CN105976121A - 一种基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法 - Google Patents

Abstract

一种基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法。其包括设定时间尺度；提取各主变压器运行历史数据，设置潮流重载度系数、输电断面稳定限额；设置迭代次数和迭代最大次数；计算输电断面潮流平均值；计算符号函数；计算潮流评价指标；计算各主变压器潮流重载程度；对主变压器重要程度进行排序等步骤。本发明在潮流数据上增加时间维度，选取月或年度为时间尺度可以识别特定时间段内主变压器的重载程度，选取早高峰时段为时间尺度可以分析早高峰对主变压器负载率的影响，对潮流重载度系数大于60％的时间占比进行排序以分析设备主变压器的重要程度，以便及时发现电网薄弱环节，为合理安排运行方式、检修计划、电网规划等提供指导。

Description

一种基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法

技术领域

本发明属于电力系统安全分析技术领域，特别是涉及一种基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法。

背景技术

潮流重载或越限是电网维持安全运行的最大潜在威胁之一。目前，在静态安全分析中，主要采用主变压器、线路的最大负载率来评估电网是否满足N-1要求，这类传统的电网指标无法反映设备随时间变化的运行状况。同时，电网在长期运行过程中积累了海量的历史数据，这些数据蕴涵了电力系统运行的趋势性特征。目前，在电力系统安全分析中对历史数据的挖掘力度还不够。因此，有必要充分挖掘电网历史数据潜在价值，建立统计型潮流评估指标，分析电网薄弱环节，以便采取针对性的预防控制措施，提高电力系统的安全稳定水平。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法。

为了达到上述目的，本发明提供的基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法包括按顺序执行的下列步骤：

步骤1)设定需要进行分析的时间尺度；

步骤2)提取待分析电网中各主变压器对应于该时间尺度的运行历史数据，并设置潮流重载度系数α、输电断面稳定限额Pn；

步骤3)设置迭代次数为i，令i＝1，迭代最大次数为T，T为该时间尺度包含的总分钟数；

步骤4)利用上述运行历史数据计算出输电断面在该时间尺度中第i分钟时间段内的潮流平均值P(i)；

步骤5)利用潮流重载度系数α、输电断面稳定限额Pn和潮流平均值P(i)计算出符号函数flag(i)；

步骤6)判断迭代次数i是否小于迭代最大次数T，若是，令i＝i+1，转入步骤4)；否则，转入步骤7)；

步骤7)利用符号函数flag(i)和迭代最大次数T计算出不同潮流重载度系数α下的潮流评价指标PF(α)；

步骤8)利用上述潮流重载度系数α＝1时的潮流评价指标PF(1)和潮流重载度系数α＝0.6时的潮流评价指标PF(0.6)计算出各主变压器潮流重载程度PF(1)-PF(0.6)；

步骤9)根据上述各主变压器潮流重载程度PF(1)-PF(0.6)对待分析电网中所有主变压器的重要程度进行排序，以分析出电网的薄弱环节。

在步骤1)中，所述的时间尺度为全年、自然月或早高峰时间段。

在步骤2)中，所述的潮流重载度系数α>1时为过载，0.6≤α<1为重载，0.4≤α<0.6为适载，α<0.4为轻载。

在步骤5)中，所述的符号函数flag(i)的计算公式为：

$flag\left(i\right)=\left\{\begin{array}{c}1,\mathrm{\&alpha;}{P}_n-P\left(i\right)\&GreaterEqual;0\\ 0,\mathrm{\&alpha;}{P}_n-P\left(i\right)<0\end{array}\right.$

符号函数flag(i)为1时，表示在第i分钟内输电断面的潮流平均值P(i)不超过αP_n；符号函数flag(i)为0时，表示在第i分钟内输电断面的潮流平均值P(i)大于αP_n。

在步骤7)中，所述的潮流评价指标PF(α)的计算公式为：

$PF\left(\mathrm{\&alpha;}\right)=\&lsqb;\frac{\underset{i=1}{\overset{T}{\&Sigma;}}flag\left(i\right)}{T}\&rsqb;\&times;100\%$

潮流评价指标PF(α)表征了输电断面在T时间段内的潮流平均值不超过αPn的时间占比。

本发明提供的基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法的有益效果：

本发明从充分挖掘电网历史数据潜在价值出发，在潮流数据上增加时间维度，提出了统计型潮流评价指标，选取月或年度为时间尺度可以识别特定时间段内主变压器的重载程度，选取早高峰时段为时间尺度可以分析早高峰对主变压器负载率的影响，对潮流重载度系数大于60％的时间占比进行排序以分析设备主变压器的重要程度，以便及时发现电网薄弱环节，为合理安排运行方式、检修计划、电网规划等提供指导，从而能够保障电网的安全、经济、优质运行。

附图说明

图1为本发明提供的基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法包括按顺序执行的下列步骤：

步骤1)设定需要进行分析的时间尺度；

步骤2)提取待分析电网中各主变压器对应于该时间尺度的运行历史数据，并设置潮流重载度系数α、输电断面稳定限额Pn；

步骤3)设置迭代次数为i，令i＝1，迭代最大次数为T，T为该时间尺度包含的总分钟数；

步骤4)利用上述运行历史数据计算出输电断面在该时间尺度中第i分钟时间段内的潮流平均值P(i)；

步骤5)利用潮流重载度系数α、输电断面稳定限额Pn和潮流平均值P(i)计算出符号函数flag(i)；

步骤6)判断迭代次数i是否小于迭代最大次数T，若是，令i＝i+1，转入步骤4)；否则，转入步骤7)；

步骤7)利用符号函数flag(i)和迭代最大次数T计算出不同潮流重载度系数α下的潮流评价指标PF(α)；

步骤8)利用上述潮流重载度系数α＝1时的潮流评价指标PF(1)和潮流重载度系数α＝0.6时的潮流评价指标PF(0.6)计算出各主变压器潮流重载程度PF(1)-PF(0.6)；

步骤9)根据上述各主变压器潮流重载程度PF(1)-PF(0.6)对待分析电网中所有主变压器的重要程度进行排序，以分析出电网的薄弱环节。

在步骤1)中，所述的时间尺度为全年、自然月或早高峰时间段。

在步骤2)中，所述的潮流重载度系数α>1时为过载，0.6≤α<1为重载，0.4≤α<0.6为适载，α<0.4为轻载。

在步骤5)中，所述的符号函数flag(i)的计算公式为：

$flag\left(i\right)=\left\{\begin{array}{c}1,\mathrm{\&alpha;}{P}_n-P\left(i\right)\&GreaterEqual;0\\ 0,\mathrm{\&alpha;}{P}_n-P\left(i\right)<0\end{array}\right.$

符号函数flag(i)为1时，表示在第i分钟内输电断面的潮流平均值P(i)不超过αP_n；符号函数flag(i)为0时，表示在第i分钟内输电断面的潮流平均值P(i)大于αP_n。

在步骤7)中，所述的潮流评价指标PF(α)的计算公式为：

$PF\left(\mathrm{\&alpha;}\right)=\&lsqb;\frac{\underset{i=1}{\overset{T}{\&Sigma;}}flag\left(i\right)}{T}\&rsqb;\&times;100\%$

潮流评价指标PF(α)表征了输电断面在T时间段内的潮流平均值不超过αPn的时间占比。

在步骤8)中，对于不同的α值α₁、α₂，主变压器潮流重载程度PF(α₂)－PF(α₁)表征的是在T时间段内，输电断面的潮流平均值在[α₁Pn，α₂Pn]区间的时间百分比。PF(1)-PF(0.6)表征了设备重载的时间占比。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明旨在提出一种基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法，从充分挖掘电网历史数据潜在价值出发，在潮流数据上增加时间维度，提出了统计型潮流评价指标，通过选取不同时间尺度分析电网薄弱环节，为合理安排运行方式、检修计划、电网规划等提供指导。

Claims (5)

1.一种基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法，其特征在于：所述的基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法包括按顺序执行的下列步骤：

步骤1)设定需要进行分析的时间尺度；

步骤2)提取待分析电网中各主变压器对应于该时间尺度的运行历史数据，并设置潮流重载度系数α、输电断面稳定限额Pn；

步骤3)设置迭代次数为i，令i＝1，迭代最大次数为T，T为该时间尺度包含的总分钟数；

步骤4)利用上述运行历史数据计算出输电断面在该时间尺度中第i分钟时间段内的潮流平均值P(i)；

步骤5)利用潮流重载度系数α、输电断面稳定限额Pn和潮流平均值P(i)计算出符号函数flag(i)；

步骤6)判断迭代次数i是否小于迭代最大次数T，若是，令i＝i+1，转入步骤4)；否则，转入步骤7)；

步骤7)利用符号函数flag(i)和迭代最大次数T计算出不同潮流重载度系数α下的潮流评价指标PF(α)；

步骤8)利用上述潮流重载度系数α＝1时的潮流评价指标PF(1)和潮流重载度系数α＝0.6时的潮流评价指标PF(0.6)计算出各主变压器潮流重载程度PF(1)-PF(0.6)；

步骤9)根据上述各主变压器潮流重载程度PF(1)-PF(0.6)对待分析电网中所有主变压器的重要程度进行排序，以分析出电网的薄弱环节。

2.根据权利要求1所述的基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法，其特征在于：在步骤1)中，所述的时间尺度为全年、自然月或早高峰时间段。

3.根据权利要求1所述的基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法，其特征在于：在步骤2)中，所述的潮流重载度系数α>1时为过载，0.6≤α<1为重载，0.4≤α<0.6为适载，α<0.4为轻载。

4.根据权利要求1所述的基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法，其特征在于：在步骤5)中，所述的符号函数flag(i)的计算公式为：

$flag\left(i\right)=\left\{\begin{array}{c}1,{\mathrm{\&alpha;P}}_n-P\left(i\right)\&GreaterEqual;0\\ 0,{\mathrm{\&alpha;P}}_n-P\left(i\right)<0\end{array}\right.$

符号函数flag(i)为1时，表示在第i分钟内输电断面的潮流平均值P(i)不超过αP_n；符号函数flag(i)为0时，表示在第i分钟内输电断面的潮流平均值P(i)大于αP_n。

5.根据权利要求1所述的基于统计型潮流的电网薄弱环节分析方法，其特征在于：在步骤7)中，所述的潮流评价指标PF(α)的计算公式为：

$PF\left(\mathrm{\&alpha;}\right)=\&lsqb;\frac{\underset{i=1}{\overset{T}{\&Sigma;}}flag\left(i\right)}{T}\&rsqb;\&times;100\%$

潮流评价指标PF(α)表征了输电断面在T时间段内的潮流平均值不超过αPn的时间占比。