CN112152208B - 一种城市配电网可开放容量计算方法、系统、终端及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市配电网可开放容量计算方法,涉及配电网技术领域,其技术方案要点是:根据10千伏线路主干线上最小容量元件的最大允许电流,并在考虑最小容量元件的温度系数、电缆敷设情况后计算线路额定容量S0;获取10kV线路主干线并网的分布式电源的最低上网容量Sd;计算获得10千伏线路主干线统计日之前一年内每日整点的线路历史最大负荷Sm;考虑用户报装用量、负荷性质及实际用电情况计算获得线路已批复拟在未来6个月内接入的新装增容用户的接电容量Sjd;根据S0、Sd、Sm、Sjd计算10kV线路主干线可开放容量S;本发明可以保证用户合理、高效的利用电网资源,保证配电网安全、稳定运行,同时规范配电网接入,精简业扩报装手续。
Description
技术领域
本发明涉及配电网技术领域,更具体地说,它涉及一种城市配电网可开放容量计算方法、系统、终端及介质。
背景技术
10kV配电网直接面向用户供电,且规模庞大,如何保证配电网安全、稳定运行,配电网线路合理、有序用电一直是电力行业关注的热点问题。受历史发展制约及电网发展不均衡的制约,大部分我国城市配电网所带负荷并不均匀,一部分线路负荷较轻,另一部分线路处于重载或满载状态。对于申请接入的用户,10kV配电网缺乏相关标准和管理办法来规范可以对外开放的容量,从而影响配电网利用率,造成资源浪费。因此,如何研究设计一种城市配电网可开放容量计算方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的是提供一种城市配电网可开放容量计算方法、系统、终端及介质,在综合考虑上级电网承载能力、配网结构、配网负荷特性、分布式电源接入、已批复报装容量的情况和合理的安全裕度,计算出10kV配电网线路能够对用户开放的程度,可以保证用户合理、高效的利用电网资源,保证配电网安全、稳定运行,同时规范配电网接入,精简业扩报装手续。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
第一方面,提供了一种城市配电网可开放容量计算方法,包括以下步骤:
S101:根据10千伏线路主干线上最小容量元件的最大允许电流,并在考虑最小容量元件的温度系数、电缆敷设情况后计算线路额定容量S0;
S102:获取10kV线路主干线并网的分布式电源的最低上网容量Sd;
S103:考虑线路负荷异动及负荷增长特性因素,以排除特殊方式并剔除突变数据后计算获得10千伏线路主干线统计日之前一年内每日整点的线路历史最大负荷Sm;
S104:考虑用户报装用量、负荷性质及实际用电情况计算获得线路已批复拟在未来6个月内接入的新装增容用户的接电容量Sjd;
S105:根据线路额定容量S0、最低上网容量Sd、线路历史最大负荷Sm、接电容量Sjd计算10kV线路主干线可开放容量S,具体为:S=S0+Sd-Sm-Sjd。
进一步的,所述线路额定容量S0具体为:
式中,U为线路电压等级,10千伏线路电压等级取10,单位kV;I0为线路最小容量元件的额定电流,表示10千伏线路主干线上容量最小的元件的最大允许电流,单位A;β为电流裕度系数,表示负荷电流可以达到最小线路元件额定电流I0的比例。
进一步的,所述线路历史最大负荷Sm具体为:
式中,Δ为线路负荷增长率,负荷增长为正、下降为负;Im为线路历史最大电流,表示统计日之前一年内的每日整点最大电流;SYD为线路异动容量,表示历史最大负荷发生日之后,该线路异动负荷容量总和,容量移入为正、移出为负,单位kVA;
线路异动容量SYD具体为:
SYD=∑Sydαyd
式中,Syd为单次线路异动负荷容量;αyd为相应的需要系数。
进一步的,所述已批复拟接入容量Sjd具体为:
Sjd=∑Sbzαbz
式中,Sbz为预估用户的报装容量,αbz为相应的需要系数。
进一步的,所述需要系数α为考虑以下因素得到的系数:
用户实际取用的负荷并非等于待接入的容量,用户的所有用电设备并非都同时投入运行;
用户投入运行的设备并不一定同时达到满载;
需要系数α的取值根据线路不同的负荷性质确定。
第二方面,提供了一种城市配电网可开放容量计算系统,包括:
额定容量模块,用于根据10千伏线路主干线上最小容量元件的最大允许电流,并在考虑最小容量元件的温度系数、电缆敷设情况后计算线路额定容量S0;
上网容量模块,用于获取10kV线路主干线并网的分布式电源的最低上网容量Sd;
最大负荷模块,用于考虑线路负荷异动及负荷增长特性因素,以排除特殊方式并剔除突变数据后计算获得10千伏线路主干线统计日之前一年内每日整点的线路历史最大负荷Sm;
接电容量模块,用于考虑用户报装用量、负荷性质及实际用电情况计算获得线路已批复拟在未来6个月内接入的新装增容用户的接电容量Sjd;
开放容量模块,用于根据线路额定容量S0、最低上网容量Sd、线路历史最大负荷Sm、接电容量Sjd计算10kV线路主干线可开放容量S,具体为:S=S0+Sd-Sm-Sjd。
第三方面,提供了一种计算机终端,包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的一种城市配电网可开放容量计算方法。
第四方面,提供了一种处理器,处理器用于运行计算机程序,计算机程序运行时执行如第一方面中任意一项所述的一种城市配电网可开放容量计算方法。
第五方面,提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的一种城市配电网可开放容量计算方法。
第六方面,提供了一种计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面中任意一项所述的一种城市配电网可开放容量计算方法。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明在综合考虑上级电网承载能力、配网结构、配网负荷特性、分布式电源接入、已批复报装容量的情况和合理的安全裕度,计算出10kV配电网线路能够对用户开放的程度,可以保证用户合理、高效的利用电网资源,保证配电网安全、稳定运行,同时规范配电网接入,精简业扩报装手续。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1是本发明实施例1中的流程图;
图2是本发明实施例2中的架构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例1-2和附图1-2,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1:一种城市配电网可开放容量计算方法,如图1所示,包括以下步骤:
S101:根据10千伏线路主干线上最小容量元件的最大允许电流,并在考虑最小容量元件的温度系数、电缆敷设情况后计算线路额定容量S0。
线路额定容量S0具体为:
式中,U为线路电压等级,10千伏线路电压等级取10,单位kV;I0为线路最小容量元件的额定电流,表示10千伏线路主干线上容量最小的元件的最大允许电流,单位A;β为电流裕度系数,表示负荷电流可以达到最小线路元件额定电流I0的比例,用以描述线路性质和电网安全裕度。其中,考虑最小容量元件的温度系数、电缆敷设情况包括但不限于变电站开关电流互感器(CT)额定电流、电缆额定运行电流、架空线路额定电流;一般可取CT容量作为最小容量元件,特殊情况下根据线路实际情况进行校核。β的取值由各地市、县调控中心综合考虑配网规模和上级电网安全裕度决定。无负荷转供线路(又称专线),β参考取值区间为[0.65,0.85];互为转供的线路(又称手拉手公线),按照N-1校核,β参考取值区间为[0.5,0.85]。
S102:获取10kV线路主干线并网的分布式电源的最低上网容量Sd,单位kVA。
S103:考虑线路负荷异动及负荷增长特性因素,以排除特殊方式并剔除突变数据后计算获得10千伏线路主干线统计日之前一年内每日整点的线路历史最大负荷Sm。
线路历史最大负荷Sm具体为:
式中,Δ为线路负荷增长率,线路负荷年度增长率预期,负荷增长为正、下降为负;Im为线路历史最大电流,表示统计日之前一年内的每日整点最大电流,可由地市、县调控中心从EMS采集得到,单位A;SYD为线路异动容量,表示历史最大负荷发生日之后,该线路异动负荷容量总和,容量移入为正、移出为负,单位kVA;
线路异动容量SYD具体为:
SYD=∑Sydαyd
式中,Syd为单次线路异动负荷容量;αyd为相应的需要系数。
S104:考虑用户报装用量、负荷性质及实际用电情况计算获得线路已批复拟在未来6个月内接入的新装增容用户的接电容量Sjd。
进一步的,已批复拟接入容量Sjd具体为:
Sjd=∑Sbzαbz
式中,Sbz为预估用户的报装容量,αbz为相应的需要系数。
需要系数α为考虑以下因素得到的系数:用户实际取用的负荷并非等于待接入的容量,用户的所有用电设备并非都同时投入运行;用户投入运行的设备并不一定同时达到满载;需要系数α的取值根据线路不同的负荷性质确定,如民用负荷、商用负荷及工业负荷等分类。
S105:根据线路额定容量S0、最低上网容量Sd、线路历史最大负荷Sm、接电容量Sjd计算10kV线路主干线可开放容量S,具体为:S=S0+Sd-Sm-Sjd。
在满足线路上级电网和所属主变可开放条件下,对配电网10千伏线路可开放容量进行计算,以S表示,考虑到10千伏线路无功一般具备就地补偿条件,开放容量及最大负荷均采用电流值进行计算,因此功率因数不作考虑,单位为kVA,将公式各项分别带入可得可开放容量S的具体计算公式如下:
实施例2:一种城市配电网可开放容量计算系统,如图2所示,包括:
额定容量模块,用于根据10千伏线路主干线上最小容量元件的最大允许电流,并在考虑最小容量元件的温度系数、电缆敷设情况后计算线路额定容量S0。
上网容量模块,用于获取10kV线路主干线并网的分布式电源的最低上网容量Sd。
最大负荷模块,用于考虑线路负荷异动及负荷增长特性因素,以排除特殊方式并剔除突变数据后计算获得10千伏线路主干线统计日之前一年内每日整点的线路历史最大负荷Sm。
接电容量模块,用于考虑用户报装用量、负荷性质及实际用电情况计算获得线路已批复拟在未来6个月内接入的新装增容用户的接电容量Sjd。
配网线路为专线:以成都城区的10千伏益丰路为例,该线路最小元件额定电流为400A,该线专线,即不考虑线路转供。该线路历史最大瞬时负荷电流Im为115A,年平均最大负荷电流Iav为54A。负荷年自然增长率为5%,假设营销部门预估未来一年的接电容量为2000kVA,历史最大负荷以来,无容量改接情况。
不考虑线路转供,β取0.85,Sjd为2000kVA,SYD为0,Sd为0,则可开放容量为:
同时,10kV益丰路所属变电站益州站无接入容量约束,则10kV益丰路最终可开放容量为1797kVA。
配网线路为公线:以成都城区的10kV新软路为例,该线路最小元件额定电流为400A,该线路为手拉手公线,即考虑线路负荷互供。该线路历史最大瞬时负荷电流Im为345A,负荷年自然增长率为3%。营销部预估未来一年接电容量为1000kVA,历史最大负荷以来,无容量改接情况。
考虑线路转供,β取0.8,Sjd为1000kVA,SYD为0,Sd为0,则可开放容量为:
因此,10kV新软路无可开放容量,运检部应立即组织相关部门协商,提出改造方案并实施。
以上的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种城市配电网可开放容量计算方法,其特征是,包括以下步骤:
S101:根据10千伏线路主干线上最小容量元件的最大允许电流,并在考虑最小容量元件的温度系数、电缆敷设情况后计算线路额定容量S0;
S102:获取10kV线路主干线并网的分布式电源的最低上网容量Sd;
S103:考虑线路负荷异动及负荷增长特性因素,以排除特殊方式并剔除突变数据后计算获得10千伏线路主干线统计日之前一年内每日整点的线路历史最大负荷Sm;
S104:考虑用户报装用量、负荷性质及实际用电情况计算获得线路已批复拟在未来6个月内接入的新装增容用户的接电容量Sjd;
S105:根据线路额定容量S0、最低上网容量Sd、线路历史最大负荷Sm、接电容量Sjd计算10kV线路主干线可开放容量S,具体为:S=S0+Sd-Sm-Sjd;
所述线路额定容量S0具体为:
式中,U为线路电压等级,10千伏线路电压等级取10,单位kV;I0为线路最小容量元件的额定电流,表示10千伏线路主干线上容量最小的元件的最大允许电流,单位A;β为电流裕度系数,表示负荷电流可以达到最小线路元件额定电流I0的比例;
所述线路历史最大负荷Sm具体为:
式中,Δ为线路负荷增长率,负荷增长为正、下降为负;Im为线路历史最大电流,表示统计日之前一年内的每日整点最大电流;SYD为线路异动容量,表示历史最大负荷发生日之后,该线路异动负荷容量总和,容量移入为正、移出为负,单位kVA;
线路异动容量SYD具体为:
SYD=∑Sydαyd
式中,Syd为单次线路异动负荷容量;αyd为相应的需要系数;
所述已批复拟在未来6个月内接入的新装增容用户的接电容量Sjd具体为:
Sjd=∑Sbzαbz
式中,Sbz为预估用户的报装容量,αbz为相应的需要系数。
2.根据权利要求1所述的一种城市配电网可开放容量计算方法,其特征是,所述需要系数α为考虑以下因素得到的系数:
用户实际取用的负荷并非等于待接入的容量,用户的所有用电设备并非都同时投入运行;
用户投入运行的设备并不一定同时达到满载;
需要系数α的取值根据线路不同的负荷性质确定。
3.一种城市配电网可开放容量计算系统,其特征是,包括:
额定容量模块,用于根据10千伏线路主干线上最小容量元件的最大允许电流,并在考虑最小容量元件的温度系数、电缆敷设情况后计算线路额定容量S0;
上网容量模块,用于获取10kV线路主干线并网的分布式电源的最低上网容量Sd;
最大负荷模块,用于考虑线路负荷异动及负荷增长特性因素,以排除特殊方式并剔除突变数据后计算获得10千伏线路主干线统计日之前一年内每日整点的线路历史最大负荷Sm;
接电容量模块,用于考虑用户报装用量、负荷性质及实际用电情况计算获得线路已批复拟在未来6个月内接入的新装增容用户的接电容量Sjd;
开放容量模块,用于根据线路额定容量S0、最低上网容量Sd、线路历史最大负荷Sm、接电容量Sjd计算10kV线路主干线可开放容量S,具体为:S=S0+Sd-Sm-Sjd;
所述线路额定容量S0具体为:
式中,U为线路电压等级,10千伏线路电压等级取10,单位kV;I0为线路最小容量元件的额定电流,表示10千伏线路主干线上容量最小的元件的最大允许电流,单位A;β为电流裕度系数,表示负荷电流可以达到最小线路元件额定电流I0的比例;
所述线路历史最大负荷Sm具体为:
式中,Δ为线路负荷增长率,负荷增长为正、下降为负;Im为线路历史最大电流,表示统计日之前一年内的每日整点最大电流;SYD为线路异动容量,表示历史最大负荷发生日之后,该线路异动负荷容量总和,容量移入为正、移出为负,单位kVA;
线路异动容量SYD具体为:
SYD=∑Sydαyd
式中,Syd为单次线路异动负荷容量;αyd为相应的需要系数;
所述已批复拟在未来6个月内接入的新装增容用户的接电容量Sjd具体为:
Sjd=∑Sbzαbz
式中,Sbz为预估用户的报装容量,αbz为相应的需要系数。
4.一种计算机终端,其特征是,包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1或2所述的一种城市配电网可开放容量计算方法。
5.一种处理器,其特征是,处理器用于运行计算机程序,计算机程序运行时执行如权利要求1或2所述的一种城市配电网可开放容量计算方法。
6.一种计算机可读介质,其特征是,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1或2所述的一种城市配电网可开放容量计算方法。
7.一种计算机程序,其特征是,该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1或2所述的一种城市配电网可开放容量计算方法。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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