刻的负荷变化率,Pt.r为低压配电出线在t时刻的实时总负荷值,Pt.L为低压配电出线在前一日t时刻的历史总负荷值;
7)计算各个负荷分项在t时刻的分项能耗预警值,具体计算公式为:
Alami.t=(MD(Xi.t)-MD(Xi.t-1))/Lt.r
其中,Alami.t为Xi在t时刻的分项能耗预警值;
8)如果存在Alami.t>Alami.max,则发出Xi的分项能耗报警信号,反之则间隔△T时长后转至步骤9);
其中,Alami.max为Xi的分项能耗最大预警值,Alami.max的典型值取1;
9)将当前时刻,设定为当前分项能耗计算时刻,记为t,然后返回步骤5)。
Claims (4)
1.一种电力分项能耗分时需量预警方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)根据负荷用途,将低压配电出线上的负荷分成至少4个负荷分项,各负荷分项构成一负荷分项序列,负荷分项序列中的分项数量记为 ,负荷分项序列中的第i个负荷分项记为,;
其中,低压配电出线上的负荷是指能在低压配电出线上进行有功采集或电流采集的最小能耗单元;
2)设置各负荷分项的分项可靠性函数为:
其中,为的分项可靠性函数,为的分项可靠性系数,e为自然对数的底数;
3)设置各个负荷分项的分项能耗最大预警值;
设置分时电力需量计算的间隔时间步长,记为△T;
4)设定当前分项能耗计算时刻,记为t;
5)设距t时刻最近一次历史分项能耗计算时刻为t-1时刻,第二近的历史分项能耗计算时刻为t-2时刻,计算t时刻及t-1时刻各个负荷分项的分时电力需量,具体计算公式为:
其中,为在t时刻的分时电力需量,为在t-1时刻的分时电力需量,为在t时刻的负荷电度值,为在t-1时刻的负荷电度值,为在t-2时刻的负荷电度值,为t时刻与t-1时刻之间的时间差,为t-1时刻与t-2时刻之间的时间差,Tc=60分钟/小时;
6)获取低压配电出线在t时刻的实时总负荷值,及在前一日t时刻的历史总负荷值,计算出低压配电出线在t时刻的负荷变化率,具体计算公式为:
其中,为低压配电出线在t时刻的负荷变化率,为低压配电出线在t时刻的实时总负荷值,为低压配电出线在前一日t时刻的历史总负荷值;
7)计算各个负荷分项在t时刻的分项能耗预警值,具体计算公式为:
其中,为在t时刻的分项能耗预警值;
8)如果存在,则发出的分项能耗报警信号,反之则间隔△T时长后转至步骤9);
其中,为的分项能耗最大预警值;
9)将当前时刻,设定为当前分项能耗计算时刻,记为t,然后返回步骤5)。
2.根据权利要求1所述的电力分项能耗分时需量预警方法,其特征在于:负荷分项序列中的前四个负荷分项由前至后依次分别为:照明插座用电分项、空调用电分项、动力用电分项、特殊用电分项。
3.根据权利要求1或2所述的电力分项能耗分时需量预警方法,其特征在于:分时电力需量计算的间隔时间步长△T的取值为1分钟。
4.根据权利要求1或2所述的电力分项能耗分时需量预警方法,其特征在于:的分项能耗最大预警值 的取值为1。
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