CN105914735A - 一种配电网经济负荷潮流计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配电网经济负荷潮流计算方法，包括1)根据用户的用电类别与用电价格类型确定供电配变分时阶梯用电价格；2)依据配电网实时拓扑信息、设备实时负荷信息、分时阶梯电价信息计算配电网经济潮流，馈线经济负荷与馈线经济效率；3)人机交互系统采取接线图方式展示所计算出的经济潮流信息，并通过列表方式对馈线经济负荷与经济效率进行对比展示；4)以分区、厂站为单位统计其经济负荷总值并展示其经济潮流；5)对开关、配变、馈线相关设备的经济负荷信息进行历史存盘，并可查询与展示。本发明得出的经济负荷信息可用于对比不同馈线的综合经济效益，有利于加强用户侧调度精细化管理，实现供电的优质可靠，以及配电网安全经济运行。

Description

一种配电网经济负荷潮流计算方法

技术领域

本发明涉及电力系统配电自动化技术领域，尤其涉及一种配电网经济负荷潮流计算方法。

背景技术

在对电网运行方式的计算分析中，电网潮流计算是非常重要的一个方面，通过此数据的分析可以从运行安全、输电损耗等方面进行考核。

随着电力市场的发展，电力用户对供电质量的需求也变得多样化，电力供电企业希望平谷峰差，提高供电效率，伴随而来的是逐步开展实施分时阶梯电价政策；引入分时阶梯电价后，电力企业的经济效益分析不再仅仅是用电量的多少，而是需要与电价相结合，才能准确的体现。

本发明依据电价信息与电网潮流信息，提出了一种用电经济潮流计算方法，在引入分时阶梯电价信息的基础上计算分析用电经济潮流，从而使电力企业的经济效益分析更加完善。

发明内容

本发明在考虑电网经济效益分析以及对比不同馈线产生的经济效益的基础上，提供了一种配电网经济负荷潮流计算方法，通过其获得的经济负荷信息可用于对比不同馈线的综合经济效益，进而为进一步加强用户侧调度精细化管理，实现用户供电的优质可靠，以及配电网安全经济运行提供了强有力的工具。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种配电网经济负荷潮流计算方法，该方法包括：

1)根据用户的用电类别与用电价格类型确定供电配变分时阶梯用电价格；

2)依据配电网实时拓扑信息、设备实时负荷信息、分时阶梯电价信息计算配电网经济潮流，馈线经济负荷与馈线经济效率；

3)经济负荷潮流分析过程通过数据分析算法软件完成，人机交互系统采取接线图方式展示所计算出的经济潮流信息，并通过列表方式对馈线经济负荷与经济效率进行对比展示；

4)以分区、厂站为单位统计其经济负荷总值并展示其经济潮流；

5)对开关、配变、馈线相关设备的经济负荷信息进行历史存盘，并可对开关、配变、馈线历史数据进行查询与展示。

步骤1)中，通过整合配电网设备信息、营销用户信息，并引入分时阶梯电价信息，正确关联用户与配变的关系，最后通过用户的用电类别与用电价格类型确定供电配变不同时间的用电价格。

步骤2)所述依据配电网实时拓扑信息、设备实时负荷信息、分时阶梯电价信息计算配电网经济潮流，馈线经济负荷与馈线经济效率；具体分为以下几个过程：

a.建立配电网拓扑模型，导入系统数据库，建立配电网层级拓扑结构；

b.结合配电网设备运行信息，如开关、刀闸的分合状态信息，配电变压器、母线、开关、刀闸的电流负荷等量侧信息，计算出实时运行拓扑信息；

c.根据配电网实时拓扑信息，获取从配电变压器向对其供电的电源点方向沿途的开关设备接口；

d.根据配电变压器的实时负荷Power与当前用户实时电价Price，计算出配变当前经济负荷EcoLoad，计算公式为：EcoLoad＝Power×Price；

e.利用从配电变压器向对其供电的电源点方向沿途的开关设备接口，从各个配变依次向上遍历到其供电馈线的主供开关，对其沿途的开关进行经济负荷累加，获取全网各开关的经济负荷；

f.利用用户负荷与用户电价计算馈线经济负荷与经济效率，计算方式如下：

馈线负荷：电网运行中馈线实际负荷，简记FL；

用户负荷：电网运行中用户实际负荷，简记CL；

用户电价：根据用户类型、用电性质、用电时段的数据对应的电价数据，简记CP；

用户经济负荷：用户负荷与用户用电电价权重的乘积，简记CEL；

馈线经济负荷：馈线供电的所有用户的用户经济负荷之和，简记FEL；

馈线经济效率：馈线经济负荷与馈线负荷的比值，简记FEE；

则：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{CEL}}_i=\frac{{\mathrm{CL}}_i\×CP}{Max\left(CP\right)}\\ {\mathrm{FEL}}_j=\underset{i\∈S}{\Σ}{\mathrm{CEL}}_i\\ {\mathrm{FEE}}_i={\mathrm{FEL}}_j/{\mathrm{FL}}_j\end{array}\right.$

其中S表示馈线j所供电的全部用户的集合；

g.通过上述方法即可计算出用电经济潮流，并通过用电经济效率参数，考核每条馈线的供电经济价值。

步骤3)中，在馈线模型正确及与系统软件交互接口正常的基础上，人机交互系统能够正常接收算法服务所计算出来的经济负荷信息。

步骤3)中，人机交互系统支持单线图的打开与展示，且能够展示所接收相应开关、配变设备的经济负荷数值；单线图上开关、配变设备右下角显示其经济负荷数值，进行配电网的经济负荷潮流的展示；并且通过列表方式展示不同馈线的经济负荷，方便调度员进行比对分析。

步骤4)中，依据分区、厂站信息与设备从属关系累加计算出各分区、厂站的经济负荷数据，并根据配电变压器的负荷变化与时间变化进行实时计算分析。

步骤4)中，通过人机界面实时接收厂站、分区当前的实时经济负荷数据，并以柱状图、列表方式展示在界面上，以供调度员查看分析。

步骤5)中，通过对开关、配变、馈线设备的经济负荷数据进行保存，可以在后期查询任意时段的经济负荷数据，并能够以曲线、报表等方式进行展示，以方便用户进行分析。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)可以利用已经建好的配电自动化主站系统与相关系统采集的基础数据，不需要重复建模，可以大大降低投资和维护成本；

2)该方法为经济负荷潮流展示与馈线经济效率比对提供了丰富的操作界面支持，流程清晰，分析参数完整，展示内容丰富，易于学习和掌握，同时对配电设备运行状态的变化有着很强的适应性；

3)该方法在不同配电自动化系统中，可以灵活定制，有着较强的灵活性；

4)该方法对经济负荷潮流分析结果展示方式多样，包括界面列表显示，柱状图显示，单线图潮流显示等方式，便于用户进行查看比对分析；

5)支持经济负荷信息的数据保存与查看，用户可以在人机交互系统上随时查看开关，配变以及馈线等设备的历史经济负荷曲线进行分析与研究；

6)通过实际应用表明，本发明所述方法使用方便，稳定性高，结果准确，可以大大提高调度员对馈线经济效益的把握性。

具体实施方式

一种配电网经济负荷潮流计算方法，该方法包括：

1)根据用户的用电类别与用电价格类型确定供电配变分时阶梯用电价格；

2)依据配电网实时拓扑信息、设备实时负荷信息、分时阶梯电价信息计算配电网经济潮流，馈线经济负荷与馈线经济效率；

3)经济负荷潮流分析过程通过数据分析算法软件完成，人机交互系统采取接线图方式展示所计算出的经济潮流信息，并通过列表方式对馈线经济负荷与经济效率进行对比展示；

4)以分区、厂站为单位统计其经济负荷总值并展示其经济潮流；

5)对开关、配变、馈线相关设备的经济负荷信息进行历史存盘，并可对开关、配变、馈线历史数据进行查询与展示。

步骤1)中，通过整合配电网设备信息、营销用户信息，并引入分时阶梯电价信息，正确关联用户与配变的关系，最后通过用户的用电类别与用电价格类型确定供电配变不同时间的用电价格。

步骤2)所述依据配电网实时拓扑信息、设备实时负荷信息、分时阶梯电价信息计算配电网经济潮流，馈线经济负荷与馈线经济效率；具体分为以下几个过程：

a.建立配电网拓扑模型，导入系统数据库，建立配电网层级拓扑结构；

b.结合配电网设备运行信息，如开关、刀闸的分合状态信息，配电变压器、母线、开关、刀闸的电流负荷等量侧信息，计算出实时运行拓扑信息；

c.根据配电网实时拓扑信息，获取从配电变压器向对其供电的电源点方向沿途的开关设备接口；

d.根据配电变压器的实时负荷Power与当前用户实时电价Price，计算出配变当前经济负荷EcoLoad，计算公式为：EcoLoad＝Power×Price；

e.利用从配电变压器向对其供电的电源点方向沿途的开关设备接口，从各个配变依次向上遍历到其供电馈线的主供开关，对其沿途的开关进行经济负荷累加，获取全网各开关的经济负荷；

f.利用用户负荷与用户电价计算馈线经济负荷与经济效率，计算方式如下：

馈线负荷：电网运行中馈线实际负荷，简记FL；

用户负荷：电网运行中用户实际负荷，简记CL；

用户电价：根据用户类型、用电性质、用电时段的数据对应的电价数据，简记CP；

用户经济负荷：用户负荷与用户用电电价权重的乘积，简记CEL；

馈线经济负荷：馈线供电的所有用户的用户经济负荷之和，简记FEL；

馈线经济效率：馈线经济负荷与馈线负荷的比值，简记FEE；

则：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{CEL}}_i=\frac{{\mathrm{CL}}_i\×{\mathrm{CP}}_i}{Max\left(CP\right)}\\ {\mathrm{FEL}}_j=\underset{i\∈S}{\Σ}{\mathrm{CEL}}_i\\ {\mathrm{FEE}}_j={\mathrm{FEL}}_j/{\mathrm{FL}}_j\end{array}\right.$

其中S表示馈线j所供电的全部用户的集合；

g.通过上述方法即可计算出用电经济潮流，并通过用电经济效率参数，考核每条馈线的供电经济价值。

步骤3)中，在馈线模型正确及与系统软件交互接口正常的基础上，人机交互系统能够正常接收算法服务所计算出来的经济负荷信息。

步骤3)中，人机交互系统支持单线图的打开与展示，且能够展示所接收相应开关、配变设备的经济负荷数值；单线图上开关、配变设备右下角显示其经济负荷数值，进行配电网的经济负荷潮流的展示；并且通过列表方式展示不同馈线的经济负荷，方便调度员进行比对分析。

步骤4)中，依据分区、厂站信息与设备从属关系累加计算出各分区、厂站的经济负荷数据，并根据配电变压器的负荷变化与时间变化进行实时计算分析。

步骤4)中，通过人机界面实时接收厂站、分区当前的实时经济负荷数据，并以柱状图、列表方式展示在界面上，以供调度员查看分析。

步骤5)中，通过对开关、配变、馈线设备的经济负荷数据进行保存，可以在后期查询任意时段的经济负荷数据，并能够以曲线、报表等方式进行展示，以方便用户进行分析。

本发明一种配电网经济负荷潮流计算方法，通过获取经济分析所需的基础数据(配电网实时拓扑信息、设备实时负荷信息、分时阶梯电价信息等)，实现配电网经济负荷潮流计算：调度员通过查看经济负荷潮流，对比馈线经济效率，能够精确把握全网经济潮流走势，进一步加强用户侧调度精细化管理，将为公司带来直接的经济效益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种配电网经济负荷潮流计算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)根据用户的用电类别与用电价格类型确定供电配变分时阶梯用电价格；

2)依据配电网实时拓扑信息、设备实时负荷信息、分时阶梯电价信息计算配电网经济潮流，馈线经济负荷与馈线经济效率；

3)经济负荷潮流分析过程通过数据分析算法软件完成，人机交互系统采取接线图方式展示所计算出的经济潮流信息，并通过列表方式对馈线经济负荷与经济效率进行对比展示；

4)以分区、厂站为单位统计其经济负荷总值并展示其经济潮流；

5)对开关、配变、馈线相关设备的经济负荷信息进行历史存盘，并可对开关、配变、馈线历史数据进行查询与展示。

2.根据权利要求1所述的一种配电网经济负荷潮流计算方法，其特征在于，步骤1)中，通过整合配电网设备信息、营销用户信息，并引入分时阶梯电价信息，正确关联用户与配变的关系，最后通过用户的用电类别与用电价格类型确定供电配变不同时间的用电价格。

3.根据权利要求1所述的一种配电网经济负荷潮流计算方法，其特征在于，步骤2)所述依据配电网实时拓扑信息、设备实时负荷信息、分时阶梯电价信息计算配电网经济潮流，馈线经济负荷与馈线经济效率；具体分为以下几个过程：

a.建立配电网拓扑模型，导入系统数据库，建立配电网层级拓扑结构；

b.结合配电网设备运行信息，如开关、刀闸的分合状态信息，配电变压器、母线、开关、刀闸的电流负荷等量侧信息，计算出实时运行拓扑信息；

c.根据配电网实时拓扑信息，获取从配电变压器向对其供电的电源点方向沿途的开关设备接口；

d.根据配电变压器的实时负荷Power与当前用户实时电价Price，计算出配变当前经济负荷EcoLoad，计算公式为：EcoLoad＝Power×Price；

e.利用从配电变压器向对其供电的电源点方向沿途的开关设备接口，从各个配变依次向上遍历到其供电馈线的主供开关，对其沿途的开关进行经济负荷累加，获取全网各开关的经济负荷；

f.利用用户负荷与用户电价计算馈线经济负荷与经济效率，计算方式如下：

馈线负荷：电网运行中馈线实际负荷，简记FL；

用户负荷：电网运行中用户实际负荷，简记CL；

用户电价：根据用户类型、用电性质、用电时段的数据对应的电价数据，简记CP；

用户经济负荷：用户负荷与用户用电电价权重的乘积，简记CEL；

馈线经济负荷：馈线供电的所有用户的用户经济负荷之和，简记FEL；

馈线经济效率：馈线经济负荷与馈线负荷的比值，简记FEE；

则：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{CEL}}_i=\frac{{\mathrm{CL}}_i\×{\mathrm{CP}}_i}{Max\left(CP\right)}\\ {\mathrm{FEL}}_j=\underset{i\∈S}{\Σ}{\mathrm{CEL}}_i\\ {\mathrm{FEE}}_j={\mathrm{FEL}}_j/{\mathrm{FL}}_j\end{array}\right.$

其中S表示馈线j所供电的全部用户的集合；

g.通过上述方法即可计算出用电经济潮流，并通过用电经济效率参数，考核每条馈线的供电经济价值。

4.根据权利要求1所述的一种配电网经济负荷潮流计算方法，其特征在于，步骤3)中，在馈线模型正确及与系统软件交互接口正常的基础上，人机交互系统能够正常接收算法服务所计算出来的经济负荷信息。

5.根据权利要求1所述的一种配电网经济负荷潮流计算方法，其特征在于，步骤3)中，人机交互系统支持单线图的打开与展示，且能够展示所接收相应开关、配变设备的经济负荷数值；单线图上开关、配变设备右下角显示其经济负荷数值，进行配电网的经济负荷潮流的展示；并且通过列表方式展示不同馈线的经济负荷，方便调度员进行比对分析。

6.根据权利要求1所述的一种配电网经济负荷潮流计算方法，其特征在于，步骤4)中，依据分区、厂站信息与设备从属关系累加计算出各分区、厂站的经济负荷数据，并根据配电变压器的负荷变化与时间变化进行实时计算分析。

7.根据权利要求1所述的一种配电网经济负荷潮流计算方法，其特征在于，步骤4)中，通过人机界面实时接收厂站、分区当前的实时经济负荷数据，并以柱状图、列表方式展示在界面上，以供调度员查看分析。

8.根据权利要求1所述的一种配电网经济负荷潮流计算方法，其特征在于，步骤5)中，通过对开关、配变、馈线设备的经济负荷数据进行保存，可以在后期查询任意时段的经济负荷数据，并能够以曲线、报表等方式进行展示，以方便用户进行分析。