CN109066701B - 一种负荷平衡方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电力领域,尤其涉及一种负荷平衡方法及系统,该方法包括以下步骤:采集当前配电网各节点参数,计算得到各节点的负荷,判断各节点是否过载;对于过载的节点,判断其负荷是否超过负荷设定值或其过载运行时间是否超过时间设定值;对于负荷超过负荷设定值或过载运行时间超过时间设定值的节点,判断当前配电网中是否有可转供节点;若存在有可转供节点,则自动进行负荷转供操作;若不存在可转供节点,则进行人工操作。通过使用本发明,可以实现以下效果:避免了超负荷运行带来的安全隐患,同时提高电网运行效率;减轻了调度侧的负担,同时也节省了数据传输所需要的时间,使得自动负荷转供操作或者通过人为操作更加及时。

Description

一种负荷平衡方法及系统
技术领域
本发明涉及电力领域,尤其涉及一种负荷平衡方法及系统。
背景技术
目前电力行业,所有的设备都将数据上传至通信后台,由后台主站进行判断,出现过载现象的时候由监控人员通知到相关人员进行检修处理。由于数据量庞大,数据的传输时间较长,出现问题无法得到及时反馈和有效处理。
随着配网自动化技术的深化及现场实施的增多,快速负荷转供技术已逐渐受到电力公司及研究人员的重视。负荷转供是指配电网发生故障或过载,通过开关的操作以及部分不重要负荷的切除,在满足安全约束的条件下,快速优先恢复故障下游因受故障影响而失电的重要负荷供电的同时,也尽可能恢复其它负荷的供电。负荷转供因其可以明显降低故障带来的损失,提高系统供电可靠性,而使得近年来越多的科研人员加入到此课题的研究中来。
传统技术中,配电网发生故障后,一般都是由调度员一般靠调度经验或进行粗略分析,从联络杆刀上人工判断各种负荷转供路径,然后进行负荷转供对失电负荷进行恢复供电。然而,随着手拉手、多电源供电等接线方式的出现,配电网的接线日渐复杂,人工进行负荷转供劳动强度大,且花费时间长,导致转供效率低。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出一种数据本地处理、自动负荷转供的负荷平衡方法及系统。
一种负荷平衡方法,包括以下步骤:
采集当前配电网各节点参数,计算得到各节点的负荷,判断各节点是否过载;
对于过载的节点,判断其负荷是否超过负荷设定值或其过载运行时间是否超过时间设定值;
对于负荷超过负荷设定值或过载运行时间超过时间设定值的节点,判断当前配电网中是否存在可转供节点;
若存在可转供节点,则自动进行负荷转供操作;
若不存在可转供节点,则进行人工操作。
优选的,所述判断当前配电网中是否存在可转供节点包括:
选择一未超过负荷设定值的节点;
判断该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后,是否超过负荷设定值;
若未超过,则将该节点作为可转供节点;
若超过,则继续选择另外的节点,直到满足该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后仍未超过负荷设定值,则将该节点作为可转供节点;
若另外的节点均不满足要求,则不存在可转供节点。
优选的,所述人工操作包括:
计算超过负荷设定值的节点的线路输出端负载率;
若负载率未超过负载率设定值,则增加线路的线径或者增加分支线路;
若负载率超过负载率设定值,则提高变压器容量。
本发明还提供了一种负荷平衡系统,包括:
数据采集模块,用于采集当前配电网各节点参数;
第一判断模块,与数据采集模块本地连接,用于计算得到各节点的负荷,判断各节点是否过载;
第二判断模块,与第一判断模块本地连接,用于对于过载的节点,判断其负荷是否超过负荷设定值或其过载运行时间是否超过时间设定值;
第三判断模块,与第二判断模块本地连接,用于判断当前配电网中是否有可转供节点;
第四判断模块,与第三判断模块本地连接,用于对于超过负荷设定值的节点,判断当前配电网中是否存在可转供节点,若存在可转供节点,则控制负荷转供模块进行负荷转供操作,若不存在可转供节点,则通知工作人员进行人工操作;
负荷转供模块,与第四判断模块本地连接,用于节点之间的负荷转供操作。
优选的,所述判断当前配电网中是否存在可转供节点包括:
判断该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后,是否超过负荷设定值;
若未超过,则将该节点作为可转供节点;
若超过,则继续选择另外的节点,直到满足该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后仍未超过负荷设定值,则将该节点作为可转供节点;
若另外的节点不满足要求,则不存在可转供节点。
优选的,所述人工操作包括:
计算超过负荷设定值的节点的线路输出端负载率;
若负载率未超过负载率设定值,则增加线路的线径或者增加分支线路;
若负载率超过负载率设定值,则提高变压器容量。
通过使用本发明,可以实现以下效果:
基于当前配电网各节点的负荷,实现自动负荷转供操作,或者通过人为操作解决超负荷的问题,避免了超负荷运行带来的安全隐患,同时提高电网运行效率;数据采集模块采集当前配电网各节点的负荷后,各判断模块在本地进行数据处理分析,减轻了调度侧的负担,同时也节省了数据传输所需要的时间,使得自动负荷转供操作或者通过人为操作更加及时。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例中的流程示意图;
图2是本发明实施例中的模块连接框图。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
结合附图1,本发明实施例提出一种负荷平衡方法,包括以下步骤:
S1,采集当前配电网各节点参数,计算得到各节点的负荷,判断各节点是否过载;
S2,对于过载的节点,判断其负荷是否超过负荷设定值或其过载运行时间是否超过时间设定值;
S3,对于负荷超过负荷设定值或过载运行时间超过时间设定值的节点,判断当前配电网中是否存在可转供节点;
S4,若存在可转供节点,则自动进行负荷转供操作;
S5,若不存在可转供节点,则进行人工操作。
通过上述步骤,可以实现以下效果:
基于当前配电网各节点的负荷,实现自动负荷转供操作,或者通过人为操作解决超负荷的问题,避免了超负荷运行带来的安全隐患,同时提高电网运行效率。
步骤S1中,通过数据采集模块采集当前配电网各节点参数,数据采集模块包括电流互感器、电压互感器等,通过电流互感器、电压互感器等采集到电流、电压等参数。负荷的计算方法有需要系数法、利用系数法、单位指标法等几种。在本实施例中通过需要系数法,用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷。这种方法比较简便,应用广泛,尤其适用于配、变电所的负荷计算。需要说明的是,本发明中的负荷也可以通过其他计算方法计算得到。每个节点都具有负荷额定容量,通过当前的负荷与负荷额定容量相比较,判断其是否过载。
步骤S2中,对于过载的节点,若其负荷未超过负荷设定值且其过载运行时间未超过时间设定值,则该节点视为正常工作范围内。若其负荷超过负荷设定值或过载运行时间超过时间设定值的节点,则该节点视为超负荷运作。在这种情况下,容易导致变压器等设备的故障。负荷设定值一般比该节点的负荷额定容量高出10%,而时间设定值为1分钟。
步骤S3中,对于负荷超过负荷设定值或过载运行时间超过时间设定值的节点,判断当前配电网中是否存在可转供节点包括:
S301,选择一未超过负荷设定值的节点;
S302,判断该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后,是否超过负荷设定值;
S303,若未超过,则将该节点作为可转供节点;
S304,若超过,则继续选择另外的节点,直到满足该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后仍未超过负荷设定值,则将该节点作为可转供节点;
S305,若另外的节点均不满足要求,则不存在可转供节点。
为避免另外的节点在负荷转供之后,导致其本身超过负荷设定值,所以需要在负荷转供之前对其当前负荷、需转供的负荷、其负荷设定值进行计算,只有满足另外的节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后未超过其负荷设定值,才能将该节点作为可转供节点。若另外的节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后超过其负荷设定值,即便负荷转供操作之后仍然未解决超负荷的问题,所以需要将该节点排除,再寻找另外的节点。若另外的节点均不满足要求,即该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后仍超过其负荷设定值,则不存在可转供节点。
步骤S4中,负荷转供操作通过负荷转供模块来实现,负荷转供模块主要包括避雷器、高压开关、电力变压器、中亚开关、继电保护及测控装置、通讯装置,以及照明和安防辅助系统组合而成,辅以专用的承载平台来实现。按照预期使用情况和满足道路运输的灵活性,通常将这些装置分为三个单独的集成装置模块:组合电器集成装置模块、主变压器模块、配电装置集成模块。负荷转供模块在接收到通讯信号后能够控制其开关的自动投切而实现负荷转供的自动操作。
步骤S5中,人工操作包括:
若负载率未超过负载率设定值,则增加线路的线径或者增加分支线路;
若负载率超过负载率设定值,则提高变压器容量。
由于当前配电网不存在可转供节点,所以只能通过人工操作来降低节点负荷。对于负载率未超过负载率设定值的情况,通过增加线路的通电线的直径或者增加分支线路来提高负荷额定容量,从而降低其负载率。对于负载率超过负载率设定值的情况,则提高变压器容量来降低其负载率。
本发明还提供了一种负荷平衡系统,如图2所示,该系统包括:数据采集模块、第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块,第四判断模块,负荷转供模块。具体的:
数据采集模块,用于采集当前配电网各节点的参数。数据采集模块包括电流互感器、电压互感器等,通过电流互感器、电压互感器等采集到电流、电压等参数。负荷的计算方法有需要系数法、利用系数法、单位指标法等几种。在本实施例中通过需要系数法,用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷。
第一判断模块,与数据采集模块本地连接,计算得到各节点的负荷,通过当前的负荷与负荷额定容量相比较,判断其是否过载。
第二判断模块,与第一判断模块本地连接,用于对于过载的节点,判断其负荷是否超过负荷设定值或其过载运行时间超过时间设定值;
第三判断模块,与第二判断模块本地连接,用于判断当前配电网中是否存在可转供节点。具体为:判断该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后,是否超过负荷设定值;若未超过,则将该节点作为可转供节点;若超过,则继续选择另外的节点,直到满足该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后仍未超过负荷设定值,则将该节点作为可转供节点;若另外的节点不满足要求,即该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后仍超过其负荷设定值,则不存在可转供节点。
第四判断模块,与第三判断模块本地连接,用于对于超过负荷设定值的节点,判断当前配电网中是否有可转供节点,若存在有可转供节点,则控制负荷转供模块进行负荷转供操作,若不存在有可转供节点,则通知工作人员进行人工操作。人工操作包括:若负载率未超过负载率设定值,则增加线路的线径或者增加分支线路;若负载率超过负载率设定值,则提高变压器容量。
负荷转供模块,与第四判断模块本地连接,用于节点之间的负荷转供操作。具体的,负荷转供模块主要包括避雷器、高压开关、电力变压器、中亚开关、继电保护及测控装置、通讯装置,以及照明和安防辅助系统组合而成,辅以专用的承载平台来实现。按照预期使用情况和满足道路运输的灵活性,通常将这些装置分为三个单独的集成装置模块:组合电器集成装置模块、主变压器模块、配电装置集成模块。负荷转供模块在接收到通讯信号后能够控制其开关的自动投切而实现负荷转供的自动操作。
通过使用本发明,可以实现以下效果:
基于当前配电网各节点的负荷,实现自动负荷转供操作,或者通过人为操作解决超负荷的问题,避免了超负荷运行带来的安全隐患,同时提高电网运行效率;
数据采集模块采集当前配电网各节点的负荷后,各判断模块在本地进行数据处理分析,减轻了调度侧的负担,同时也节省了数据传输所需要的时间,使得自动负荷转供操作或者通过人为操作更加及时。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种负荷平衡方法,其特征在于,包括以下步骤:
采集当前配电网各节点参数,计算得到各节点的负荷,判断各节点是否过载;
对于过载的节点,判断其负荷是否超过负荷设定值或其过载运行时间是否超过时间设定值;
对于负荷超过负荷设定值或过载运行时间超过时间设定值的节点,判断当前配电网中是否存在可转供节点;
若存在可转供节点,则自动进行负荷转供操作;
若不存在可转供节点,则进行人工操作;
所述人工操作包括:
计算超过负荷设定值的节点的线路输出端负载率;
若负载率未超过负载率设定值,则增加线路的线径或者增加分支线路;
若负载率超过负载率设定值,则提高变压器容量。
2.根据权利要求1所述的负荷平衡方法,其特征在于,所述判断当前配电网中是否存在可转供节点包括:
选择一未超过负荷设定值的节点;
判断该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后,是否超过负荷设定值;
若未超过,则将该节点作为可转供节点;
若超过,则继续选择另外的节点,直到满足该节点的负荷在叠加超过负荷设定值的节点的负荷后仍未超过负荷设定值,则将该节点作为可转供节点;
若另外的节点均不满足要求,则不存在可转供节点。
3.一种负荷平衡系统,其特征在于,包括:
数据采集模块,用于采集当前配电网各节点参数;
第一判断模块,与数据采集模块本地连接,用于计算得到各节点的负荷,判断各节点是否过载;
第二判断模块,与第一判断模块本地连接,用于对于过载的节点,判断其负荷是否超过负荷设定值或其过载运行时间是否超过时间设定值;
第三判断模块,与第二判断模块本地连接,用于判断当前配电网中是否有可转供节点;
第四判断模块,与第三判断模块本地连接,用于对于超过负荷设定值的节点,判断当前配电网中是否存在可转供节点,若存在可转供节点,则控制负荷转供模块进行负荷转供操作,若不存在可转供节点,则通知工作人员进行人工操作;
负荷转供模块,与第四判断模块本地连接,用于节点之间的负荷转供操作;
所述人工操作包括:
计算超过负荷设定值的节点的线路输出端负载率;
若负载率未超过负载率设定值,则增加线路的线径或者增加分支线路;
若负载率超过负载率设定值,则提高变压器容量。
4.根据权利要求3所述的负荷平衡系统,其特征在于,所述判断当前配电网中是否存在可转供节点包括:
若另外的节点不满足要求,则不存在可转供节点。
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