CN104242310B - 一种输电线路电力负荷平衡方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输电线路电力负荷平衡方法，该方法包括步骤：100)采集线路即时电流、线路首端电压和即时功率因数；200)采集线路中各个现有节点的节点类型、节点接入时间和节点即时功率；300)根据采集到的线路即时电流、线路首端电压和即时功率因数得到输电线路当年最大负荷；400)根据现有节点的节点类型、节点接入时间、节点即时功率和节点负荷自然增长曲线得到现有节点增长负荷；500)根据输电线路当年最大负荷和现有节点增长负荷得到电力线路下一年的电力负荷；600)将各条线路的下一年的电力负荷进行排序，选择最小的线路作为新用户的接入线路。与现有技术相比，本发明具有可操作性强等优点。

Description

一种输电线路电力负荷平衡方法

技术领域

本发明涉及电力调度领域，尤其是涉及一种输电线路电力负荷平衡方法。

背景技术

电力系统需要依靠统一的调度指挥系统以实现正常调整与经济运行，以及进行安全控制、预防和处理事故等。根据电力系统的规模，调度指挥系统多是分层次建立，既分工负责，又统一指挥、协调，并采用各种自动化装置，建立自动化调度系统。

输电线路作为电力系统中重要的一环，其运行状态好坏直接影响着这个电力系统的运行可靠性以及电能质量。所以对输电线路的负荷进行精准的预测对于提高电力系统的运行可靠性有着重要的意义，而现有技术对这方面的预测无法达到要求。

例如申请号为201310363730.3的中国专利公开了一种输电线路短期负荷智能预测系统及方法，预测系统包括四合一状态监测装置、GPRS模块、前置机、数据服务器；四合一状态监测装置与GPRS模块连接，GPRS模块与前置机连接，前置机与数据服务器连接；其方法包括以下步骤：(1)四合一状态监测装置安装在输电电路上，并对其进行设置；(2)采收数据并发送到嵌入式微处理器；(3)嵌入式微处理器将数据信息发送到前置机；(4)前置机数据发送到数据服务器；(5)数据服务器对接收到的数据进行分析计算后做出预测。本发明可以有效的提高短期负荷预测的准确度，还可以根据需要向调度部门提供30分钟安全电流预测曲线，使电网更安全与可靠的运行，为电力调度部门科学调度提供决策依据。然而本发明并考虑到单一节点的电力负荷自然成长情况，因此其预测不是很准确。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种预测精准的输电线路电力负荷平衡方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种输电线路电力负荷平衡方法，该方法包括步骤：

100)采集线路即时电流、线路首端电压和即时功率因数；

200)采集线路中各个现有节点的节点类型、节点接入时间和节点即时功率；

300)根据采集到的线路即时电流、线路首端电压和即时功率因数得到输电线路当年最大负荷P；

400)根据现有节点的节点类型、节点接入时间、节点即时功率和节点负荷自然增长曲线得到现有节点增长负荷ΔP；

500)根据输电线路当年最大负荷和现有节点增长负荷得到电力线路下一年的电力负荷P_NEXT＝P+ΔP；

600)将各条线路的下一年的电力负荷P_NEXT进行排序，选择最小的线路作为新用户的接入线路。

所述步骤300)具体包括：

301)在采集到的线路即时电流数据中获取当年线路最大电流；

302)计算得到输电线路当年最大负荷P为：

$P=\sqrt{3}\×I_{max}\×U\×\mathrm{\η}$

其中：I_max为线路最大电流，U为线路首端电路，η为线路功率因数。

所述步骤400)具体包括：

401)在采集到的节点即时功率中获取节点历年最大功率；

402)获取接入时间在区间[5,10)内的节点作为一类节点，并计算一类节点的节点增长负荷ΔP₁为：

ΔP₁＝ΣP_1i×k_1i

其中：P_1i为一类节点1i的当年最大负荷，k_1i为节点1i接入4年后的负荷平均增长率；

403)获取接入时间小于5年的节点作为二类节点，并计算二类节点的节点增长负荷ΔP₂；

404)计算现有节点增长负荷ΔP为：

ΔP＝ΔP₁+ΔP₂

所述步骤403)具体包括步骤：

4031)获取接入时间小于5年的节点作为二类节点；

4032)根据二类节点的节点类型读取对应的负荷增长曲线；

4033)读取二类节点的节点接入时间t，并计算出对应负荷增长曲线上对应点的导数k_2j；

4034)计算二类节点的增长负荷为ΔP₂为：

ΔP₂＝∑P_2j×k_2j

其中：P_2j为二类节点2j的当年最大负荷。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)利用线路端数据可以更好地获得现有负荷数据，利用节点端数据可以精确得到线路的增长负荷，所以本方法可以更加精准地预测下一年的线路负荷，从而选择。

2)因为不同的节点具有不同的自然增长曲线，并且当接入时间不同时，其增长状况也不同，所以本方法采用针对节点类型和接入时间来对不同的节点计算负荷增量可以更加精确。

附图说明

图1为本发明的主要步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种输电线路电力负荷平衡方法，如图1所示，该方法包括步骤：

100)采集线路即时电流、线路首端电压和即时功率因数；

可以通过在线路首端设置线路数据采集设备，该采集设备采集即时电流、线路首端电压和即时功率因数等线路数据，并发送给集中控制设备。

200)采集线路中各个现有节点的节点类型、节点接入时间和节点即时功率；

可以在线路的各个节点处设置节点数据采集设备(可以是电能表)，实时采集节点即时功率等节点数据，并发送给中央控制设备。

300)根据采集到的线路即时电流、线路首端电压和即时功率因数得到输电线路当年最大负荷P，具体包括步骤：

301)在采集到的线路即时电流数据中获取当年线路最大电流；

302)计算得到输电线路当年最大负荷P为：

$P=\sqrt{3}\×I_{max}\×U\×\mathrm{\η}$

其中：I_max为线路最大电流，U为线路首端电路，η为线路功率因数。

此处之所以采用在线路首端采集数据，是因为各个节点其实是不可能同时达到最大功率的，所以当节点数量很多时，采用在节点首端采样可以是测得的线路最大功率更加精确。

本实施例中，测得线路名称为桥1罗山线，线路最大电流为72A，首端电压为10.45kV，功率因数为0.93，所以桥1罗山线当年最大负荷P为1212kW。

400)根据现有节点的节点类型、节点接入时间、节点即时功率和节点负荷自然增长曲线得到现有节点增长负荷ΔP，具体包括步骤：

401)在采集到的节点即时功率中获取节点历年最大功率；

402)获取接入时间在区间[5,10)内的节点作为一类节点，并计算一类节点的节点增长负荷ΔP₁为：

ΔP₁＝∑P_1i×k_1i

其中：P_1i为一类节点1i的当年最大负荷，k_1i为节点1i接入4年后的负荷平均增长率；

桥1罗山线中，具有2个接入时间为9年的用户，他们的后5年的年平均增长率均为2.0％，当年最大功率为分别为100kW和300kW，故得到一类节点的增长负荷ΔP₁为8kW。

403)获取接入时间小于5年的节点作为二类节点，并计算二类节点的节点增长负荷ΔP₂，具体包括步骤；

4031)获取接入时间小于5年的节点作为二类节点；

4032)根据二类节点的节点类型读取对应的负荷增长曲线，负荷增长曲线即为负荷自然增长曲线，该曲线为统计得到的相同类型节点的负荷逐年最大负荷，反映了一个节点自投用起的负荷逐年增长情况；

4033)读取二类节点的节点接入时间t，并计算出对应负荷增长曲线上对应点的导数k_2j；

4034)计算二类节点的增长负荷为ΔP₂为：

ΔP₂＝∑P_2j×k_2j

其中：P_2j为二类节点2j的当年最大负荷。

404)计算现有节点增长负荷ΔP为：

ΔP＝ΔP₁+ΔP₂

桥1罗山线中，有一个接入三年的食品用户，当年最大功率为120kW，查阅得到第三年的自然增长率为33.3％，所以得到其增长负荷为40kW；

有一个接入两年的商业用户配变，当年最大视在功率为3000kVA，功率因数为0.5，查阅得到第二年的自然增长率为36.7％，得到其增长负荷为550kW；

有一个接入两年的居民用户配变，当年最大视在功率为4000kVA，功率因数为0.4，查阅得到第二年的自然增长率为32.5％，得到其增长负荷为520kW；

故二类负荷总计增长负荷为1110kW。

对于接入时间超过10年(包括10年)的节点，不计算其自然增长负荷，所以得到所有现有节点的自然增长负荷为1118kW。

500)根据输电线路当年最大负荷和现有节点增长负荷得到电力线路下一年的电力负荷P_NEXT＝P+ΔP；

本实施例中桥1罗山线下一年的预测负荷为2330kW。

600)将各条线路的下一年的电力负荷P_NEXT进行排序，选择最小的线路作为新用户的接入线路。

同时计算得到其他线路的预测负荷均大于2330kW，故下一年新增用户优先选择接入桥1罗山线。

Claims (4)

1.一种输电线路电力负荷平衡方法，其特征在于，该方法包括步骤：

100)采集线路即时电流、线路首端电压和即时功率因数；

200)采集线路中各个现有节点的节点类型、节点接入时间和节点即时功率；

300)根据采集到的线路即时电流、线路首端电压和即时功率因数得到输电线路当年最大负荷P；

400)根据现有节点的节点类型、节点接入时间、节点即时功率和节点负荷自然增长曲线得到现有节点增长负荷ΔP；

500)根据输电线路当年最大负荷和现有节点增长负荷得到电力线路下一年的电力负荷P_NEXT＝P+ΔP；

600)将各条线路的下一年的电力负荷P_NEXT进行排序，选择最小的线路作为新用户的接入线路。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路电力负荷平衡方法，其特征在于，所述步骤300)具体包括：

301)在采集到的线路即时电流数据中获取当年线路最大电流；

302)计算得到输电线路当年最大负荷P为：

$P=\sqrt{3}\×I_{max}\×U\×\mathrm{\η}$

其中：I_max为线路最大电流，U为线路首端电路，η为线路功率因数。

3.根据权利要求1所述的一种输电线路电力负荷平衡方法，其特征在于，所述步骤400)具体包括：

401)在采集到的节点即时功率中获取节点历年最大功率；

402)获取接入时间在5至10年内的节点作为一类节点，并计算一类节点的节点增长负荷ΔP₁为：

ΔP₁＝ΣP_1i×k_1i

其中：P_1i为一类节点1i的当年最大负荷，k_1i为节点1i接入4年后的负荷平均增长率；

403)获取接入时间小于5年的节点作为二类节点，并计算二类节点的节点增长负荷ΔP₂；

404)计算现有节点增长负荷ΔP为：

ΔP＝ΔP₁+ΔP₂。

4.根据权利要求3所述的一种输电线路电力负荷平衡方法，其特征在于，所述步骤403)具体包括步骤：

4031)获取接入时间小于5年的节点作为二类节点；

4032)根据二类节点的节点类型读取对应的负荷增长曲线；

4033)读取二类节点的节点接入时间t，并计算出对应负荷增长曲线上对应点的导数k_2j；

4034)计算二类节点的增长负荷为ΔP₂为：

ΔP₂＝ΣP_2j×k_2j

其中：P_2j为二类节点2j的当年最大负荷。