CN110334912A - 一种分布式电源入网联络有效性评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式电源入网联络有效性评估方法，包括如下步骤：步骤1：数据获取；步骤2：数据预处理；步骤3：价值分析；步骤4：数据可视化展示。所述的数据获取包括从电力SCADA的报表系统中提取线路负荷数据以及从用电采集系统的报表系统中获取的分布式电源入网的负荷数据。所述的线路负荷数据包括的字段信息有：供电单位、分布式电源类型、电压等级、线路名称、负荷数据以及日期。本发明方法提出带分布式电源的联络线路整改和检修建议，以供辅助决策，最大限度为配电网联络建设提供支撑，更好地服务电力客户，提升公司在增量配电网市场下的行业竞争力，形成良性循环。
Description
技术领域
本发明涉及智能配电网评估领域，具体的涉及一种分布式电源入网联络有效性评估方法。
背景技术
配电网架是电能生产、输送和利用的最后一环，与用户联系十分紧密，是保证可靠、优质供电的基础。随着智能配电网建设的开展，SCADA系统、GIS系统、PMS系统、大数据、云计算等技术平台的普及应用，分布式电源、微电网等新形式能源的不断融入，其策略控制和管理难度增加，如何提高智能配电网调度控制的安全性、可靠性、经济性、高效性、适应性和清洁性等均是有待解决的热点问题，构建一个合理和通用的智能配电网调度控制水平的评估指标和方法，为上述问题的解决提供有力理论依据，一直是一个难点问题。
中国专利，公开号：CN 105279346 A，公开日：2016年1月27日，公开了一种用于评估配电网接纳分布式光伏能力的方法，其包括限制分布式光伏接纳能力的因素分析；构建分布式光伏接纳能力分析优化模型；针对特定光伏配置方案进行时序验证；选取适用于光伏接纳能力分析的优化算法；光伏综合接纳能力分析等步骤。本发明方法从分布式光伏对配电网的运行机理和分析模型的影响入手，梳理出影响电网对光伏接纳能力的关键因素，建立了时序分析框架下的光伏接纳能力的优化模型以及优化方法，但考虑的因素是过于单一，导致电网的感知能力低。
发明内容
本发明的目是解决分布式接入配电网对配电网造成干扰、缺乏有效性评估方法的问题，提出了一种分布式电源入网联络有效性评估方法，首先利用电力SCADA的报表系统中提取线路负荷数据以及从用电采集系统的报表系统中获取的分布式电源入网的负荷数据，关注配电线路每日实时负荷与相应时间分布式电源负荷数据，然后，还原线路实际用电负荷，并与配电线路限额进行校核分析，对于差额低于阈值的记录判定为非有效性联络，最后提出带分布式电源的联络线路整改和检修建议，以供辅助决策。
为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种分布式电源入网联络有效性评估方法，包括如下步骤：
步骤1：数据获取；
步骤2：数据预处理；
步骤3：价值分析；
步骤4：数据可视化展示。
本方案中，首先利用电力SCADA的报表系统中提取线路负荷数据以及从用电采集系统的报表系统中获取的分布式电源入网的负荷数据；然后，对配电网线路进行数据清洗，制定数据清洗规则；接下来，还原线路实际用电负荷，并与配电线路限额进行校核分析，对于差额低于阈值的记录判定为非有效性联络，最后提出带新能源的联络线路整改和检修建议，以供辅助决策。
所述的数据获取包括从电力SCADA的报表系统中提取线路负荷数据以及从用电采集系统的报表系统中获取的分布式电源入网的负荷数据。
所述的线路负荷数据包括的字段信息有：供电单位、分布式电源类型、电压等级、线路名称、负荷数据以及日期。
所述的分布式电源入网负荷数据包括的字段信息有：分布式电源类型、电压等级、所属线路名称、发电负荷数据以及日期。
所述的数据预处理包括不在监测范围内的抽取数据进行清洗，所述抽取数据范围所有配电网线路，所述的数据清洗遵循以下规则：
清洗规则一：各字段任一数据缺失即定义为数据缺失；
清洗规则二：明细条目重复出现即定义为数据冗余；
清洗规则三：业务数据出现明显的常识性错误；
清洗规则四：各字段任一数据格式不规范即定义为不规范。
其特征在于：所述的数据预处理还包括：线路真实最大负荷数据还原，根据电力SCADA系统数据实时数据与分布式电源入网实时数据叠加，还原线路实际最大负荷；具体公式如下：Ct＝max{(PLt1+Pst1)，(PLt2+Pst2)，...，(PLtn+Pstn)}-PLim
Ct为联络线路在时间t时的溢出负荷，PLtn为tn时间的联络线路的总负荷，Pstn为tn时间的光伏负荷，PLim为联络线路限额；定义Ct≤0时，该联络为无效联络。
所述的价值分析包括有定性分析和定量分析两种，所述定性分析通过对历史数据的分析挖掘，构建基于开放容量、电压质量、保护灵敏度、供电可靠性指标的评估模型以及通过挖掘各指标属性与配电线路联络有效性之间的关联关系，构建基于支持度、置信度、提升度、确信度影响因子的配电网联络有效性评估模型；所述定量分析根据关联规则算法计算配电网开放容量、电压质量、保护灵敏度、供电可靠性各子项与联络有效性之间关联的强弱关系，构建评估体系，为配电线路的联络有效性计算分值。
所述有效性评估模型是基于Apriori算法的评估指标计算模型，所述Apriori算法有如下定义：
定义1：如果目标事务库中有s％的事务同时包含项目集A和B，我们称s％为的支持度，公式如下所示：
定义2：我们称c％为的置信度，如果在目标事务库中包含项目集A的事务中有c％的事务同时也包含B，公式如下所示：
定义3：假设D为目标事务库，X、Y为项集，若存在的支持度s和置信度c分别不小于预先设定的最小支持度min_s和最小置信度min_c，则称为强关联规则。
所述数据可视化展示的内容包括：分布式电源出力下联络有效线路图、分布式电源出力后联络无效线路图、加分布式电源后负载与分布式电源占比关系图、加分布式电源后负载与线路负荷关系图以及加分布式电源后负载率与线路负荷关系图。
本发明的有益效果：本发明利用电力SCADA的报表系统中提取线路负荷数据以及从用电采集系统的报表系统中获取的分布式电源入网的负荷数据，关注配电线路每日实时负荷与相应时间分布式电源负荷数据，还原线路实际用电负荷，并与配电线路限额进行校核分析，对于差额低于阈值的记录判定为非有效性联络，最后提出带分布式电源的联络线路整改和检修建议，以供辅助决策，最大限度为配电网联络建设提供支撑，更好地服务电力客户，提升公司在增量配电网市场下的行业竞争力，形成良性循环。
附图说明
图1为本发明一种分布式电源入网联络有效性评估方法的流程图。
图2为本发明一种分布式电源入网联络有效性评估方法的还原新能源出力后联络无效线路图。
图3为本发明一种分布式电源入网联络有效性评估方法的加光伏后负载率与光伏占比关系图。
图4为本发明一种分布式电源入网联络有效性评估方法的加光伏后负载率与线路负荷关系图。
图5为本发明一种分布式电源入网联络有效性评估方法的加光伏后负载率与光伏负荷关系图。
具体实施方式
实施例：如图1所示，一种分布式电源入网联络有效性评估方法流程图，
一种分布式电源入网联络有效性评估方法。
包括如下步骤：
步骤1：数据获取；
步骤2：数据预处理；
步骤3：价值分析；
步骤4：数据可视化展示。
电力SCADA的报表系统中提取线路负荷数据以及从用电采集系统的报表系统中获取的分布式电源入网的负荷数据，分布式电源采用的是伏发电入网数据；负荷数据包括的字段信息有：供电单位、分布式电源类型(即光伏发电)、线路名称、负荷数据以及日期。
数据预处理包括不在监测范围内的抽取数据进行清洗以及线路真实最大负荷数据还原；抽取数据范围为所有配电网线路，数据清洗遵循以下规则：
清洗规则一：各字段任一数据缺失即定义为数据缺失；
清洗规则二：明细条目重复出现即定义为数据冗余；
清洗规则三：业务数据出现明显的常识性错误；
清洗规则四：各字段任一数据格式不规范即定义为不规范。
根据电力SCADA系统数据实时数据与光伏发电入网实时数据叠加，线路真实最大负荷数据还原遵循公式如下：
Ct＝max{(PLt1+Pst1)，(PLt2+Pst2)，...，(PLtn+Pstn)}-PLim
Ct为联络线路在时间t时的溢出负荷，PLtn为tn时间的联络线路的总负荷，Pstn为tn时间的光伏负荷，PLim为联络线路限额；定义Ct≤0时，该联络为无效联络。
价值分析分为价值定性分析和价值定量分析两种，价值定性分析通过对历史数据的分析挖掘，构建基于开放容量、电压质量、保护灵敏度、供电可靠性指标的评估模型以及通过挖掘各指标属性与配电线路联络有效性之间的关联关系，构建基于支持度、置信度、提升度、确信度影响因子的配电网联络有效性评估模型；价值定量分析是根据关联规则算法计算配电网开放容量、电压质量、保护灵敏度、供电可靠性各子项与联络有效性之间关联的强弱关系，构建评估体系，为配电线路的联络有效性计算分值。
有效性评估模型是基于Apriori算法的评估指标计算模型，Apriori算法有如下定义：定义1：如果目标事务库中有s％的事务同时包含项目集A和B，我们称s％为的支持度，公式如下所示：
定义2：我们称c％为的置信度，如果在目标事务库中包含项目集A的事务中有c％的事务同时也包含B，公式如下所示：
定义3：假设D为目标事务库，X、Y为项集，若存在的支持度s和置信度c分别不小于预先设定的最小支持度min_s和最小置信度min_c，则称为强关联规则。
本实施例采用2017年度光伏入网线路数据，海盐配电网共194条10(20)kV线路存在联络，因存在三联络及以上情况，共形成227对联络，其中两联络线路160对。涉及新能源发电联络线路37对，占总联络的16.3％。
对37对线路新能源出力还原后联络有效性进行分析，发现存在联络问题共26对，考虑剔除部分联络线路本身存在问题的线路19对，受光伏影响造成联络无效线路共7对，占新能源发电联络线路的11.9％，新能源发电对联络能力起到关键影响作用，正常新能源出力下联络有效，还原新能源出力后联络无效。
具体线路情况如表1：
表1具体线路情况
数据可视化展示的内容包括：分布式电源出力后联络无效线路图(如图2所示)、加分布式电源后负载与分布式电源占比关系图(如图3所示)、加分布式电源后负载与线路负荷关系图(如图4所示)以及加分布式电源后负载率与线路负荷关系图(如图5所示)。
对所有涉及新能源发电联络线路37对还原负荷后负载率与线路负荷和光伏占比分析，还原负荷后负载率与原线路负荷直接关联较强，关联度达到81.08％，光伏发电占比与光伏负载率虽然不存在直接关联，但与光伏负荷仍存在较强联系，光伏发电总负荷在0.48MW以上，对联络负载率超过1.0造成联络无效的百分比占到84.21％。
结论和建议如下：
(1)接入对联络线路已逐渐造成影响，截止2017年12月，7对联络线路存在隐性联络问题，即受光伏影响造成联络无效问题；
(2)荷后负载率与原线路负荷关联度达到81.08％，受原负荷影响较大，即使是7对受光伏影响造成联络无效线路，在不同月份受到负荷波动影响，实际影响情况也有较大变化；
(3)建议光伏检修选择1、2月负荷低谷期，尽量安排轮停检修，光伏实际影响较小；
(4)负载率与光伏负荷仍存在较强联系，光伏总负荷在0.48MW以上，对联络负载率超过1.0造成联络无效的百分比占到84.21％；
(5)于联络线路负载率达到81％以上，或光伏发电总负荷达到0.48MW以上的联络线路，对其光伏接入情况进行专题量化分析。
以上所述之具体实施方式为本发明一种分布式电源入网联络有效性评估方法的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种分布式电源入网联络有效性评估方法：其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：数据获取；
步骤2：数据预处理；
步骤3：价值分析；
步骤4：数据可视化展示。
2.根据权利要求1所述的一种分布式电源入网联络有效性评估方法，其特征在于：所述的数据获取包括从电力SCADA的报表系统中提取线路负荷数据以及从用电采集系统的报表系统中获取的分布式电源入网的负荷数据。
3.根据权利要求2一种分布式电源入网联络有效性评估方法，其特征在于：所述的线路负荷数据包括的字段信息有：供电单位、分布式电源类型、电压等级、线路名称、负荷数据以及日期。
4.根据权利要求2一种分布式电源入网联络有效性评估方法，其特征在于：所述的分布式电源入网负荷数据包括的字段信息有：分布式电源类型、电压等级、所属线路名称、发电负荷数据以及日期。
5.根据权利要求1所述的一种分布式电源入网联络有效性评估方法，其特征在于：所述的数据预处理包括不在监测范围内的抽取数据进行清洗，所述抽取数据范围所有配网线路，所述的数据清洗遵循以下规则：
清洗规则一：各字段任一数据缺失即定义为数据缺失；
清洗规则二：明细条目重复出现即定义为数据冗余；
清洗规则三：业务数据出现明显的常识性错误；
清洗规则四：各字段任一数据格式不规范即定义为不规范。
6.根据权利要求1或5所述的一种分布式电源入网联络有效性评估方法，其特征在于：所述的数据预处理还包括：线路真实最大负荷数据还原，根据电力SCADA系统数据实时数据与分布式电源入网实时数据叠加，还原线路实际最大负荷；具体公式如下：
Ct＝max{(PLt1+Pst1)，(PLt2+Pst2)，...，(PLtn+Pstn)}-PLim
Ct为联络线路在时间t时的溢出负荷，PLtn为tn时间的联络线路的总负荷，Pstn为tn时间的光伏负荷，PLim为联络线路限额；定义Ct≤0时，该联络为无效联络。
7.根据权利要求1或5所述的一种分布式电源入网联络有效性评估方法，其特征在于：所述的价值分析包括有定性分析和定量分析两种，所述定性分析通过对历史数据的分析挖掘，构建基于开放容量、电压质量、保护灵敏度、供电可靠性指标的评估模型以及通过挖掘各指标属性与配电线路联络有效性之间的关联关系，构建基于支持度、置信度、提升度、确信度影响因子的配电网联络有效性评估模型；所述定量分析根据关联规则算法计算配电网开放容量、电压质量、保护灵敏度、供电可靠性各子项与联络有效性之间关联的强弱关系，构建评估体系，为配电线路的联络有效性计算分值。
8.根据权利要求7所述的一种分布式电源入网联络有效性评估方法，其特征在于：所述有效性评估模型是基于Apriori算法的评估指标计算模型，所述Apriori算法有如下定义：
定义1：如果目标事务库中有s％的事务同时包含项目集A和B，我们称s％为的支持度，公式如下所示：
定义2：我们称c％为的置信度，如果在目标事务库中包含项目集A的事务中有c％的事务同时也包含B，公式如下所示：
定义3：假设D为目标事务库，X、Y为项集，若存在的支持度s和置信度c分别不小于预先设定的最小支持度min_s和最小置信度min_c，则称为强关联规则。
9.根据权利要求1所述的一种分布式电源入网联络有效性评估方法，其特征在于：所述数据可视化展示的内容包括：分布式电源出力下联络有效线路图、分布式电源出力后联络无效线路图、加分布式电源后负载与分布式电源占比关系图、加分布式电源后负载与线路负荷关系图以及加分布式电源后负载率与线路负荷关系图。
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