CN110705902A - 配电网同时率估值范围计算方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents

配电网同时率估值范围计算方法、系统、终端及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种配电网同时率估值范围计算方法、系统、终端及存储介质，包括：选取估值区域的样本线路；获取样本线路年最大负荷和所接待配变历史最大负荷；根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率；计算样本线路同时率的正态分布函数，并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围。本发明可以估计整个规划区域的同时率的可能取值范围，提高配电网规划的精准性。

Description

配电网同时率估值范围计算方法、系统、终端及存储介质
技术领域
本发明涉及配电评估技术领域，具体涉及一种配电网同时率估值范围计算方法、系统、终端及存储介质。
背景技术
随着我国国力增强，我国的电力工业也有了长足的发展，社会从“用上电”转变成为“用好电”，人民群众对清洁可靠的电能需求与粗放低效的配电网之间的矛盾日益突出。因此近几年，国家电网公司对于配电网规划的要求不断深化，规划成果要求越来越精准，破除过去“重高轻低”的观念，规划层级下沉，做实做细中压配网规划，建立安全可靠、运行灵活、适应性强的城市配电网。目前的城市配电网同时率只是应用在不同土地利用性质的负荷计算上，并且规范的推荐值范围太大，更多地强调规划人员的经验，无法很好地适应新形势下的配电网规划，因此需要加强配网同时率估值范围研究。或者只能参照已进行过细致统计的地区的指标进行估计，没有深入分析、结合规划区域的特点。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种配电网同时率估值范围计算方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种配电网同时率估值范围计算方法，包括：
选取估值区域的样本线路；
获取样本线路年最大负荷和所接待配变历史最大负荷；
根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率；
计算样本线路同时率的正态分布函数，并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围。
进一步的，所述选取估值区域的样本线路，包括：
选取估值区域的多个面积相对的区块；
分别从多个区块中随机选取多条线路作为样本线路。
进一步的，所述根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率，包括：
将样本线路年最大负荷与所接待配变历史最大负荷之商作为样本线路同时率输出；
通过对样本线路所接待的所有配变的最大负荷求和得到所接待配变历史最大负荷。
进一步的，所述计算样本线路同时率的正态分布函数并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围，包括：
计算所有样本线路同时率的期望值和方差；
根据所述期望值和方差构建正态分布函数，所述正态分布函数服从标准正态分布；
将满足拉依达准则的同时率可以发生的区间作为所述置信区间。
第二方面，本发明提供一种配电网同时率估值范围计算系统，包括：
样本选取单元，配置用于选取估值区域的样本线路；
参数获取单元，配置用于获取样本线路年最大负荷和所接待配变历史最大负荷；
目标构建单元，配置用于根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率；
取值计算单元，配置用于计算样本线路同时率的正态分布函数，并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围。
进一步的，所述样本选取单元包括：
区块选取模块，配置用于选取估值区域的多个面积相对的区块；
线路选取模块，配置用于分别从多个区块中随机选取多条线路作为样本线路。
进一步的，所述目标构建单元包括：
目标构建模块，配置用于将样本线路年最大负荷与所接待配变历史最大负荷之商作为样本线路同时率输出；
配变求和模块，配置用于通过对样本线路所接待的所有配变的最大负荷求和得到所接待配变历史最大负荷。
进一步的，所述取值计算单元包括：
参数计算模块，配置用于计算所有样本线路同时率的期望值和方差；
正态构建模块，配置用于根据所述期望值和方差构建正态分布函数，所述正态分布函数服从标准正态分布；
置信确定模块，配置用于将满足拉依达准则的同时率可以发生的区间作为所述置信区间。
第三方面，提供一种终端，包括：
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的配电网同时率估值范围计算方法、系统、终端及存储介质，通过计算总体区域内某个测算地块中所有配电线路(以下简称线路)与配电变压器(以下简称配变)之间的同时率，再运用概率论估计区域内所有配电线路与配电变压器的同时率的可能范围。由此可以估计整个规划区域的同时率的可能取值范围，提高配电网规划的精准性。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
图3为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
下面对本发明中出现的关键术语进行解释。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种配电网同时率估值范围计算系统。
如图1所示，该方法100包括：
步骤110，选取估值区域的样本线路；
步骤120，获取样本线路年最大负荷和所接待配变历史最大负荷；
步骤130，根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率；
步骤140，计算样本线路同时率的正态分布函数，并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围。
可选地，作为本发明一个实施例，所述选取估值区域的样本线路，包括：
选取估值区域的多个面积相对的区块；
分别从多个区块中随机选取多条线路作为样本线路。
可选地，作为本发明一个实施例，所述根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率，包括：
将样本线路年最大负荷与所接待配变历史最大负荷之商作为样本线路同时率输出；
通过对样本线路所接待的所有配变的最大负荷求和得到所接待配变历史最大负荷。
可选地，作为本发明一个实施例，所述计算样本线路同时率的正态分布函数并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围，包括：
计算所有样本线路同时率的期望值和方差；
根据所述期望值和方差构建正态分布函数，所述正态分布函数服从标准正态分布；
将满足拉依达准则的同时率可以发生的区间作为所述置信区间。
为了便于对本发明的理解，下面以本发明配电网同时率估值范围计算方法的原理，结合实施例中对配电网同时率估值范围进行计算的过程，对本发明提供的配电网同时率估值范围计算方法做进一步的描述。
具体的，所述配电网同时率估值范围计算方法包括：
S1、选取估值区域的样本线路。
将规划区域分解为若干个面积基本相等的区块，区块的个数原则上不应少于20个。逐个区块随机选定区块内一部分线路作为估计整个区域同时率的样本线路，其总数不应少于规划区域总线路条数的10％。最终得到的样本线路为n条(所有区块选出的样本线路)。
S2、获取样本线路年最大负荷和所接待配变历史最大负荷。
以Le表示样本线路年最大负荷，则获取到的所有样本线路年最大负荷为Le1、Le2…Len。其中，每个样本线路接待多个配变，假设为k个配变，则第一条样本线路的接待配变最大负荷可以表示为LT11、LT12…LT1k，其他样本线路的接待配变最大负荷以此类推。
S3、根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率。
将样本线路年最大负荷与所接待配变历史最大负荷之商作为样本线路同时率输出，假设计算第i条样本线路的同时率，计算公式如下：
Figure BDA0002232966960000071
所有样本线路的同时率计算方法相同，均采用上述公式，由此可以得到多个同时率，分别为θ1、θ2…θn。
S4、计算样本线路同时率的正态分布函数，并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围。
首先计算步骤S3中各同时率的期望值和方差，运用中心极限定理，求得同时率所符合的正态分布函数。中心极限定理，是指概率论中讨论随机变量序列部分和分布渐近于正态分布的一类定理。这组定理是数理统计学和误差分析的理论基础，指出了大量随机变量近似服从正态分布的条件。它是概率论中最重要的一类定理，有广泛的实际应用背景。在自然界与生产中，一些现象受到许多相互独立的随机因素的影响，如果每个因素所产生的影响都很微小时，总的影响可以看作是服从正态分布的。中心极限定理就是从数学上证明了这一现象。最早的中心极限定理是讨论重点，伯努利试验中，事件A出现的次数渐近于正态分布的问题。
同时率的期望值和方差，应如下计算：
Figure BDA0002232966960000072
Figure BDA0002232966960000073
μ为同时率的期望值，σ2为同时率的方差。
由此意即一定区块内线路和配变的同时率以其期望值和方差为参数构建的分布函数Fn(θ)，公式如下：
Figure BDA0002232966960000081
其中Yn为与同时率θ有关的随机变量，该随机变量近似地服从标准正态分布，即其分布函数和概率密度函数满足下述条件：
Figure BDA0002232966960000082
Figure BDA0002232966960000083
式中Fn(θ)为随机变量Yn的概率分布函数，fn(θ)为Fn(θ)的概率密度函数，e为自然对数。
计算上述正态分布函数在满足拉依达准则的同时率可以发生的置信区间的同时率取值范围。
拉依达准即3σ准则，是指以μ-3σ和μ-3σ为区间分界，对于同时率数据位于μ±3σ区间内的情况认为发生概率较大；同时率数据落在这个区间外的情况，认为发生概率较小，可不予考虑。区间[μ-3σ,μ+3σ]即为同时率分布的置信区间。
如图2示，该系统200包括：
样本选取单元210，配置用于选取估值区域的样本线路；
参数获取单元220，配置用于获取样本线路年最大负荷和所接待配变历史最大负荷；
目标构建单元230，配置用于根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率；
取值计算单元240，配置用于计算样本线路同时率的正态分布函数，并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围。
可选地，作为本发明一个实施例，所述样本选取单元包括：
区块选取模块，配置用于选取估值区域的多个面积相对的区块；
线路选取模块，配置用于分别从多个区块中随机选取多条线路作为样本线路。
可选地，作为本发明一个实施例，所述目标构建单元包括：
目标构建模块，配置用于将样本线路年最大负荷与所接待配变历史最大负荷之商作为样本线路同时率输出；
配变求和模块，配置用于通过对样本线路所接待的所有配变的最大负荷求和得到所接待配变历史最大负荷。
可选地，作为本发明一个实施例，所述取值计算单元包括：
参数计算模块，配置用于计算所有样本线路同时率的期望值和方差；
正态构建模块，配置用于根据所述期望值和方差构建正态分布函数，所述正态分布函数服从标准正态分布；
置信确定模块，配置用于将满足拉依达准则的同时率可以发生的区间作为所述置信区间。
图3为本发明实施例提供的一种终端系统300的结构示意图，该终端系统300可以用于执行本发明实施例提供的配电网同时率估值范围计算方法。
其中，该终端系统300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
因此，本发明通过计算总体区域内某个测算地块中所有配电线路(以下简称线路)与配电变压器(以下简称配变)之间的同时率，再运用概率论估计区域内所有配电线路与配电变压器的同时率的可能范围。由此可以估计整个规划区域的同时率的可能取值范围，提高配电网规划的精准性，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种配电网同时率估值范围计算方法，其特征在于，包括：
选取估值区域的样本线路；
获取样本线路年最大负荷和所接待配变历史最大负荷；
根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率；
计算样本线路同时率的正态分布函数，并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选取估值区域的样本线路，包括：
选取估值区域的多个面积相对的区块；
分别从多个区块中随机选取多条线路作为样本线路。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率，包括：
将样本线路年最大负荷与所接待配变历史最大负荷之商作为样本线路同时率输出；
通过对样本线路所接待的所有配变的最大负荷求和得到所接待配变历史最大负荷。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算样本线路同时率的正态分布函数并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围，包括：
计算所有样本线路同时率的期望值和方差；
根据所述期望值和方差构建正态分布函数，所述正态分布函数服从标准正态分布；
将满足拉依达准则的同时率可以发生的区间作为所述置信区间。
5.一种配电网同时率估值范围计算系统，其特征在于，包括：
样本选取单元，配置用于选取估值区域的样本线路；
参数获取单元，配置用于获取样本线路年最大负荷和所接待配变历史最大负荷；
目标构建单元，配置用于根据年最大负荷和所接待配变历史最大负荷计算样本线路同时率；
取值计算单元，配置用于计算样本线路同时率的正态分布函数，并计算所述正态分布函数在置信区间的同时率取值范围。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述样本选取单元包括：
区块选取模块，配置用于选取估值区域的多个面积相对的区块；
线路选取模块，配置用于分别从多个区块中随机选取多条线路作为样本线路。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述目标构建单元包括：
目标构建模块，配置用于将样本线路年最大负荷与所接待配变历史最大负荷之商作为样本线路同时率输出；
配变求和模块，配置用于通过对样本线路所接待的所有配变的最大负荷求和得到所接待配变历史最大负荷。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述取值计算单元包括：
参数计算模块，配置用于计算所有样本线路同时率的期望值和方差；
正态构建模块，配置用于根据所述期望值和方差构建正态分布函数，所述正态分布函数服从标准正态分布；
置信确定模块，配置用于将满足拉依达准则的同时率可以发生的区间作为所述置信区间。
9.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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