CN110363326B - 一种电网110kV线路短期负荷曲线预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电网运维的技术领域，更具体地，涉及一种电网110kV线路短期负荷曲线预测方法，包括以下步骤：获取未来48小时的110kV主变预测数据；遍历电网110kV线路，并判断所有电网110kV线路是否已经遍历；基于设备信息拓扑查找预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变；对于预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变，逐个分析所述预测目标110kV线路在各个110kV主变负荷中所占比例；负荷预测值乘以预测目标110kV线路在各个110kV主变负荷中所占比例并求和得到电网110kV线路预测数据；生成当天电网110kV线路预测曲线。本发明能够快速、自动分析得到电网110kV线路与110kV主变负荷数据关联关系，进而拟合关联110kV主变负荷数据，生成110kV线路短期负荷曲线，时效性强、准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及电网运维的技术领域，更具体地，涉及一种电网110kV线路短期负荷曲线预测方法。
背景技术
电网110kV线路的负荷预测对于提升电力需求侧管理水平以及服务电力现货市场交易均具有重要意义。传统的负荷预测多是针对全市用电负荷开展，由于在全市短期负荷曲线预测时，可以认为负荷构成不变，负荷曲线与气温等外界因素强相关，其预测方法的应用受限。其中短期负荷预测是对设备未来48小时负荷曲线进行预测，预测精度为每15分钟一个点。
110kV线路负荷主要取决于实时或未来的负荷构成，由于负荷构成受运行方式变化、设备检修、配网环网转供等原因，往往处于动态变化中，不能实时准确获得负荷构成，则不可能对其负荷曲线进行精准预测。目前，一般采用人工方式分析110kV线路负荷构成变化情况，进而根据负荷构成元素的历史数据开展负荷预测，人工作业耗时耗力，且难以满足短期和超短期负荷预测实时、精准、高效的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电网110kV线路短期负荷曲线预测方法，能够快速、自动分析得到电网110kV线路与110kV主变负荷数据关联关系，进而拟合关联110kV主变负荷数据，生成110kV线路短期负荷曲线，时效性强、准确度高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供了一种电网110kV线路短期负荷曲线预测方法，包括以下步骤：
S1.获取未来48小时的110kV主变预测数据，所述110kV主变预测数据至少包括负荷预测值；
S2.遍历电网110kV线路，并判断所有电网110kV线路是否已经遍历，若是，则生成短期负荷预测曲线；若否，则转步骤S3；
S3.基于设备信息拓扑查找预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变，所述设备信息包括设备连接关系、潮流方向、开关状态及刀闸状态；
S4.对于步骤S3中得到的预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变，逐个分析所述预测目标110kV线路在各个110kV主变负荷中所占比例；
S5.对于步骤S3中得到的预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变，从步骤S1获取预测目标110kV线路下挂载的各110kV主变的负荷预测值，将负荷预测值乘以步骤S4中预测目标110kV线路在各个110kV主变负荷中所占比例并求和得到电网110kV线路预测数据；
S6.基于步骤S5中电网110kV线路预测数据生成未来48小时的电网110kV线路预测曲线。
本发明的电网110kV线路短期负荷曲线预测方法，以110kV主变负荷预测数据为基础，快速分析得到电网110kV线路与110kV主变负荷数据之间的关联关系，进而拟合关联110kV主变负荷数据，从而生成110kV线路短期负荷曲线，时效性强，准确度高。
优选地，步骤S1中，所述110kV主变预测数据存储于数据存储系统中，所述数据存储系统包括存储开关状态数据的自动化E文件系统、存储设备台账、电网物理拓扑结构、设备遥测值的SCADA Web数据库系统及存储110kV主变预测数据的辅助决策系统。
优选地，步骤S3按以下步骤进行：
S301.判断预测目标110kV线路是否挂牌：若挂牌，则判断为所述预测目标110kV线路没有挂载110kV主变，拓扑结束；若未挂牌，则转步骤S302；
S302.获取设备并放入设备拓扑表，根据设备连接关系，获取与所述设备连接的相邻设备，放入设备拓扑表中进行筛选；
S303.判断对步骤S302中获取的全部设备逐个进行拓扑判断，若所有设备都已经遍历，则当前预测目标110kV线路的拓扑结束，退出拓扑流程；
S304.判断当前设备是否挂牌：若是，则设备拓扑停止；若否，则继续进行拓扑判断；
S305.判断当前设备是否曾在父节点出现：若出现在父节点，说明该设备已经进行拓扑，无需再次拓扑；
S306.判断当前设备是否属于110kV主变：若不属于110kV主变，则继续进行拓扑判断；若属于110kV主变，则将这个110kV主变列入电网110kV线路下挂载的110kV主变中，转入步骤S3030；
S307.判断当前设备是否属于开关：若属于开关，则继续进行拓扑判断；若不属于开关，则转入步骤S302；
S308.判断当前设备是否闭合：若断开，则停止拓扑；若闭合，则继续进行拓扑判断；
S309.判断当前设备是否属于线路开关：若属于，则继续进行拓扑判断；若不属于，则转入步骤S302；
S310.判断当前设备关联的110kV线路有功实时值是否小于0：若是，则判断潮流方向从站外流入站内；若否，则判断潮流方向从站内流出站外；
S311.查找拓扑路径的父节点中是否存在与线路开关属于相同变电站的母线：若能找到，则判断拓扑方向为站内拓扑到站外；若不能找到，则判断拓扑方向为站外拓扑到站内；
S312.判断拓扑方向与潮流方向是否相同：若相同，则转入步骤S302；若方向不同，则转入步骤S303。
优选地，步骤S4按以下步骤进行：
S401.从步骤S3获取分析预测目标110kV线路及预测目标110kV线路挂载的全部110kV主变；
S402.对步骤S401中任一110kV主变，获取设备连接关系、潮流方向、开关状态及刀闸状态，以潮流反方向拓扑找出向所述110kV主变供电的线路开关；
S403.遍历步骤S402得到的所有线路开关，并判断所有线路开关是否已经遍历：若是，则转入步骤S406，若否，则转入步骤S404；
S404.判断与步骤S402得出的线路开关相连的110kV线路是否为预测目标110kV线路：若是，则转入步骤S405；若否，则转入步骤S403；
S405.取步骤S404所述预测目标110kV线路作为计算比例的分子；
S406.将步骤S402得出的所有线路开关的负荷相加，作为计算比例的分母；
S407.将步骤S405得出的分子除以步骤S406得出的分母，即得到预测目标110kV线路在其挂载各110kV主变负荷中所占比例。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的电网110kV线路短期负荷曲线预测方法，以110kV主变负荷预测数据为基础，能够快速自动地分析得到电网110kV线路与110kV主变负荷数据关联关系，进而拟合关联110kV主变负荷数据，生成110kV线路短期负荷曲线，时效性强、准确度高。
附图说明
图1为本发明的电网110kV线路短期负荷曲线预测方法的示意图；
图2为数据存储系统的示意图；
图3为步骤S3拓扑查找目标110kV线路下挂载的110kV主变的流程示意图；
图4为步骤S4目标110kV线路在各个110kV主变负荷中所占比例预测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
如图1所示为本发明的电网110kV线路短期负荷曲线预测方法的实施例，包括以下步骤：
S1.获取未来48小时的110kV主变预测数据，所述110kV主变预测数据至少包括负荷预测值；
S2.遍历电网110kV线路，并判断所有电网110kV线路是否已经遍历，若是，则生成短期负荷预测曲线；若否，则转步骤S3；
S3.基于设备信息拓扑查找预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变，所述设备信息包括设备连接关系、潮流方向、开关状态及刀闸状态；
S4.对于步骤S3中得到的预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变，逐个分析所述预测目标110kV线路在各个110kV主变负荷中所占比例；
S5.对于步骤S3中得到的预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变，从步骤S1获取预测目标110kV线路下挂载的各110kV主变的负荷预测值，将负荷预测值乘以步骤S4中预测目标110kV线路在各个110kV主变负荷中所占比例并求和得到电网110kV线路预测数据；
S6.基于步骤S5中电网110kV线路预测数据生成未来48小时的电网110kV线路预测曲线。
本实施例中，短期负荷预测是对设备未来48小时负荷曲线进行预测，预测精度为每15分钟一个点。
步骤S1中，所述110kV主变预测数据存储于数据存储系统中，所述数据存储系统包括存储开关状态数据的自动化E文件系统、存储设备台账、电网物理拓扑结构、设备遥测值的SCADA Web数据库系统及存储110kV主变预测数据的辅助决策系统。
步骤S30按以下步骤进行：
S301.判断预测目标110kV线路是否挂牌：若挂牌，则判断为所述预测目标110kV线路没有挂载110kV主变，拓扑结束；若未挂牌，则转步骤S302；
S302.获取设备并放入设备拓扑表，根据设备连接关系，获取与所述设备连接的相邻设备，放入设备拓扑表中进行筛选；
S303.判断对步骤S302中获取的全部设备逐个进行拓扑判断，若所有设备都已经遍历，则当前预测目标110kV线路的拓扑结束，退出拓扑流程；
S304.判断当前设备是否挂牌：若是，则设备拓扑停止；若否，则继续进行拓扑判断；
S305.判断当前设备是否曾在父节点出现：若出现在父节点，说明该设备已经进行拓扑，无需再次拓扑；
S306.判断当前设备是否属于110kV主变：若不属于110kV主变，则继续进行拓扑判断；若属于110kV主变，则将这个110kV主变列入电网110kV线路下挂载的110kV主变中，转入步骤S303；
S307.判断当前设备是否属于开关：若属于开关，则继续进行拓扑判断；若不属于开关，则转入步骤S302；
S308.判断当前设备是否闭合：若断开，则停止拓扑；若闭合，则继续进行拓扑判断；
S309.判断当前设备是否属于线路开关：若属于，则继续进行拓扑判断；若不属于，则转入步骤S302；
S310.判断当前设备关联的110kV线路有功实时值是否小于0：若是，则判断潮流方向从站外流入站内；若否，则判断潮流方向从站内流出站外；
S311.查找拓扑路径的父节点中是否存在与线路开关属于相同变电站的母线：若能找到，则判断拓扑方向为站内拓扑到站外；若不能找到，则判断拓扑方向为站外拓扑到站内；
S312.判断拓扑方向与潮流方向是否相同：若相同，则转入步骤S302；若方向不同，则转入步骤S303。
步骤S4按以下步骤进行：
S401.从步骤S3获取分析预测目标110kV线路及预测目标110kV线路挂载的全部110kV主变；
S402.对步骤S401中任一110kV主变，获取设备连接关系、潮流方向、开关状态及刀闸状态，以潮流反方向拓扑找出向所述110kV主变供电的线路开关；
S403.遍历步骤S402得到的所有线路开关，并判断所有线路开关是否已经遍历：若是，则转入步骤S406，若否，则转入步骤S404；
S404.判断与步骤S402得出的线路开关相连的110kV线路是否为预测目标110kV线路：若是，则转入步骤S405；若否，则转入步骤S403；
S405.取步骤S404所述预测目标110kV线路作为计算比例的分子；
S406.将步骤S402得出的所有线路开关的负荷相加，作为计算比例的分母；
S407.将步骤S405得出的分子除以步骤S406得出的分母，即得到预测目标110kV线路在其挂载各110kV主变负荷中所占比例。
本实施例的预测方法尤其适用于110kV电网110kV线路的预测，但并不局限于110kV电网110kV线路的预测。本实施例在应用时，可将上述方法设置于程序模块中，并将程序模块和数据存储系统置入计算机系统中；本方法可利用计算机系统获取相关数据并按以上步骤进行分析运算，具有较高的效率和准确度。
经过以上步骤，本实施例能够快速自动地分析得到配电110kV线路与110kV主变负荷数据关联关系，进而拟合关联110kV主变负荷数据，生成110kV线路短期负荷曲线，时效性强且准确度高。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电网110kV线路短期负荷曲线预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.获取未来48小时的110kV主变预测数据，所述110kV主变预测数据至少包括负荷预测值；
S2.遍历电网110kV线路，并判断所有电网110kV线路是否已经遍历，若是，则生成短期负荷预测曲线；若否，则转步骤S3；
S3.基于设备信息拓扑查找预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变，所述设备信息包括设备连接关系、潮流方向、开关状态及刀闸状态；
S4.对于步骤S3中得到的预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变，逐个分析所述预测目标110kV线路在各个110kV主变负荷中所占比例；
S5.对于步骤S3中得到的预测目标110kV线路下挂载的全部110kV主变，从步骤S1获取预测目标110kV线路下挂载的各110kV主变的负荷预测值，将所述负荷预测值乘以步骤S4中预测目标110kV线路在各个110kV主变负荷中所占比例并求和得到电网110kV线路预测数据；
S6.基于步骤S5中电网110kV线路预测数据生成未来48小时的电网110kV线路预测曲线；
步骤S3按以下步骤进行：
S301.判断预测目标110kV线路是否挂牌：若挂牌，则判断为所述预测目标110kV线路没有挂载110kV主变，拓扑结束；若未挂牌，则转步骤S302；
S302.获取设备并放入设备拓扑表，根据设备连接关系，获取与所述设备连接的相邻设备，放入设备拓扑表中进行筛选；
S303.判断对步骤S302中获取的全部设备逐个进行拓扑判断，若所有设备都已经遍历，则当前预测目标110kV线路的拓扑结束，退出拓扑流程；
S304.判断当前设备是否挂牌：若是，则设备拓扑停止；若否，则继续进行拓扑判断；
S305.判断当前设备是否曾在父节点出现：若出现在父节点，说明该设备已经进行拓扑，无需再次拓扑；
S306.判断当前设备是否属于110kV主变：若不属于110kV主变，则继续进行拓扑判断；若属于110kV主变，则将这个110kV主变列入电网110kV线路下挂载的110kV主变中，转入步骤S303；
S307.判断当前设备是否属于开关：若属于开关，则继续进行拓扑判断；若不属于开关，则转入步骤S302；
S308.判断当前设备是否闭合：若断开，则停止拓扑；若闭合，则继续进行拓扑判断；
S309.判断当前设备是否属于线路开关：若属于，则继续进行拓扑判断；若不属于，则转入步骤S302；
S310.判断当前设备关联的110kV线路有功实时值是否小于0：若是，则判断潮流方向从站外流入站内；若否，则判断潮流方向从站内流出站外；
S311.查找拓扑路径的父节点中是否存在与线路开关属于相同变电站的母线：若能找到，则判断拓扑方向为站内拓扑到站外；若不能找到，则判断拓扑方向为站外拓扑到站内；
S312.判断拓扑方向与潮流方向是否相同：若相同，则转入步骤S302；若方向不同，则转入步骤S303。
2.根据权利要求1所述的电网110kV线路短期负荷曲线预测方法，其特征在于，步骤S1中，所述110kV主变预测数据存储于数据存储系统中，所述数据存储系统包括存储开关状态数据的自动化E文件系统、存储设备台账、电网物理拓扑结构、设备遥测值的SCADA Web数据库系统及存储110kV主变预测数据的辅助决策系统。
3.根据权利要求1所述的电网110kV线路短期负荷曲线预测方法，其特征在于，步骤S4按以下步骤进行：
S401.从步骤S3获取分析预测目标110kV线路及预测目标110kV线路挂载的全部110kV主变；
S402.对步骤S401中任一110kV主变，获取设备连接关系、潮流方向、开关状态及刀闸状态，以潮流反方向拓扑找出向所述110kV主变供电的线路开关；
S403.遍历步骤S402得到的所有线路开关，并判断所有线路开关是否已经遍历：若是，则转入步骤S406，若否，则转入步骤S404；
S404.判断与步骤S402得出的线路开关相连的110kV线路是否为预测目标110kV线路：若是，则转入步骤S405；若否，则转入步骤S403；
S405.取步骤S404所述预测目标110kV线路作为计算比例的分子；
S406.将步骤S402得出的所有线路开关的负荷相加，作为计算比例的分母；
S407.将步骤S405得出的分子除以步骤S406得出的分母，即得到预测目标110kV线路在其挂载各110kV主变负荷中所占比例。
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