CN110751388A - 一种配电网居民户均配变容量指标计算的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种配电网居民户均配变容量指标计算的方法及系统，方法包括如下步骤：S1.统计规划区域的社区或村庄的个数；S2.收集社区或村庄的用电情况；S3.根据社区或村庄的用电情况计算评价指标，并依据评价指标与S型数学曲线的拟合情况将社区或村庄划分为不同的用电水平类型；S4.根据不同用电水平类型的社区或村庄，并结合目前的户均容量水平和负荷增长速度，制定不同的户均配变容量指标；系统包括社区或村庄个数统计模块、用电情况统计模块、用电水平类型划分模块以及户均配变容量指标设定模块。
Description
技术领域
本发明属于配电网规划技术领域，具体涉及一种配电网居民户均配变容量 指标计算的方法及系统。
背景技术
居民户均配变容量衡量地区居民生活水平和电网发展水平的重要指标，但是由于各地经济发展不均衡，地区差异、城乡差异甚至同乡镇的不同村之间的用电水平 都存在不同，导致户均配变容量具有很强的特殊性，无法用统一的标准衡量。
经历了两轮农网改造升级工程，农村电网有了长足进步，城乡用电差距近一 步缩短，低电压情况得到了极大改善。随着农村居民生活水平的提高，随着科技的 进步和城乡居民的用电水平不断提高，越来越多的智能电器进入家庭，家庭用电负 荷稳步攀升，户均配电变压器容量指标(简称户均配变容量)引起电网规划人员的 重视。随着电网规划深入基层，以社区和村为单位的配电网也必须考量户均配变 容量，来指导基层的电力设施规划，但传统上，户均配变容量是衡量一个整体供电区 的用电指标，无法对社区和村为单位的配电网进行评价。
此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种配电网居 民户均配变容量指标计算的方法及系统，是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术的上述传统上，户均配变容量是衡量一个整体供电区的用电指 标，无法对社区和村为单位的配电网进行评价的缺陷，本发明提供一种配电网居 民户均配变容量指标计算的方法及系统，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种配电网居民户均配变容量指标计算的方法，包括 如下步骤：
S1.统计规划区域的社区或村庄的个数；
S2.收集社区或村庄的用电情况；
S3.根据社区或村庄的用电情况计算评价指标，并依据评价指标与S型数学 曲线的拟合情况将社区或村庄划分为不同的用电水平类型；
S4.根据不同用电水平类型的社区或村庄，并结合目前的户均容量水平和负 荷增长速度，设置不同的户均配变容量指标。
进一步地，步骤S2中所述用电情况包括社区或村庄中的配电变压器型号、 容量、设定时间段的最大负荷、接电用户数以及负荷典型日的负荷曲线。
进一步地，步骤S3具体步骤如下：
S31.设定社区或村庄的用电情况评价指标；所述用电情况评价指标包括设 定时间段的负荷增长率；
S32.计算设定时间段的负荷增长率；
S33.将设定时间段的负荷增长率与S型曲线中不同位置的斜率比对，判断所 计算负荷的发展阶段；
S34.根据所计算负荷的发展阶段将社区或村庄划分为不同的用电水平类型。
进一步地，步骤S31中设定的用电情况评价指标还包括设定时间段的电量 增长率以及现状户均配变容量。
进一步地，设定时间段的负荷增长率为近10年负荷增长率，设定时间段的 用电量增长率为近10年电量增长率。
进一步地，步骤S34中，将社区或村庄划分为甲乙丙丁四种不同用电水平类 型；
甲类社区或村庄经济条件好，家庭中用电设备多、电气化程度高，因此远期用 电负荷大；
乙类社区或村庄经济条件较好，家庭中用电设备较多、达到一定的电气化水平，因此远期用电负荷较大；
丙类社区或村庄经济条件一般，家庭中用电设备较少，用电较为节省，因此远 期用电负荷较低；
丁类社区或村庄未来近期将拆迁撤并，居民用电未来将重新规划。现状负荷 水平高且增速快的社区或村庄，划为甲类；现状负荷水平低但增速快的社区或 村庄划为乙类；现状负荷水平高但增速慢的社区或村庄，划为丙类；现状负荷 水平低且增速慢的划为丁类。
进一步地，步骤S4具体步骤如下：
S41.获取不同用电水平类型的社区或村庄的户均容量和负荷增长速度；
S42.查找负荷增长速度超过阈值的用电水平类型的户均容量，按照预期时 间段内第一增长率计算其户均配变容量指标；
S43.查找负荷增长速度低于阈值的用电水平类型的户均容量，按照预期时 间段内第二增长率计算其户均配变容量指标。
进一步地，步骤S42及步骤S43中的预期时间段为5年；
第一增长率设定为年均增长10％；
第二增长率设定为年均增长2％。
第二方面，一种配电网居民户均配变容量指标计算的系统，包括
社区或村庄个数统计模块，用于统计规划区域的社区或村庄的个数；
用电情况统计模块，用于收集社区或村庄的用电情况；
用电水平类型划分模块，用于根据社区或村庄的用电情况计算评价指标， 并依据评价指标与S型数学曲线的拟合情况将社区或村庄划分为不同的用电水 平类型；
户均配变容量指标设定模块，用于根据不同用电水平类型的社区或村庄， 并结合目前的户均容量水平和负荷增长速度，设置不同的户均配变容量指标。
进一步地，用电水平类型划分模块包括：
用电情况评价指标设定单元，用于设定社区或村庄的用电情况评价指标； 所述用电情况评价指标包括设定时间段的负荷增长率；
负荷增长率计算单元，用于计算设定时间段的负荷增长率；
负荷发展阶段判断单元，用于将设定时间段的负荷增长率与S型曲线中不 同位置的斜率比对，判断所计算负荷的发展阶段；
用电水平类型划分单元，用于根据所计算负荷的发展阶段将社区或村庄划分 为不同的用电水平类型；
户均配变容量指标设定模块包括：
户均容量和负荷增量获取单元，用于获取不同用电水平类型的社区或村庄 的户均容量和负荷增长速度；
第一户均配变容量指标计算单元，用于查找负荷增长速度超过阈值的用电 水平类型的户均容量，按照预期时间段内第一增长率计算其户均配变容量指标；
第二户均配变容量指标计算单元，用于查找负荷增长速度低于阈值的用电 水平类型的户均容量，按照预期时间段内第二增长率计算其户均配变容量指标。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的配电网居民户均配变容量指标计算的方法及系统，以社区和村 为基础，对城乡居民负荷进行区分，根据社区或村的用户数、用电量及电力设 施现状和近几年负荷发展情况划分为若干个类别，针对不同类别的社区或村确 定差异化的户均配变容量指标标准，实现对社区和村为单位的配电网进行评价。
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。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步， 其实施的有益效果也是显而易见的。
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是本发明的方法流程示意图一；
图2是本发明的方法流程示意图二；
图3是本发明的系统示意图；
图4是S曲线曲线示意图；
图5是S曲线斜率变化曲线示意图；
图6是实施例3中社区及村庄近10年的负荷统计表；
图7是实施例3中社区及村庄近10年负荷增长率统计表；
图8是是实施例3中社区及村庄近10年负荷增长率曲线图；
图中，1-社区或村庄个数统计模块；2-用电情况统计模块；3-用电水平类 型划分模块；3.1-用电情况评价指标设定单元；3.2-负荷增长率计算单元；3.3- 负荷发展阶段判断单元；3.4-用电水平类型划分单元；4-户均配变容量指标设 定模块；4.1-户均容量和负荷增量获取单元；4.2-第一户均配变容量指标计算 单元；4.3-第二户均配变容量指标计算单元。
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。
实施例1：
如图1所示，本发明提供一种配电网居民户均配变容量指标计算的方法， 包括如下步骤：
S1.统计规划区域的社区或村庄的个数；
S2.收集社区或村庄的用电情况；
S3.根据社区或村庄的用电情况计算评价指标，并依据评价指标与S型数学 曲线的拟合情况将社区或村庄划分为不同的用电水平类型；
S4.根据不同用电水平类型的社区或村庄，并结合目前的户均容量水平和负 荷增长速度，设置不同的户均配变容量指标。
实施例2：
如图2所示，本发明提供一种配电网居民户均配变容量指标计算的方法， 包括如下步骤：
S1.统计规划区域的社区或村庄的个数；
S2.收集社区或村庄的用电情况；所述用电情况包括社区或村庄中的配电变 压器型号、容量、设定时间段的最大负荷、接电用户数以及负荷典型日的负荷 曲线；
S3.根据社区或村庄的用电情况计算评价指标，并依据评价指标与S型数学 曲线的拟合情况将社区或村庄划分为不同的用电水平类型；具体步骤如下：
S31.设定社区或村庄的用电情况评价指标；所述用电情况评价指标包括 设定时间段的负荷增长率、设定时间段的电量增长率以及现状户均配变容量；
S32.计算设定时间段的负荷增长率；
S33.将设定时间段的负荷增长率与S型曲线中不同位置的斜率比对，判断 所计算负荷的发展阶段；
S34.根据所计算负荷的发展阶段将社区或村庄划分为不同的用电水平类 型；
S4.根据不同用电水平类型的社区或村庄，并结合目前的户均容量水平和负 荷增长速度，设置不同的户均配变容量指标；具体步骤如下：
S41.获取不同用电水平类型的社区或村庄的户均容量和负荷增长速度；
S42.查找负荷增长速度超过阈值的用电水平类型的户均容量，按照预期 时间段内第一增长率计算其户均配变容量指标；
S43.查找负荷增长速度低于阈值的用电水平类型的户均容量，按照预期 时间段内第二增长率计算其户均配变容量指标。
上述实施例2中，步骤S34中，将社区或村庄划分为甲乙丙丁四种不同用 电水平类型；
甲类社区或村庄经济条件好，家庭中用电设备多、电气化程度高，因此远期用 电负荷大；
乙类社区或村庄经济条件较好，家庭中用电设备较多、达到一定的电气化水平，因此远期用电负荷较大；
丙类社区或村庄经济条件一般，家庭中用电设备较少，用电较为节省，因此远 期用电负荷较低；
丁类社区或村庄未来近期将拆迁撤并，居民用电未来将重新规划；
步骤S42中，预期时间段为5年；
第一增长率设定为年均增长10％；
第二增长率设定为年均增长2％；
设定时间段的负荷增长率为近10年负荷增长率，设定时间段的用电量增长 率为近10年电量增长率。
实施例3：
本发明提供一种配电网居民户均配变容量指标计算的方法，包括如下步骤：
S1.统计规划区域的社区或村庄的个数；所述的社区或村庄指的是行政社区 或行政村，部分行政社区可能会包含多个居民小区，行政村可能会包含多个自 然村；以两个社区和两个村庄为例。A社区现有电力用户数1396户，配电容量 4200千伏安；B社区现有电力用户数1274户，配电容量2700千伏安；C村庄 现有电力用户数817户，配电容量1400千伏安；D村庄现有电力用户数625户， 配电容量800千伏安；
S2.收集社区或村庄的用电情况，如图6所示；所述用电情况包括社区或村 庄中的配电变压器型号、容量、设定时间段的最大负荷、接电用户数以及负荷 典型日的负荷曲线；
S3.根据社区或村庄的用电情况计算评价指标，并依据评价指标与S型数学 曲线的拟合情况将社区或村庄划分为不同的用电水平类型；具体步骤如下：
S31.设定社区或村庄的用电情况评价指标；所述用电情况评价指标包括 计算近10年负荷增长率、近10年电量增长率以及现状户均配变容量；
S32.计算近10年负荷增长率，如图7所示，并计算其符合增长率的变化率 如图8所示；
S33.将近10年负荷增长率与S型曲线中不同位置的斜率比对，判断所计算 负荷的发展阶段；S型曲线是一种数学曲线，其特性为起初阶段大致是指数增长； 然后随着开始变得饱和，增加变慢；最后，达到成熟时增加停止。其公式如下：
式中，P(t)为负荷值，A为根据负荷性质所取的参数，本发明中A取3，t为不同 的负荷发展时刻，e为自然对数，该公式的函数曲线图像如图4所示S型曲线的 斜率曲线如图5所示；
S34.根据所计算负荷的发展阶段将社区或村庄划分为不同的用电水平类 型；将社区或村庄划分为甲乙丙丁四种不同用电水平类型；甲类社区或村庄经 济条件好，家庭中用电设备多、电气化程度高，因此远期用电负荷大；乙类社区 或村庄经济条件较好，家庭中用电设备较多、达到一定的电气化水平，因此远期 用电负荷较大；丙类社区或村庄经济条件一般，家庭中用电设备较少，用电较为 节省，因此远期用电负荷较低；丁类社区或村庄未来近期将拆迁撤并，居民用电 未来将重新规划；
根据上述计算结果，可将A社区划为乙类，B社区可划为甲类，C村庄可划 为丙类，D村庄可划为丁类；
S4.根据不同用电水平类型的社区或村庄，并结合目前的户均容量水平和负 荷增长速度，设置不同的户均配变容量指标；具体步骤如下：
S41.获取不同用电水平类型的社区或村庄的户均容量和负荷增长速度；
S42.查找负荷增长速度超过阈值的用电水平类型的户均容量，按照5年 内10％增长率计算其户均配变容量指标；
S43.查找负荷增长速度低于阈值的用电水平类型的户均容量，按照5年 内2％增长率计算其户均配变容量指标；
通过计算可知目前各社区和村庄的户均容量为：A社区3千伏安/户，B 社区2.12千伏安/户，C村庄1.71千伏安/户，D村庄1.28千伏安/户；
结合各社区和村庄的户均容量可负荷增长情况，可计算户均容量标准如 下：A社区3.3千伏安/户，B社区3.4千伏安/户，C村庄2.7千伏安/户，D 村庄1.4千伏安/户。
实施例4：
如图3所示，本发明提供一种配电网居民户均配变容量指标计算的系统， 包括：
社区或村庄个数统计模块1，用于统计规划区域的社区或村庄的个数；
用电情况统计模块2，用于收集社区或村庄的用电情况；
用电水平类型划分模块3，用于根据社区或村庄的用电情况计算评价指标， 并依据评价指标与S型数学曲线的拟合情况将社区或村庄划分为不同的用电水 平类型；用电水平类型划分模块3包括：
用电情况评价指标设定单元3.1，用于设定社区或村庄的用电情况评价 指标；所述用电情况评价指标包括设定时间段的负荷增长率；
负荷增长率计算单元3.2，用于计算设定时间段的负荷增长率；
负荷发展阶段判断单元3.3，用于将设定时间段的负荷增长率与S型曲 线中不同位置的斜率比对，判断所计算负荷的发展阶段；
用电水平类型划分单元3.4，用于根据所计算负荷的发展阶段将社区或村 庄划分为不同的用电水平类型；
户均配变容量指标设定模块4，用于根据不同用电水平类型的社区或村庄， 并结合目前的户均容量水平和负荷增长速度，设置不同的户均配变容量指标； 户均配变容量指标设定模块4包括：
户均容量和负荷增量获取单元4.1，用于获取不同用电水平类型的社区 或村庄的户均容量和负荷增长速度；
第一户均配变容量指标计算单元4.2，用于查找负荷增长速度超过阈值 的用电水平类型的户均容量，按照预期时间段内第一增长率计算其户均配变 容量指标；
第二户均配变容量指标计算单元4.3，用于查找负荷增长速度低于阈值 的用电水平类型的户均容量，按照预期时间段内第二增长率计算其户均配变 容量指标。
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以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种配电网居民户均配变容量指标计算的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.统计规划区域的社区或村庄的个数；
S2.收集社区或村庄的用电情况；
S3.根据社区或村庄的用电情况计算评价指标，并依据评价指标与S型数学曲线的拟合情况将社区或村庄划分为不同的用电水平类型；
S4.根据不同用电水平类型的社区或村庄，并结合目前的户均容量水平和负荷增长速度，设置不同的户均配变容量指标。
2.如权利要求1所述的配电网居民户均配变容量指标计算的方法，其特征在于，步骤S2中所述用电情况包括社区或村庄中的配电变压器型号、容量、设定时间段的最大负荷、接电用户数以及负荷典型日的负荷曲线。
3.如权利要求1所述的配电网居民户均配变容量指标计算的方法，其特征在于，步骤S3具体步骤如下：
S31.设定社区或村庄的用电情况评价指标；所述用电情况评价指标包括设定时间段的负荷增长率；
S32.计算设定时间段的负荷增长率；
S33.将设定时间段的负荷增长率与S型曲线中不同位置的斜率比对，判断所计算负荷的发展阶段；
S34.根据所计算负荷的发展阶段将社区或村庄划分为不同的用电水平类型。
4.如权利要求3所述的配电网居民户均配变容量指标计算的方法，其特征在于，步骤S31中设定的用电情况评价指标还包括设定时间段的电量增长率以及现状户均配变容量。
5.如权利要求3或4所述的配电网居民户均配变容量指标计算的方法，其特征在于，设定时间段的负荷增长率为近10年负荷增长率，设定时间段的用电量增长率为近10年电量增长率。
6.如权利要求3所述的配电网居民户均配变容量指标计算的方法，其特征在于，步骤S34中，将社区或村庄划分为甲乙丙丁四种不同用电水平类型；
甲类社区或村庄经济条件好，家庭中用电设备多、电气化程度高，因此远期用电负荷大；
乙类社区或村庄经济条件较好，家庭中用电设备较多、达到一定的电气化水平，因此远期用电负荷较大；
丙类社区或村庄经济条件一般，家庭中用电设备较少，用电较为节省，因此远期用电负荷较低；
丁类社区或村庄未来近期将拆迁撤并，居民用电未来将重新规划。
7.如权利要求4所述的配电网居民户均配变容量指标计算的方法，其特征在于，步骤S4具体步骤如下：
S41.获取不同用电水平类型的社区或村庄的户均容量和负荷增长速度；
S42.查找负荷增长速度超过阈值的用电水平类型的户均容量，按照预期时间段内第一增长率计算其户均配变容量指标；
S43.查找负荷增长速度低于阈值的用电水平类型的户均容量，按照预期时间段内第二增长率计算其户均配变容量指标。
8.如权利要求7所述的配电网居民户均配变容量指标计算的方法，其特征在于，步骤S42及步骤S43中的预期时间段为5年；
第一增长率设定为年均增长10％；
第二增长率设定为年均增长2％。
9.一种配电网居民户均配变容量指标计算的系统，其特征在于，包括
社区或村庄个数统计模块(1)，用于统计规划区域的社区或村庄的个数；
用电情况统计模块(2)，用于收集社区或村庄的用电情况；
用电水平类型划分模块(3)，用于根据社区或村庄的用电情况计算评价指标，并依据评价指标与S型数学曲线的拟合情况将社区或村庄划分为不同的用电水平类型；
户均配变容量指标设定模块(4)，用于根据不同用电水平类型的社区或村庄，并结合目前的户均容量水平和负荷增长速度，设置不同的户均配变容量指标。
10.如权利要求9所述的配电网居民户均配变容量指标计算的系统，其特征在于，用电水平类型划分模块(3)包括：
用电情况评价指标设定单元(3.1)，用于设定社区或村庄的用电情况评价指标；所述用电情况评价指标包括设定时间段的负荷增长率；
负荷增长率计算单元(3.2)，用于计算设定时间段的负荷增长率；
负荷发展阶段判断单元(3.3)，用于将设定时间段的负荷增长率与S型曲线中不同位置的斜率比对，判断所计算负荷的发展阶段；
用电水平类型划分单元(3.4)，用于根据所计算负荷的发展阶段将社区或村庄划分为不同的用电水平类型；
户均配变容量指标设定模块(4)包括：
户均容量和负荷增量获取单元(4.1)，用于获取不同用电水平类型的社区或村庄的户均容量和负荷增长速度；
第一户均配变容量指标计算单元(4.2)，用于查找负荷增长速度超过阈值的用电水平类型的户均容量，按照预期时间段内第一增长率计算其户均配变容量指标；
第二户均配变容量指标计算单元(4.3)，用于查找负荷增长速度低于阈值的用电水平类型的户均容量，按照预期时间段内第二增长率计算其户均配变容量指标。
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| CN201910973215.4A CN110751388A (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 一种配电网居民户均配变容量指标计算的方法及系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114091947A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-25 | 深圳供电局有限公司 | 一种用户地区特征评价方法及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11206016A (ja) * | 1998-01-08 | 1999-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 負荷予測方法および負荷状況表示方法 |
| CN108205716A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-26 | 国网山东省电力公司日照供电公司 | 配变装接容量预测方法及系统 |
| CN109858728A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-06-07 | 国网浙江省电力有限公司台州供电公司 | 基于分行业用电特性分析的负荷预测方法 |
-
2019
- 2019-10-14 CN CN201910973215.4A patent/CN110751388A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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| JPH11206016A (ja) * | 1998-01-08 | 1999-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 負荷予測方法および負荷状況表示方法 |
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| Title |
|---|
| 刘忠;: "配变中期负荷预测新方法" * |
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| CN114091947A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-25 | 深圳供电局有限公司 | 一种用户地区特征评价方法及系统 |
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