CN110795681B - 配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统 - Google Patents
配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110795681B CN110795681B CN201911054831.6A CN201911054831A CN110795681B CN 110795681 B CN110795681 B CN 110795681B CN 201911054831 A CN201911054831 A CN 201911054831A CN 110795681 B CN110795681 B CN 110795681B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- load
- current time
- time node
- subunit
- distributed power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 75
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 101000798076 Homo sapiens T cell receptor delta constant Proteins 0.000 claims description 3
- 102100032272 T cell receptor delta constant Human genes 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/70—Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Algebra (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本申请涉及一种配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统。其中,所述配电能效的计算方法,通过能效监测装置将所述配电系统划分为主线路单元、分布式电源单元和负荷单元,突出了整个配电系统损耗的组成情况,层次清晰。通过将负荷单元划分为多个负荷子单元,以及将分布式电源单元划分为多个分布式电源子单元,分别进行器件损耗计算和线路损耗计算,实现化繁为简,对相同类型的负荷子单元或分布式电源子单元统一计算,大大节省了计算量。本申请提供的配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统,结合了不同组成部分的能量传输方向和结构特性,对配电网不同组成部分进行详细的损耗统计,计算结果精确。
Description
技术领域
本申请涉及配电网能耗技术领域,特别是涉及一种配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统。
背景技术
配电系统的配电能效通常指配电系统中负荷的总功率与配电系统总供电功率的比值,其中配电网总供电功率包括负荷的总功率与损耗功率。
配电系统的电压等级一般分为低压侧、中压侧和高压侧。传统的配电能效的计算方法存在的问题是:针对低压侧的损耗缺乏统计策略,导致最终配电能效的计算结果不准确。传统的配电能效的计算方法通常只统计中压侧和高压侧的损耗,由于低压侧的损耗总量小,默认可以直接代以一定的比例,基于经验公式进行计算。例如已知某低压侧的电功率,直接乘以一定的经验系数得到低压侧的全部损耗,缺乏科学性和合理性,使得最终配电能效的计算结果失去准确性。
发明内容
基于此,有必要针对传统配电能效的计算方法存在针对低压侧的损耗缺乏统计策略,导致最终配电能效的计算结果不准确的问题,提供一种配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统。
本申请提供一种配电能效的计算方法,包括:
获取配电系统的结构数据,并对所述配电系统的结构数据进行分析,将所述配电系统划分为主线路单元、分布式电源单元和负荷单元;
依据所述负荷单元的电驱动特性,对所述负荷单元中的所有负荷器件进行分类,将所述负荷单元划分为多个负荷子单元,每一个负荷子单元包括多个相同类型的负荷器件;
依据所述分布式电源单元的供电特性,对所述分布式电源单元中的所有分布式电源进行分类,将所述分布式电源单元划分为多个分布式电源子单元,每一个分布式电源子单元包括多个相同类型的分布式电源;
依所述配电系统的电能损耗产生方式,将所述配电系统中产生的电能损耗分为器件损耗和线路损耗;
获取在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率与负荷额定功率,依据每一个负荷子单元的实际用电功率与负荷额定功率,计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗和线路损耗;
获取在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率与分布式电源额定功率,依据每一个分布式电源子单元的实际用电功率与分布式电源额定功率,计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的器件损耗和线路损耗;
依据在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率、器件损耗与线路损耗,以及每一个分布式电源子单元的的实际用电功率、器件损耗与线路损耗,计算在当前时间节点下的主线路线路损耗与主线路器件损耗;
对当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗和线路损耗、每一个分布式电源子单元的器件损耗和线路损耗、以及主线路线路损耗与主线路器件损耗求和,得出在当前时间节点下的配电系统总损耗;
对当前时间节点下,多个负荷子单元的实际用电功率求和,得出在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率;
依据在当前时间节点下的配电系统总损耗、以及在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率,基于公式1计算所述配电系统在当前时间节点下的实时配电能效;
其中,TRDC(t为所述配电系统在当前时间节点下的实时配电能效,LossDC(t)为在当前时间节点下的配电系统总损耗,PL(t)为在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率。
本申请还提供一种低压配电网能效监测系统,包括:
低压配电系统,包括主线路单元、分布式电源单元与负荷单元;所述分布式电源单元的输出端与所述负荷单元的输入端电连接,所述主线路单元的输出端连接于所述分布式电源单元与所述负荷单元之间的连接链路中;
能效监测装置,与所述低压配电系统电连接,用于执行前述内容提及的配电能效的计算方法,实时对所述低压配电系统的配电能效进行计算,并输出计算结果。
本申请涉及一种配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统,通过能效监测装置对所述配电系统的结构数据进行分析,将所述配电系统划分为主线路单元、分布式电源单元和负荷单元,突出了整个配电系统损耗的组成情况,层次清晰。通过将负荷单元划分为多个负荷子单元,以及将分布式电源单元划分为多个分布式电源子单元,实现化繁为简,对相同类型的负荷子单元或分布式电源子单元统一计算,大大节省了计算量。进一步地,通过分别计算每一个负荷子单元的器件损耗与线路损耗,以及每一个分布式子单元的器件损耗与线路损耗,推算主线路损耗,进而得出配电系统总损耗,实现了针对不同器件自身特性曲线对实时功率损耗进行的推导与统计。最终基于配电系统总损耗和负荷侧实际用电总功率,可以实时计算配电系统的实时配电能效。本申请提供的配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统,结合了不同组成部分的能量传输方向和结构特性,对配电网不同组成部分进行详细的损耗统计,计算结果精确。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的配电能效的计算方法的流程示意图;
图2为本申请一实施例提供的低压配电网能效监测系统的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的低压配电网能效监测系统中的能效监测装置的结构示意图。
附图标记:
10 低压配电系统
110 主线路单元
111 主线路单元的输出端
120 分布式电源单元
121 分布式电源单元的输出端
122 分布式电源子单元
130 负荷单元
131 负荷单元的输入端
132 负荷子单元
20 能效监测装置
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供一种配电能效的计算方法。
需要说明的是,本申请提供的配电能效的计算方法不限制其应用领域与应用场景。可选地,本申请提供的配电能效的计算方法应用于低压配电网。
本申请提供的配电能效的计算方法并不限制其执行主体。可选地,本申请提供的配电能效的计算方法的执行主体可以为一种能效监测装置。所述能效监测系统与配电系统电连接,用于执行本申请提供的配电能效的计算方法,实时对所述配电系统的配电能效进行计算,并输出计算结果。
具体地,所述配电能效的计算方法的执行主体可以为一种能效监测装置中的一个或多个处理器。
如图1所示,在本申请的一实施例中,所述配电能效的计算方法包括如下步骤S100至步骤S800:
S100,获取配电系统的结构数据。进一步地,对所述配电系统的结构数据进行分析,将所述配电系统划分为主线路单元、分布式电源单元和负荷单元。
具体地,所述配电系统的结构数据可以在配电系统的初始配置过程中保存至所述能效监测装置的存储器。所述配电系统的结构数据的呈现方式可以为多种。可选地,所述配电系统的结构数据可以为所述配电系统的结构电路图。本步骤中,所述能效监测装置可以从本地的存储器获取配电系统的结构数据,对所述配电系统的结构数据进行分析。
具体地,所述配电系统的结构数据包括所述配电系统中不同线路的长度统计数据,以及每条线路所述连接的电力电子器件的数量与类型。可以理解,所述配电系统的结构数据揭示了所述配电系统的实际组成情况。所述能效监测装置可以依据所述配电系统的结构数据,将所述配电系统进行划分为主线路单元、分布式电源单元和负荷单元。本申请应用于低压配电系统,如图2所示,所述分布式电源单元的输出端与所述负荷单元的输入端电连接,所述主线路单元的输出端连接于所述分布式电源单元与所述负荷单元之间的连接链路中。
通过步骤S100,可以获知整个配电系统的组成构架,即由所述主线路单元主要为所述负荷单元供电,所述分布式电源单元为所述负荷单元辅助供电。也即所述主线路单元和所述分布式电源单元同时为所述负荷单元供电。因此,整个配电系统总损耗应当分解为所述负荷单元的损耗、所述分布式电源单元的损耗与所述主线路单元的损耗,即三者之和。
S200,依据所述负荷单元的电驱动特性,对所述负荷单元中的所有负荷器件进行分类,将所述负荷单元划分为多个负荷子单元。每一个负荷子单元包括多个相同类型的负荷器件。
进一步地,依据所述分布式电源单元的供电特性,对所述分布式电源单元中的所有分布式电源进行分类,将所述分布式电源单元划分为多个分布式电源子单元。每一个分布式电源子单元包括多个相同类型的分布式电源。
具体地,本步骤是一个化繁为简的过程。由于所述负荷单元可以包括多个负荷器件,负荷器件数量较多。如果对每一个负荷器件均计算一次损耗,那么计算量是非常大的。为了简化计算过程,节约计算量,可以对所述分布式电源单元中的所有分布式电源进行分类,将所述分布式电源单元划分为多个分布式电源子单元,且每一个分布式电源子单元包括多个相同类型的分布式电源。分布式电源单元的分类同理,不再赘述。本步骤实现了对相同类型的负荷子单元或分布式电源子单元统一计算,大大节省了计算量。
S300,依所述配电系统的电能损耗产生方式,将所述配电系统中产生的电能损耗分为器件损耗和线路损耗。
具体地,电能损耗产生一般分为器件损耗和器件内部的线路损耗。因此,可以将所述配电系统中产生的电能损耗分为器件损耗和线路损耗。承接上述步骤S200,整个配电系统总损耗应当分解为6个部分:多个负荷子单元的器件损耗,多个负荷子单元的线路损耗,多个分布式电源子单元的器件损耗,多个分布式电源子单元的线路损耗,主线路的器件损耗,以及主线路的线路损耗。
S400,获取在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率与负荷额定功率。进一步地,依据每一个负荷子单元的实际用电功率与负荷额定功率,计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗和线路损耗。
具体地,负荷子单元的损耗与实际用电功率与负荷额定功率。所述负荷额定功率是一个固定不变的值,一般在负荷器件的铭牌上标记。因此,可以直接根据负荷子单元的出厂信息中获取。而实际用电功率是一个在配电系统运行过程中实时变化的值。可以理解,那么所述负荷子单元的器件损耗和线路损耗也是一个实时变化的值。进一步可以得知,根据损耗计算的配电能效也是一个随时间变化而不断变化的值。因此,本申请提供的配电能效的计算方法,最终计算得出的配电能效为一个随时间变化而不断变化的值。在一个时间节点下,通过执行本方法中的全部步骤,可以最终得出在该时间节点下的实时配电能效。
综上所述,本步骤中,获取在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率。以及获取所述负荷额定功率。依据每一个负荷子单元的实际用电功率与负荷额定功率,可以计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗和线路损耗。可以理解,通过所述步骤S400,可以计算全部多个负荷子单元的器件损耗和线路损耗。
S500,获取在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率与分布式电源额定功率。进一步地,依据每一个分布式电源子单元的实际用电功率与分布式电源额定功率,计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的器件损耗和线路损耗。
具体地,与步骤S400同理,所述分布式电源额定功率是一个固定不变的值。所述分布式电源子单元的实际用电功率是一个随时时间变化而变化的值,具体原理不再重复说明。因此,通过所述步骤S500,可以计算所有分布式电源子单元的器件损耗和线路损耗。
S600,依据在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率、器件损耗与线路损耗,以及每一个分布式电源子单元的的实际用电功率、器件损耗与线路损耗,计算在当前时间节点下的主线路线路损耗与主线路器件损耗。
具体地,通过执行步骤S100至步骤S500,得出6组数据,分别是:每一个负荷子单元的实际用电功率,每一个负荷子单元的器件损耗,每一个负荷子单元的线路损耗,每一个分布式电源子单元的实际用电功率,每一个分布式电源子单元的器件损耗,每一个分布式电源子单元的线路损耗。基于上述6组数据,可以计算在当前时间节点下的主线路线路损耗与主线路器件损耗。也即,主线路的损耗,是依据负荷单元的损耗和分布式电源单元的损耗计算得出。
S700,对当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗和线路损耗、每一个分布式电源子单元的器件损耗和线路损耗、以及主线路线路损耗与主线路器件损耗求和,得出在当前时间节点下的配电系统总损耗。
对当前时间节点下,多个负荷子单元的实际用电功率求和,得出在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率。
具体地,在当前时间节点下,所述配电系统总损耗可以包括6个部分的损耗:所有负荷子单元的器件损耗,所有负荷子单元的线路损耗,所有分布式电源子单元的器件损耗,所有分布式子单元的线路损耗,主线路的器件损耗,主线路的线路损耗。对上述6个部分的损耗进行求和,即可得出在当前时间节点下的配电系统总损耗。对多个负荷子单元的实际用电功率求和,可以得出在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率。
S800,依据在当前时间节点下的配电系统总损耗、以及在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率,基于公式1计算所述配电系统在当前时间节点下的实时配电能效:
其中,TRDC(t为所述配电系统在当前时间节点下的实时配电能效。LossDC(t)为在当前时间节点下的配电系统总损耗。PL(t)为在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率。
具体地,负荷侧实际用电总功率可以理解为负荷侧实际获得的能量。负荷侧实际用电总功率与配电系统总损耗的和,可以理解为配电系统提供的总能量。负荷侧实际获得的能量与配电系统提供的总能量的比值,即为所述配电系统的配电能效。通过计算当前时间节点下的配电能效,可以得出实时配电能效。
本实施例中,通过能效监测装置对所述配电系统的结构数据进行分析,将所述配电系统划分为主线路单元、分布式电源单元和负荷单元,突出了整个配电系统损耗的组成情况,层次清晰。通过将负荷单元划分为多个负荷子单元,以及将分布式电源单元划分为多个分布式电源子单元,实现化繁为简,对相同类型的负荷子单元或分布式电源子单元统一计算,大大节省了计算量。进一步地,通过分别计算每一个负荷子单元的器件损耗与线路损耗,以及每一个分布式子单元的器件损耗与线路损耗,推算主线路损耗,进而得出配电系统总损耗,实现了针对不同器件自身特性曲线对实时功率损耗进行的推导与统计。最终基于配电系统总损耗和负荷侧实际用电总功率,可以实时计算配电系统的实时配电能效。
在本申请的一实施例中,所述步骤S400包括如下步骤S411至步骤S417:
S411,获取在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率。所述实际用电功率为流出所述负荷子单元的电功率。
具体地,如图3所示,依据负荷子单元的能量传输方向,可以近似理解为流入所述负荷子单元的电功率为并网功率,流出所述负荷子单元的电功率为实际用电功率,能量在这个传输过程中发生损耗。因此,所述负荷子单元的并网功率大于所述负荷子单元的实际用电功率。我们只能测得所述负荷子单元的实际用电功率,并网功率是未知的。通过后续步骤中,可以计算所述负荷子单元的并网功率。
S412,获取每一个负荷子单元的负荷额定功率。进一步地,基于公式2计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的负荷标幺值:
其中,i为所述负荷子单元的序号。t为当前时间节点。aL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的负荷标幺值。PL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率。PL-i,n为每一个负荷子单元的负荷额定功率。
具体地,由于所述负荷子单元为多个,因此,用i表示所述负荷子单元的序号。所述负荷子单元的负荷标幺值,为所述负荷子单元的实际用电功率与负荷额定功率的比值。所述实际用电功率与所述负荷额定功率均为已知,可以计算得出所述负荷标幺值。
S413,获取每一个负荷子单元的负荷标幺值-负荷转换效率表。在所述负荷标幺值-负荷转换效率表中,每一个负荷标幺值对应一个负荷转换效率。
具体地,所述负荷标幺值-负荷转换效率表为负荷器件出厂时厂家提供的原始数据。各个类型的负荷器件的负荷标幺值-负荷转换效率表不同。由于前述步骤S200中,已经将所述负荷单元划分为多个负荷子单元,因此多个负荷子单元互相之间的负荷标幺值-负荷转换效率表不同。所述负荷标幺值-负荷转换效率表的形式可以参见表1:
表1-负荷标幺值-负荷转换效率表
负荷标幺值 | 0.3 | 1.2 | 2.4 | 3.6 | 4 |
负荷转换效率 | 5% | 35% | 70% | 80% | 85% |
S414,对所述负荷标幺值-负荷转换效率表中的数据进行处理,生成负荷标幺值-负荷转换效率曲线。所述负荷标幺值-负荷转换效率曲线基于平面直角坐标系建立。在所述负荷标幺值-负荷转换效率曲线中,横坐标为所述负荷标幺值,纵坐标为所述负荷转换效率。
具体地,所述负荷标幺值-负荷转换效率表所呈现的是,负荷标幺值与负荷转换效率的关系,没有掺杂时间量。由前述内容可以得知,本申请获取的实际用电功率是随时间变化的。为了找寻在该时间节点下,与实际用电功率对应的负荷转换效率,需要提取负荷标幺值-负荷转换效率表中的数据,建立初始负荷标幺值-负荷转换效率曲线,对所述初始负荷标幺值-负荷转换效率曲线进行拟合与平滑化处理,可以得到一条平滑的负荷标幺值-负荷转换效率曲线。
S415,依据所述负荷标幺值-负荷转换效率曲线,获取与在当前时间节点下,每一个负荷子单元的负荷标幺值对应的负荷转换效率。
具体地,可以依据该时间节点下的实际用电功率,计算该时间节点下的负荷标标幺值。进一步地,依据该时间节点下的负荷标幺值,依据负荷标幺值-负荷转换效率曲线获取与该时间节点下的负荷标幺值对应的负荷转换效率。
S416,基于公式3计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的并网功率。所述并网功率为流入所述负荷子单元的功率。
其中,i为所述负荷子单元的序号。t为当前时间节点。PL_grid-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的并网功率。EL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的负荷转换效率。PL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率。
具体地,通过上述步骤S415,可以得出当前时间节点的负荷标标幺值对应的负荷转换效率,即当前时间节点的负荷子单元的实际用电功率对应的负荷转换效率。由于负荷转化效率为,流出负荷子单元的电功率,与流入负荷子单元的电功率的比值。可以理解,可以依据流出负荷子单元的电功率(即实际用电功率)与负荷转换效率的比值,计算流入负荷子单元的电功率(即并网功率)。
S417,基于公式4计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗:
ConL-i(t)=PL_grid-i(t)-PL-i(t) 公式4;
其中,i为所述负荷子单元的序号。t为当前时间节点。ConL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗。PL_grid-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的并网功率。PL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率。
具体地,负荷子单元的器件损耗为,流入负荷子单元的电功率(即并网功率),与流出负荷子单元的电功率(即实际用电功率)的差值。
本实施例中,实现了从负荷子单元的能量传输方向出发,对负荷子单元的器件损耗进行计算,计算结果准确,符合负荷子单元的器件损耗特性。
在本申请的一实施例中,所述步骤S400还包括如下步骤S421至步骤S422:
S421,获取在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率,所述实际用电功率为流出所述负荷子单元的电功率。以及,获取每一个负荷子单元的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度。
具体地,所述每一个负荷子单元的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度,可以在配电系统布线过程中,预先获取并存储于能效监测装置的存储器。在本步骤中,直接从存储器中提取即可。所述负荷子单元的实际用电功率的获取,与步骤S411类似,此处不再赘述。
S422,依据每一个负荷子单元的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度,以及在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率,基于公式5计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的线路损耗:
其中,i为所述负荷子单元的序号。t为当前时间节点。Lineloss_L-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的线路损耗。PL_grid-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的并网功率。UL-i为每一个负荷子单元的线路额定电压。RL-i为每一个负荷子单元的线路单位阻值。LL-i为每一个负荷子单元的线路长度。
具体地,由于线路损耗一般基于电压值大的一侧的电功率计算。针对负荷子单元来说,并网功率大于实际用电功率,因此,并网侧电压大于实际用电侧电压。综上,公式5中,依据负荷子单元的并网功率计算负荷子单元的线路损耗。
本实施例中,实现了从负荷子单元的能量传输方向出发,对负荷子单元的线路损耗进行计算,计算结果准确,符合负荷子单元的线路损耗特性。
在本申请的一实施例中,所述步骤S500包括如下步骤S511至步骤S517:
S511,获取在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率。所述实际用电功率为流入所述分布式电源子单元的电功率。
S512,获取每一个分布式电源子单元的分布式电源额定功率。进一步地,基于公式6计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的分布式电源标幺值:
其中,k为所述分布式电源子单元的序号。t为当前时间节点。aS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的分布式电源标幺值。PS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率。PS-k,n为每一个分布式电源子单元的分布式电源额定功率。
S513,获取每一个分布式电源子单元的分布式电源标幺值-分布式电源转换效率表。在所述分布式电源标幺值-分布式电源转换效率表中,每一个分布式电源标幺值对应一个分布式电源转换效率。
S514,对所述分布式电源标幺值-分布式电源转换效率表中的数据进行处理,生成分布式电源标幺值-分布式电源转换效率曲线。所述分布式电源标幺值-分布式电源转换效率曲线基于平面直角坐标系建立。在所述分布式电源标幺值-分布式电源转换效率曲线中,横坐标为所述分布式电源标幺值,纵坐标为所述分布式电源转换效率。
S515,依据所述分布式电源标幺值-分布式电源转换效率曲线,获取与在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的分布式电源标幺值对应的分布式电源转换效率。
S516,基于公式7计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的并网功率,所述并网功率为流出所述分布式电源子单元的电功率:
PS_grid-k(t)=ES-k(t)×PS-k(t) 公式7;
其中,k为所述分布式电源子单元的序号。t为当前时间节点。PS_grid-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的并网功率。ES-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的分布式电源单元转换效率。PS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率。
S517,基于公式8计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的器件损耗:
ConS-k(t)=PS-k(t)-PS_grid-k(t) 公式8;
其中,k为所述分布式电源子单元的序号。t为当前时间节点,ConS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的器件损耗。PS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率。PS_grid-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的并网功率。
具体地,步骤S511至步骤S517与上述步骤411至步骤S417的原理类似。区别在于,能量传输方向不同。如图3所示,依据分布式电源子单元的能量传输方向,可以近似理解为,流入所述分布式电源子单元的电功率为实际用电功率,流出所述负荷子单元的电功率为并网功率,能量在这个传输过程中发生损耗。可以理解,所述分布式电源子单元的能量传输方向与负荷子单元的能量传输方向相反。
因此,所述分布式电源子单元的并网功率小于所述分布式电源子单元的实际用电功率。我们只能测得所述负荷子单元的实际用电功率,并网功率是未知的。通过步骤S512至步骤S516中,可以计算得出所述分布式电源子单元的并网功率。在步骤S516中,所述分布式电源子单元的负荷转化效率为,流出分布式电源子单元的电功率,与流入分布式电源子单元的电功率的比值。可以理解,可以依据流入分布式电源子单元的电功率(即实际用电功率)与负荷转换效率的乘积,计算流出负荷子单元的电功率(即并网功率)。因此,步骤S516中的公式7与步骤S416中的公式3不同。在步骤S517中,分布式电源子单元的器件损耗为,流入分布式电源子单元的电功率(即实际用电功率),与流出分布式电源子单元的电功率(即并网功率)的差值。
本实施例中,实现了从分布式电源子单元的能量传输方向出发,对分布式电源子单元的器件损耗进行计算,计算结果准确,符合分布式电源子单元的器件损耗特性。
在本申请的一实施例中,所述步骤S500还包括如下步骤S521至步骤S522:
S521,获取在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率,所述实际用电功率为流入所述分布式电源子单元的电功率。以及,获取每一个分布式电源子单元的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度。
具体地,步骤S521与步骤S421原理相同,此处不再赘述。
S522,依据每一个分布式电源子单元的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度,以及在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率,基于公式9计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的线路损耗:
其中,k为所述分布式电源子单元的序号。t为当前时间节点。Lineloss_S-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的线路损耗。PS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率。US-k为每一个分布式电源子单元的线路额定电压。RS-k为每一个分布式电源子单元的线路单位阻值,LS-k每一个分布式电源子单元的线路长度。
具体地,由于线路损耗一般基于电压值大的一侧的电功率计算。针对分布式电源子单元来说,并网功率小于实际用电功率,因此,实际用电功率侧电压大于并网侧电压。综上,公式9中,依据分布式电源子单元的实际用电功率计算负荷子单元的线路损耗。
本实施例中,实现了从分布式电源子单元的能量传输方向出发,对分布式电源子单元的线路损耗进行计算,计算结果准确,符合分布式电源子单元的线路损耗特性。
在本申请的一实施例中,所述步骤S600包括如下步骤S610至步骤S640:
S610,依据在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率、每一个负荷子单元的器件损耗、每一个负荷子单元的线路损耗,计算得出在当前时间节点下的负荷侧并网功率。
S620,依据在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率、每一个分布式电源子单元的器件损耗、每一个分布式电源子单元的线路损耗,计算得出在当前时间节点下的分布式电源侧并网功率。
S630,依据在当前时间节点下的负荷侧并网功率与分布式电源侧并网功率,推导计算得出在当前时间节点下的主线路并网功率。
S640,依据在当前时间节点下的主线路并网功率,计算在当前时间节点下的主线路线路损耗与主线路器件损耗。
具体地,所述主线路并网功率可以由负荷侧并网功率与分布式电源侧并网功率推算得出。依据主线路并网功率,可以计算在当前时间节点下的主线路线路损耗与主线路器件损耗。
本实施例中,通过负荷侧并网功率与分布式电源侧并网功率推算主线路线路损耗与主线路器件损耗,符合功率平衡原则,计算结果精确。
在本申请的一实施例中,所述步骤S610包括如下步骤S611至步骤S612:
S611,对当前时间节点下,多个负荷子单元的实际用电功率求和,得到在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率。对当前时间节点下,多个负荷子单元的器件损耗求和,得出在当前时间节点下的负荷侧器件总损耗。对当前时间节点下,多个负荷子单元的线路损耗求和,得出在当前时间节点下的负荷侧线路总损耗。
具体地,本步骤是对负荷单元中的多个负荷子单元的实际用电功率与损耗求和汇总。
S612,依据在当前时间节点下,所述负荷侧实际用电总功率、所述负荷侧器件总损耗和所述负荷侧线路总损耗。进一步地,基于公式10,计算在当前时间节点下的负荷侧并网功率:
PL-grid(t)=PL(t)+L_con(t)+L_line(t) 公式10;
其中,t为当前时间节点,PL-grid(t)为在当前时间节点下的负荷侧并网功率。PL(t)为在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率。L_con(t)为在当前时间节点下的负荷侧器件总损耗。L_line(t)为在当前时间节点下的负荷侧线路总损耗。
具体地,由于负荷侧的损耗等于流入负荷侧的电功率与流出负荷侧的电功率之差。因此,负荷侧并网功率等于负荷侧实际用电总功率、负荷侧器件总损耗与负荷侧线路总损耗之和。
本实施例中,基于功率平衡原则,可以基于已知的负荷侧实际用电总功率、负荷侧器件总损耗与负荷侧线路总损耗,推算负荷侧并网功率,计算结果精确,计算量少。
在本申请的一实施例中,所述步骤S620包括如下步骤S621至步骤S622:
S621,对当前时间节点下,多个分布式电源子单元的实际用电功率求和,得到在当前时间节点下的分布式电源侧实际用电总功率。对当前时间节点下,多个分布式电源子单元的器件损耗求和,得出在当前时间节点下的分布式电源侧器件总损耗。对当前时间节点下,多个分布式电源子单元的线路损耗求和,得出在当前时间节点下的分布式电源侧线路总损耗。
具体地,本步骤是对分布式电源单元中的多个分布式电源子单元的实际用电功率与损耗求和汇总。
S622,依据在当前时间节点下,所述分布式电源侧实际用电总功率、分布式电源侧器件总损耗和分布式电源侧线路总损耗。进一步地,基于公式11,计算在当前时间节点下的分布式电源侧并网功率:
PS-grid(t)=PS(t)-S_con(t)-S_line(t) 公式11;
其中,t为当前时间节点。PS-grid(t)为在当前时间节点下的分布式电源侧并网功率。PS(t)为在当前时间节点下的分布式电源侧实际用电总功率。S_con(t)为在当前时间节点下的分布式电源侧器件总损耗。S_line(t)为在当前时间节点下的分布式电源侧线路总损耗。
具体地,由于分布式电源侧的损耗等于流入分布式电源侧的电功率与流出分布式电源侧的电功率之差。因此,分布式电源侧并网功率等于分布式电源侧实际用电总功率减去分布式电源侧器件总损耗,再减去分布式电源侧线路总损耗的差。
本实施例中,基于功率平衡原则,可以基于已知的分布式电源侧实际用电总功率、分布式电源侧器件总损耗与分布式电源侧线路总损耗,推算分布式电源侧并网功率,计算结果精确,计算量少。
在本申请的一实施例中,所述步骤S630包括如下步骤S631:
S631,依据在当前时间节点下的所述负荷侧并网功率,以及所述分布式电源侧并网功率,基于公式12计算在当前时间节点下的主线路并网功率:
Pm-grid(t)=PL-grid(t)-PS-grid(t) 公式12;
其中,t为当前时间节点。Pm-grid(t)为在当前时间节点下的主线路并网功率。PL-grid(t)为在当前时间节点下的所述负荷侧并网功率。PS-grid(t)为在当前时间节点下的所述分布式电源侧并网功率。
具体地,由于主线路单元和分布式电源单元同时对负荷单元供电,因此可以基于公式12计算当前时间节点下的主线路并网功率。
本实施例中,基于主线路单元与分布式电源单元同时对负荷单元供电的供电关系,可以计算得出在当前时间节点下的主线路并网功率,计算结果精确,计算量少。
在本申请的一实施例中,所述步骤S640包括如下步骤S641至步骤S642:
S641,获取主线路的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度。进一步地,依据在当前时间节点下的主线路并网功率、主线路的线路额定电压、主线路的线路单位阻值和主线路的线路长度,基于公式13计算在当前时间节点下的主线路线路损耗:
其中,t为当前时间节点。Lineloss_m(t)为在当前时间节点下的主线路线路损耗。Pm-grid(t)为在当前时间节点下的主线路并网功率。Um为主线路的线路额定电压。Rm为主线路的线路单位阻值。Lm为主线路的线路长度。
具体地,如图3所示,主线路的能量传输方向为流入主线路的电功率至流出主线路的电功率。流出主线路的电功率即主线路并网功率。由于流入主线路侧与主线路并网侧的电压等级相差较大,因此基于主线路并网侧的电功率,计算主线路线路损耗,较为准确与贴近实际。
S642,获取主线路换流器件的转换效率。进一步地,依据在当前时间节点下的主线路线路损耗、主线路换流器件的转换效率、以及在当前时间节点下的主线路并网功率,基于公式14计算在当前时间节点下的主线路器件损耗:
Conm(t)为在当前时间节点下的主线路器件损耗。Lineloss_m(t)为在当前时间节点下的主线路线路损耗。Pm-grid(t)为当前时间节点下的主线路并网功率。Em为主线路换流器件的转换效率。
具体地,所述主线路换流器件的转化效率为一定值,可以在主线路换流器件出厂前预先获取,存储于能效监测装置的存储器中。
本实施例中,基于主线路并网功率,可以计算主线路线路损耗,基于主线路线路损耗和主线路并网功率,可以进一步计算主线路器件损耗,计算结果符合主线路的能量传输方向,且贴合实际。
在本申请的一实施例中,所述多个负荷子单元包括A类负荷子单元、B类负荷子单元、C类负荷子单元和D类负荷子单元。所述A类负荷子单元为既能够依托交流电驱动,又能够依托直流电驱动的设备。所述B类负荷子单元为未采用变频技术,且仅依托交流电驱动的设备。所述C类负荷子单元为采用变频技术,且仅依托交流电驱动的设备。所述D类负荷子单元为仅依托直流电驱动的设备。
具体地,所述A类负荷子单元可以包括但不仅限于照明设备和热水器中的一种或多种。所述B类负荷子单元可以包括但不仅限于电风扇。所述C类负荷子单元可以包括但不仅限于交流变频空调和变频洗衣机中的一种或多种。所述D类负荷子单元可以包括但不仅限于电脑、手机和直流充电桩的一种或多种。
本实施例中,通过设置多个负荷子单元的设备类型,可以实现对负荷单元的合理划分,划分全面且合理。
在本申请的一实施例中,多个分布式电源子单元包括光伏能源模块、储能能源模块和风电能源模块。
具体地,光伏能源模块可以采用太阳能发电进行储能。所述储能能源模块可以采用蓄电池进行储能所述风电能源模块可以采用风力发电进行储能。
本实施例中,通过设置个分布式电源子单元的类型,可以实现对分布式电源单元的合理划分。
本申请还提供一种低压配电网能效监测系统。
如图2所示,在本申请的一实施例中,所述低压配电网能效监测系统包括低压配电系统和能效监测装置。所述低压配电系统与所述能效监测装置电连接。所述低压配电系统包括主线路单元、分布式电源单元与负荷单元。所述分布式电源单元的输出端与所述负荷单元的输入端电连接。所述主线路单元的输出端连接于所述分布式电源单元与所述负荷单元之间的连接链路中。所述能效监测系统用于执行前述内容提及的配电能效的计算方法,实时对所述低压配电系统的配电能效进行计算,并输出计算结果。
所述能效监测装置能够更为准确地突出低压配电系统损耗的组成情况,在整体上对配电能效进行把控,更有利于进一步调整低压配电系统的运行控制策略以降低电能损耗。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种配电能效的计算方法,其特征在于,包括:
S100,获取配电系统的结构数据,并对所述配电系统的结构数据进行分析,将所述配电系统划分为主线路单元、分布式电源单元和负荷单元;
S200,依据所述负荷单元的电驱动特性,对所述负荷单元中的所有负荷器件进行分类,将所述负荷单元划分为多个负荷子单元,每一个负荷子单元包括多个相同类型的负荷器件;
依据所述分布式电源单元的供电特性,对所述分布式电源单元中的所有分布式电源进行分类,将所述分布式电源单元划分为多个分布式电源子单元,每一个分布式电源子单元包括多个相同类型的分布式电源;
S300,依所述配电系统的电能损耗产生方式,将所述配电系统中产生的电能损耗分为器件损耗和线路损耗;
S400,获取在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率与负荷额定功率,依据每一个负荷子单元的实际用电功率与负荷额定功率,计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗和线路损耗;
S500,获取在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率与分布式电源额定功率,依据每一个分布式电源子单元的实际用电功率与分布式电源额定功率,计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的器件损耗和线路损耗;
S600,依据在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率、器件损耗与线路损耗,以及每一个分布式电源子单元的实际用电功率、器件损耗与线路损耗,计算在当前时间节点下的主线路线路损耗与主线路器件损耗;
S700,对当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗和线路损耗、每一个分布式电源子单元的器件损耗和线路损耗、以及主线路线路损耗与主线路器件损耗求和,得出在当前时间节点下的配电系统总损耗;
对当前时间节点下,多个负荷子单元的实际用电功率求和,得出在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率;
S800,依据在当前时间节点下的配电系统总损耗、以及在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率,基于公式1计算所述配电系统在当前时间节点下的实时配电能效;
其中,TRDC(t) 为所述配电系统在当前时间节点下的实时配电能效,LossDC(t)为在当前时间节点下的配电系统总损耗,PL(t)为在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率。
2.根据权利要求1所述的配电能效的计算方法,其特征在于,所述步骤S400包括:
S411,获取在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率,所述实际用电功率为流出所述负荷子单元的电功率;
S412,获取每一个负荷子单元的负荷额定功率,基于公式2计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的负荷标幺值;
其中,i为所述负荷子单元的序号,t为当前时间节点;aL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的负荷标幺值,PL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率,PL-i,n为每一个负荷子单元的负荷额定功率;
S413,获取每一个负荷子单元的负荷标幺值-负荷转换效率表,在所述负荷标幺值-负荷转换效率表中,每一个负荷标幺值对应一个负荷转换效率;
S414,对所述负荷标幺值-负荷转换效率表中的数据进行处理,生成负荷标幺值-负荷转换效率曲线,所述负荷标幺值-负荷转换效率曲线基于平面直角坐标系建立,在所述负荷标幺值-负荷转换效率曲线中,横坐标为所述负荷标幺值,纵坐标为所述负荷转换效率;
S415,依据所述负荷标幺值-负荷转换效率曲线,获取与在当前时间节点下,每一个负荷子单元的负荷标幺值对应的负荷转换效率;
S416,基于公式3计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的并网功率,所述并网功率为流入所述负荷子单元的功率;
其中,i为所述负荷子单元的序号,t为当前时间节点,PL_grid-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的并网功率,EL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的负荷转换效率,PL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率;
S417,基于公式4计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗;
ConL-i(t)=PL_grid-i(t)-PL-i(t) 公式4;
其中,i为所述负荷子单元的序号,t为当前时间节点,ConL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的器件损耗,PL_grid-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的并网功率,PL-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率。
3.根据权利要求2所述的配电能效的计算方法,其特征在于,所述步骤S400还包括:
S421,获取在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率,所述实际用电功率为流出所述负荷子单元的电功率;以及,获取每一个负荷子单元的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度;
S422,依据每一个负荷子单元的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度,以及在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率,基于公式5计算在当前时间节点下,每一个负荷子单元的线路损耗;
其中,i为所述负荷子单元的序号,t为当前时间节点,Lineloss_L-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的线路损耗,PL_grid-i(t)为在当前时间节点下,每一个负荷子单元的并网功率,UL-i为每一个负荷子单元的线路额定电压,RL-i为每一个负荷子单元的线路单位阻值,LL-i为每一个负荷子单元的线路长度。
4.根据权利要求3所述的配电能效的计算方法,其特征在于,所述步骤S500包括:
S511,获取在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率,所述实际用电功率为流入所述分布式电源子单元的电功率;
S512,获取每一个分布式电源子单元的分布式电源额定功率,基于公式6计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的分布式电源标幺值;
其中,k为所述分布式电源子单元的序号,t为当前时间节点,aS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的分布式电源标幺值,PS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率,PS-k,n为每一个分布式电源子单元的分布式电源额定功率;
S513,获取每一个分布式电源子单元的分布式电源标幺值-分布式电源转换效率表,在所述分布式电源标幺值-分布式电源转换效率表中,每一个分布式电源标幺值对应一个分布式电源转换效率;
S514,对所述分布式电源标幺值-分布式电源转换效率表中的数据进行处理,生成分布式电源标幺值-分布式电源转换效率曲线,所述分布式电源标幺值-分布式电源转换效率曲线基于平面直角坐标系建立,在所述分布式电源标幺值-分布式电源转换效率曲线中,横坐标为所述分布式电源标幺值,纵坐标为所述分布式电源转换效率;
S515,依据所述分布式电源标幺值-分布式电源转换效率曲线,获取与在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的分布式电源标幺值对应的分布式电源转换效率;
S516,基于公式7计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的并网功率,所述并网功率为流出所述分布式电源子单元的电功率;
PS_grid-k(t)=ES-k(t)×PS-k(t) 公式7;
其中,k为所述分布式电源子单元的序号,t为当前时间节点,PS_grid-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的并网功率,ES-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的分布式电源单元转换效率,PS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率;
S517,基于公式8计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的器件损耗;
ConS-k(t)=PS-k(t)-PS_grid-k(t) 公式8;
其中,k为所述分布式电源子单元的序号,t为当前时间节点,ConS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的器件损耗,PS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率,PS_grid-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的并网功率。
5.根据权利要求4所述的配电能效的计算方法,其特征在于,所述步骤S500还包括:
S521,获取在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率,所述实际用电功率为流入所述分布式电源子单元的电功率;以及,获取每一个分布式电源子单元的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度;
S522,依据每一个分布式电源子单元的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度,以及在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率,基于公式9计算在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的线路损耗;
其中,k为所述分布式电源子单元的序号,t为当前时间节点,Lineloss_S-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的线路损耗,PS-k(t)为在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率,US-k为每一个分布式电源子单元的线路额定电压,RS-k为每一个分布式电源子单元的线路单位阻值,LS-k每一个分布式电源子单元的线路长度。
6.根据权利要求5所述的配电能效的计算方法,其特征在于,所述步骤S600包括:
S610,依据在当前时间节点下,每一个负荷子单元的实际用电功率、每一个负荷子单元的器件损耗、每一个负荷子单元的线路损耗,计算得出在当前时间节点下的负荷侧并网功率;
S620,依据在当前时间节点下,每一个分布式电源子单元的实际用电功率、每一个分布式电源子单元的器件损耗、每一个分布式电源子单元的线路损耗,计算得出在当前时间节点下的分布式电源侧并网功率;
S630,依据在当前时间节点下的负荷侧并网功率与分布式电源侧并网功率,推导计算得出在当前时间节点下的主线路并网功率;
S640,依据在当前时间节点下的主线路并网功率,计算在当前时间节点下的主线路线路损耗与主线路器件损耗。
7.根据权利要求6所述的配电能效的计算方法,其特征在于,所述步骤S610包括:
S611,对当前时间节点下,多个负荷子单元的实际用电功率求和,得到在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率;对当前时间节点下,多个负荷子单元的器件损耗求和,得出在当前时间节点下的负荷侧器件总损耗;对当前时间节点下,多个负荷子单元的线路损耗求和,得出在当前时间节点下的负荷侧线路总损耗;
S612,依据在当前时间节点下,所述负荷侧实际用电总功率、所述负荷侧器件总损耗和所述负荷侧线路总损耗,基于公式10,计算在当前时间节点下的负荷侧并网功率:
PL-grid(t)=PL(t)+L_con(t)+L_line(t) 公式10;
其中,t为当前时间节点,PL-grid(t)为在当前时间节点下的负荷侧并网功率,PL(t)为在当前时间节点下的负荷侧实际用电总功率,L_con(t)为在当前时间节点下的负荷侧器件总损耗,L_line(t)为在当前时间节点下的负荷侧线路总损耗。
8.根据权利要求7所述的配电能效的计算方法,其特征在于,所述步骤S620包括:
S621,对当前时间节点下,多个分布式电源子单元的实际用电功率求和,得到在当前时间节点下的分布式电源侧实际用电总功率;对当前时间节点下,多个分布式电源子单元的器件损耗求和,得出在当前时间节点下的分布式电源侧器件总损耗;对当前时间节点下,多个分布式电源子单元的线路损耗求和,得出在当前时间节点下的分布式电源侧线路总损耗;
S622,依据在当前时间节点下,所述分布式电源侧实际用电总功率、分布式电源侧器件总损耗和分布式电源侧线路总损耗,基于公式11,计算在当前时间节点下的分布式电源侧并网功率;
PS-grid(t)=PS(t)-S_con(t)-S_line(t) 公式11;
其中,t为当前时间节点,PS-grid(t)为在当前时间节点下的分布式电源侧并网功率,PS(t)为在当前时间节点下的分布式电源侧实际用电总功率,S_con(t)为在当前时间节点下的分布式电源侧器件总损耗,S_line(t)为在当前时间节点下的分布式电源侧线路总损耗。
9.根据权利要求8所述的配电能效的计算方法,其特征在于,所述步骤S630包括:
S631,依据在当前时间节点下的所述负荷侧并网功率,以及所述分布式电源侧并网功率,基于公式12计算在当前时间节点下的主线路并网功率;
Pm-grid(t)=PL-grid(t)-PS-grid(t) 公式12;
其中,t为当前时间节点,Pm-grid(t)为在当前时间节点下的主线路并网功率,PL-grid(t)为在当前时间节点下的所述负荷侧并网功率,PS-grid(t)为在当前时间节点下的所述分布式电源侧并网功率。
10.根据权利要求8所述的配电能效的计算方法,其特征在于,所述步骤S640包括:
S641,获取主线路的线路额定电压、线路单位阻值和线路长度,依据在当前时间节点下的主线路并网功率、主线路的线路额定电压、主线路的线路单位阻值和主线路的线路长度,基于公式13计算在当前时间节点下的主线路线路损耗;
其中,t为当前时间节点,Lineloss_m(t)为在当前时间节点下的主线路线路损耗,Pm-grid(t)为在当前时间节点下的主线路并网功率,Um为主线路的线路额定电压,Rm为主线路的线路单位阻值,Lm为主线路的线路长度;
S642,获取主线路换流器件的转换效率,依据在当前时间节点下的主线路线路损耗、主线路换流器件的转换效率、以及在当前时间节点下的主线路并网功率,基于公式14计算在当前时间节点下的主线路器件损耗;
Conm(t)为在当前时间节点下的主线路器件损耗,Lineloss_m(t)为在当前时间节点下的主线路线路损耗,Pm-grid(t)为当前时间节点下的主线路并网功率,Em为主线路换流器件的转换效率。
11.根据权利要求10所述的配电能效的计算方法,其特征在于,所述多个负荷子单元包括A类负荷子单元、B类负荷子单元、C类负荷子单元和D类负荷子单元;
所述A类负荷子单元为既能够依托交流电驱动,又能够依托直流电驱动的设备;
所述B类负荷子单元为未采用变频技术,且仅依托交流电驱动的设备;
所述C类负荷子单元为采用变频技术,且仅依托交流电驱动的设备;
所述D类负荷子单元为仅依托直流电驱动的设备。
12.根据权利要求10所述的配电能效的计算方法,其特征在于,多个分布式电源子单元包括光伏能源模块、储能能源模块和风电能源模块。
13.一种低压配电网能效监测系统,其特征在于,包括:
低压配电系统,包括主线路单元、分布式电源单元与负荷单元;所述分布式电源单元的输出端与所述负荷单元的输入端电连接,所述主线路单元的输出端连接于所述分布式电源单元与所述负荷单元之间的连接链路中;
能效监测装置,与所述低压配电系统电连接,用于执行权利要求1-12任一项所述的配电能效的计算方法,实时对所述低压配电系统的配电能效进行计算,并输出计算结果。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911054831.6A CN110795681B (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911054831.6A CN110795681B (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110795681A CN110795681A (zh) | 2020-02-14 |
CN110795681B true CN110795681B (zh) | 2023-03-03 |
Family
ID=69442423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911054831.6A Active CN110795681B (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110795681B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112396299B (zh) * | 2020-11-03 | 2022-11-08 | 浙江大学 | 交直流混合配电系统全寿命周期综合能效评估和诊断方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103715686A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-04-09 | 国家电网公司 | 一种适用于直流配电网线路的能效分析方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103236718B (zh) * | 2013-03-26 | 2014-12-31 | 东北大学 | 一种智能微网的源-网-荷自动控制系统及控制方法 |
CN104008434A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-08-27 | 上海交通大学 | 一种电力系统柔性约束优化方法 |
WO2016074187A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | The University Of Hong Kong | Fast generation adjustment algorithm for energy management system |
-
2019
- 2019-10-31 CN CN201911054831.6A patent/CN110795681B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103715686A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-04-09 | 国家电网公司 | 一种适用于直流配电网线路的能效分析方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
分布式发电高渗透率配电网能效优化方法研究;刘家豪;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》;20180315;第C042-2071页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110795681A (zh) | 2020-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gozel et al. | Optimal placement and sizing of distributed generation on radial feeder with different static load models | |
CN109861261B (zh) | 一种基于ems的储能变流器的功率均衡控制方法以及储能控制系统 | |
WO2022198635A1 (zh) | 储能系统及其控制方法 | |
CN110795681B (zh) | 配电能效的计算方法与低压配电网能效监测系统 | |
CN111137152A (zh) | 一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法 | |
CN111697626A (zh) | 一种光伏电站、发电控制方法及组串逆变器 | |
Font et al. | Design and technical analysis of 500–600 kV HVDC transmission system for Turkey | |
Lamprianidou et al. | Assessment of load and generation modelling on the quasi-static analysis of distribution networks | |
CN116845966A (zh) | 基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法及系统 | |
WO2020156276A1 (zh) | 电源整流的方法和装置 | |
Sirsi et al. | Efficiency of DC microgrid on DC distribution system | |
US11769636B2 (en) | Electrical capacitor bank | |
CN116595687A (zh) | 一种新能源站用电系统自动生成方法 | |
CN115603387A (zh) | 一种配电网的优化方法及装置 | |
Sasaki et al. | A statistical method for analyzing lifetime of a battery pack | |
CN105184511A (zh) | 供电业扩服务系统 | |
US20240039414A1 (en) | Power Conversion Device | |
CN115034472A (zh) | 一种分布式光伏运行智能预测管理系统 | |
Tanaka et al. | Concept of new power supply system topology using 380 V and 48 V DC bus for future datacenters and telecommunication buildings | |
Mortazavian et al. | Voltage indices improvement using UPFC based on specific coefficients algorithm | |
CN112784517A (zh) | 一种基于Revit的电气系统图生成方法 | |
CN111610371A (zh) | 一种台区阻抗的实时计算方法 | |
Torres et al. | Load flow simulation of a low-voltage pv-battery based dc micro-grid to supply small isolated communities | |
Alvarez et al. | Optimization-based design of power architecture for 5G small cell base stations | |
CN110969367B (zh) | 一种分布式新能源电力分布的分析方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |