CN104217248A - 一种针对输电走廊网损的分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种针对输电走廊网损分析方法。包括以下步骤：（1）根据输电走廊送电力电量计划以及检修计划，计算出相应时段的电力线损;（2）根据每个季度典型日高峰、低谷两个时段的电力线损以及相应时段输电走廊电力情况，计算该典型日的输电走廊总电量、线损电量和总售电量，得出该典型日的线损率;（3）对步骤（2）得到的线损率进行局部细微调整;（4）计算各季度线损电量;（5）计算全年总线损电量;（6）将全年总线损电量除以输电走廊总购电量即为输电走廊年线损率。该方法充分考虑了输电走廊的电力电量计划与检修计划，紧密结合我国电网架构特点及现有设施，能够被快速的应用于大部分实际场景，并且可以得到更准确的分析结果。

Description

一种针对输电走廊网损的分析方法

技术领域

本发明属于电力系统分析领域，具体设计一种针对输电走廊网损的分析方法。

背景技术

随着人类社会的日益进步，科学技术的飞速发展，电力工业已经成为世界各国的支柱产业，为整个社会提供者必须的能源和动力。由于电力系统中阻抗的存在，电能在转换、输送、分配过程中不可避免地伴随着大量的损耗产生。

电能的生产和消耗规模巨大，据统计，其消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗中占1/3的份额，电力系统覆盖面光，担负着电能转换和传递的任务。电力系统在转换、输运、分配过程的损耗也相当巨大，因此对电力系统网损的计算具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种快速便捷的针对输电走廊网损的分析方法。本发明充分考虑了输电走廊的电力电量计划与检修计划，紧密结合我国电网架构特点及现有硬件软件设施，能够被快速的应用于大部分实际场景，并且可以得到更准确的分析结果。

本发明的针对输电走廊网损分析方法，包括以下步骤：

(1)根据输电走廊送电力电量计划以及检修计划，确定每个季度典型日的高峰、低谷两个时段对应的典型潮流，并根据该潮流计算出相应时段的电力线损；

(2)根据每个季度典型日高峰、低谷两个时段的电力线损以及相应时段输电走廊电力情况，计算该典型日的输电走廊总电量、线损电量和总售电量，得出该典型日的线损率；

(3)根据下一年度输电走廊电力电量及运行方式，参考历史同期和运行方式的线损率，对步骤(2)得到的线损率进行局部细微调整；

(4)根据各季度典型日的线损率和下一年度各季度输电走廊计划计算各季度线损电量；

(5)将下一年度各季度线损电量累加，得出全年总线损电量；

(6)将全年总线损电量除以输电走廊总购电量即为输电走廊年线损率。

本发明计算线损与线损率应用如下公式：

线损＝总购电量-总售电量

本发明的优点主要是：本发明结合了电力系统预测的相关内容，较其他估算方法在估算精度上有了一定的提高；并且本发明结合实际场景，考虑到目前国内的电网硬件软件设施情况，可以在不对设备进行大规模升级换代的情况下进行应用。

附图说明

图1为依据本发明的一种针对输电走廊网损的分析方法的流程图。

具体实施方式：

本发明针对输电走廊网损分析方法，包括以下步骤：

(1)根据输电走廊送电力电量计划以及检修计划，确定每个季度典型日的高峰、低谷两个时段对应的典型潮流，并根据该潮流计算出相应时段的电力线损；

(2)根据每个季度典型日高峰、低谷两个时段的电力线损以及相应时段输电走廊电力情况，计算该典型日的输电走廊总电量、线损电量和总售电量，得出该典型日的线损率；

(3)根据下一年度输电走廊电力电量及运行方式，参考历史同期和运行方式的线损率，对步骤(2)得到的线损率进行局部细微调整；

(4)根据各季度典型日的线损率和下一年度各季度输电走廊计划计算各季度线损电量；

(5)将下一年度各季度线损电量累加，得出全年总线损电量；

(6)将全年总线损电量除以输电走廊总购电量即为输电走廊年线损率。

计算线损与线损率应用如下公式：

线损＝总购电量-总售电量

上述步骤(3)利用历史同期和运行方式的线损率，对步骤(2)得到的线损率进行局部细微调整的方法如下：

(31)搜集历史同期数据，包括气象资料、电力系统潮流特性等数据；

(32)选择如下方法中一种或者多种进行综合预测线损率：

a.动平均法；

a1)取前N组线损数据，按如下公式进行平均化

$M_t^{\left(1\right)}=\frac{y_t+y_{t-1}+\·\·\·+y_{t-N+1}}{N},(t\≥N)$

$M_t^{\left(2\right)}=\frac{M_t^{\left(1\right)}+M_{t-1}^{\left(1\right)}+\·\·\·+M_{t-N+1}^{\left(1\right)}}{N}$

其中y_t为历史数据，为一次平均值，为二次平均值

a2)对预测值有

${\hat{y}}_{t+\mathrm{\τ}}={\hat{a}}_t+{\hat{b}}_t\mathrm{\τ}$

${\hat{a}}_t={2M}_t^{\left(1\right)}-M_t^{\left(2\right)},{\hat{b}}_t=\frac{2}{N-1}(M_t^{\left(1\right)}-M_t^{\left(2\right)});$

b.灰色系统法；

b1)取前n组线损数据，设为：

X⁽⁰⁾＝[x⁽⁰⁾(1)，x⁽⁰⁾(2)，…，x⁽⁰⁾(n)]

x⁽⁰⁾(n)为历史数据，X⁽⁰⁾为历史数据组成的向量；

b2)对原始序列进行累加生成

$x^{\left(1\right)}\left(j\right)=\underset{i=1}{\overset{j}{\mathrm{\Σ}}}{x}^{\left(0\right)}\left(i\right),j=\mathrm{1,2},...,n$

x⁽¹⁾(n)为累加之后的历史数据；

b3)建立相应微分方程

$\frac{{\mathrm{dx}}^{\left(1\right)}}{\mathrm{dt}}+{\mathrm{ax}}^{\left(1\right)}=b$

a,b为待求系数；

b4)对微分方程差分化

$-\frac{1}{2}[x^{\left(1\right)}(i+1)+x^{\left(1\right)}\left(i\right)]\·a+1\·b=x^{\left(0\right)}(i+1);$

b5)形成如下向量与矩阵

$Y={[x^{\left(0\right)}\left(2\right),x^{\left(0\right)}\left(3\right),\·\·\·,x^{\left(0\right)}\left(n\right)]}^T,\hat{b}=\left[\begin{array}{c}a\\ b\end{array}\right]$

$B=\left[\begin{array}{cc}-0.5[x^{\left(1\right)}\left(1\right)+x^{\left(1\right)}\left(2\right)]& 1\\ .& .\\ .& .\\ .& .\\ -0.5[x^{\left(1\right)}(n-1)+x^{\left(1\right)}\left(n\right)]& 1\end{array}\right]$

其中Y矩阵为历史项组成的n-1阶向量，b为待求系数向量，B矩阵为累加生成历史项组成矩阵；

b6)进行如下计算

$\left[\begin{array}{c}a\\ b\end{array}\right]={\left(B^{T}B\right)}^{-1}{B}^{T}Y$

b7)得到拟合函数

${\hat{x}}^{\left(1\right)}\left(i\right)=(x^{\left(0\right)}\left(1\right)-b/a)e^{-a(i-1)}+b/a,i\≥1$

为预测量组成的向量；

b8)累减还原

${\hat{x}}^{\left(0\right)}\left(i\right)={\hat{x}}^{\left(1\right)}\left(i\right)-{\hat{x}}^{\left(1\right)}(i-1),i\≥2$

${\hat{x}}^{\left(0\right)}\left(1\right)={\hat{x}}^{\left(1\right)}=x^{\left(0\right)}\left(1\right);$

(33)利用预测结果与步骤(2)中结果进行对比，将差别较大的结果进行微调。

此外，也可以采用人工神经网络法、指数平滑法、增长速度法等。

上述步骤(4)根据各季度典型日的线损率和下一年度各季度输电走廊计划计算各季度线损电量的方法是：通过步骤(2)得出典型日的线损率与线损量，再通过前期得到的计划电量即可计算出各季度的线损量。

下面以西电东送为例说明本发明实施方式：

(1)搜集输电走廊基本资料；

根据电力公司资料，得出西电东送输电走廊中各区域的输送电量与受入电量，下表中列出主要区域的数据：

表1西电东送主要区域电网资料

(2)计算典型日高峰、低谷两个时段的典型潮流，并根据该潮流计算相应时段的线损率；

(3)利用历史同期数据，选择一种或多种预测方法进行预测。若预测结果与步骤(2)结果相差较大，则根据实际情况进行微调；若结果相差较小，则以步骤(2)计算结果作为最终结果，搜集部分历史数据如下表所示：

表2历史同期数据

(4)根据各季度典型日的线损率和下一年度各季度输电走廊计划计算各季度线损电量，通过修正，各季度线损如下表所示：

(5)将下一年度各季度线损电量累加，得出全年总线损电量为87.6亿kWh。

(6)将全年总线损电量除以输电走廊总购电量即为输电走廊年线损率，可得全年线损率为5.27％。

Claims (4)

1.一种针对输电走廊网损分析方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)根据输电走廊送电力电量计划以及检修计划，确定每个季度典型日的高峰、低谷两个时段对应的典型潮流，并根据该潮流计算出相应时段的电力线损；

(2)根据每个季度典型日高峰、低谷两个时段的电力线损以及相应时段输电走廊电力情况，计算该典型日的输电走廊总电量、线损电量和总售电量，得出该典型日的线损率；

(3)根据下一年度输电走廊电力电量及运行方式，参考历史同期和运行方式的线损率，对步骤(2)得到的线损率进行局部细微调整；

(4)根据各季度典型日的线损率和下一年度各季度输电走廊计划计算各季度线损电量；

(5)将下一年度各季度线损电量累加，得出全年总线损电量；

(6)将全年总线损电量除以输电走廊总购电量即为输电走廊年线损率。

2.根据权利要求1所述的针对输电走廊网损分析方法，其特征在于计算线损与线损率应用如下公式：

线损＝总购电量-总售电量

3.根据权利要求1所述的针对输电走廊网损分析方法，其特征在于上述步骤(3)利用历史同期和运行方式的线损率，对步骤(2)得到的线损率进行局部细微调整的方法如下：

(31)搜集历史同期数据，包括气象资料、电力系统潮流特性等数据；

(32)选择如下方法中一种或者多种进行综合预测线损率：

a.动平均法；

a1)取前N组线损数据，按如下公式进行平均化

$M_t^{\left(1\right)}=\frac{y_t+y_{t-1}+\·\·\·+y_{t-N+1}}{N},(t\≥N)$

$M_t^{\left(2\right)}=\frac{M_t^{\left(1\right)}+M_{t-1}^{\left(1\right)}+\·\·\·+M_{t-N+1}^{\left(1\right)}}{N}$

其中y_t为历史数据，为一次平均值，为二次平均值

a2)对预测值有

${\hat{y}}_{t+\mathrm{\τ}}={\hat{a}}_t+{\hat{b}}_t\mathrm{\τ}$

${\hat{a}}_t={2M}_t^{\left(1\right)}-M_t^{\left(2\right)},{\hat{b}}_t=\frac{2}{N-1}(M_t^{\left(1\right)}-M_t^{\left(2\right)});$

b.灰色系统法；

b1)取前n组线损数据，设为：

X⁽⁰⁾＝[x⁽⁰⁾(1)，x⁽⁰⁾(2)，…，x⁽⁰⁾(n)]

x⁽⁰⁾(n)为历史数据，X⁽⁰⁾为历史数据组成的向量；

b2)对原始序列进行累加生成

$x^{\left(1\right)}\left(j\right)=\underset{i=1}{\overset{j}{\mathrm{\Σ}}}{x}^{\left(0\right)}\left(i\right),j=\mathrm{1,2},...,n$

x⁽¹⁾(n)为累加之后的历史数据；

b3)建立相应微分方程

$\frac{{\mathrm{dx}}^{\left(1\right)}}{\mathrm{dt}}+{\mathrm{ax}}^{\left(1\right)}=b$

a,b为待求系数；

b4)对微分方程差分化

$-\frac{1}{2}[x^{\left(1\right)}(i+1)+x^{\left(1\right)}\left(i\right)]\·a+1\·b=x^{\left(0\right)}(i+1);$

b5)形成如下向量与矩阵

$Y={[x^{\left(0\right)}\left(2\right),x^{\left(0\right)}\left(3\right),\·\·\·,x^{\left(0\right)}\left(n\right)]}^T,\hat{b}=\left[\begin{array}{c}a\\ b\end{array}\right]$

$B=\left[\begin{array}{cc}-0.5[x^{\left(1\right)}\left(1\right)+x^{\left(1\right)}\left(2\right)]& 1\\ .& .\\ .& .\\ .& .\\ -0.5[x^{\left(1\right)}(n-1)+x^{\left(1\right)}\left(n\right)]& 1\end{array}\right]$

其中Y矩阵为历史项组成的n-1阶向量，b为待求系数向量，B矩阵为累加生成历史项组成矩阵；

b6)进行如下计算

$\left[\begin{array}{c}a\\ b\end{array}\right]={\left(B^{T}B\right)}^{-1}{B}^{T}Y$

b7)得到拟合函数

${\hat{x}}^{\left(1\right)}\left(i\right)=(x^{\left(0\right)}\left(1\right)-b/a)e^{-a(i-1)}+b/a,i\≥1$

为预测量组成的向量；

b8)累减还原

${\hat{x}}^{\left(0\right)}\left(i\right)={\hat{x}}^{\left(1\right)}\left(i\right)-{\hat{x}}^{\left(1\right)}(i-1),i\≥2$

${\hat{x}}^{\left(0\right)}\left(1\right)={\hat{x}}^{\left(1\right)}=x^{\left(0\right)}\left(1\right);$

(33)利用预测结果与步骤(2)中结果进行对比，将差别较大的结果进行微调。

4.根据权利要求1所述的针对输电走廊网损分析方法，其特征在于上述步骤(4)根据各季度典型日的线损率和下一年度各季度输电走廊计划计算各季度线损电量的方法是：通过步骤(2)得出典型日的线损率与线损量，再通过前期得到的计划电量即可计算出各季度的线损量。