CN112600193A - 配电网的负荷评估方法及装置 - Google Patents

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车瑶
侯宇程
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Abstract

本申请公开了一种配电网的负荷评估方法及装置。其中，该方法包括：确定配电网中目标分区的最大功率，其中，最大功率为配电网为目标分区分配的最大功率；根据最大功率确定目标分区内可用供电容量；根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，其中，评价指标用于表征目标分区内负荷分布的合理程度。本申请解决了相关技术中无法有效衡量配电网负荷分布的合理程度容易造成的配电网局部线路过载以及母线电压出现异常现象的技术问题。

Description

配电网的负荷评估方法及装置
技术领域
本申请涉及电力领域，具体而言，涉及一种配电网的负荷评估方法及装置。
背景技术
理想条件下，某一配电网的负荷应均匀分布在各个变电站的合理供电半径内，使线路和变压器传输的功率与用电负荷所需的功率相平衡。但是，由于城市拆迁，人口迁移、线路走廊占地困难等多种因素，经常导致原本规划初期负荷分布相对较合理的线路，经过几年的发展后出现负荷分布极不均匀的情况。这一情况的出现最直接的后果就是造成局部线路过载或母线电压异常现象的出现。如何有效量化评估以及准确预测某一配电网负荷分布的合理程度，为配电网变电站选址定容，线路切换提供有力指导就成为一项需要解决的问题。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种配电网的负荷评估方法及装置，以至少解决相关技术中无法有效衡量配电网负荷分布的合理程度容易造成的配电网局部线路过载以及母线电压出现异常现象的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种配电网的负荷评估方法，包括：确定配电网中目标分区的最大功率，其中，最大功率为配电网为目标分区分配的最大功率；根据最大功率确定目标分区内可用供电容量；根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，其中，评价指标用于表征目标分区内负荷分布的合理程度。
可选地，根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，包括：计算可用供电容量与目标分区内预设供电容量的比值；将比值作为目标分区内的评价指标，其中，目标分区内的评价指标越大，目标分区内的负荷分布的合理程度越大。
可选地，确定配电网中目标分区的最大功率，包括：获取目标分区内当前电力负荷值；按照第一预设步长调节电力负荷值，直至电力负荷值不满足预设条件；将不满足预设条件的电力负荷值作为第一电力负荷值；按照第二预设步长调节第一电力负荷值，直至第一电力负荷值满足预设条件，将满足于预设条件的第一电力负荷值作为配电网中目标分区的最大功率，其中，第二预设步长小于第一预设步长。
可选地，预设条件至少包括以下之一：目标分区内各个节点的电压小于各个节点电压的上限值且大于各个节点电压的下限值；目标分区内各个支路通过的电流小于各个支路允许通过的电流最大值；目标分区内各个变压器输出的功率值小于各个变压器的最大容量。
可选地，根据最大功率确定目标分区内可用供电容量，包括：获取目标分区内所有变压器的绕组容量；将最大功率与绕组容量的差值作为目标分区内可用供电容量。
可选地，在根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标之后，方法还包括：根据预设供电容量与配电网内所有变电站的容量之和，确定目标分区的权重系数；根据权重系数与目标分区内的评价指标确定配电网的评价指标，其中，配电网的评价指标用于指示配电网的负荷分布的合理程度，其中，配电网的评价指标越大，配电网的负荷分布的合理程度越大。
可选地，根据预设供电容量与配电网内所有变电站的容量之和，确定目标分区的权重系数，包括：计算预设供电容量与配电网内所有变电站的容量之和的比值；将比值作为目标分区的权重系数。
根据本申请实施例的一个方面，还提供了一种配电网的负荷评估装置，包括：第一确定模块，用于确定配电网中目标分区的最大功率，其中，最大功率为配电网为目标分区分配的最大功率；第二确定模块，用于根据最大功率确定目标分区内可用供电容量；第三确定模块，用于根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，其中，评价指标用于表征目标分区内负荷分布的合理程度。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行任意一种配电网的负荷评估方法。
根据本申请的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行任意一种配电网的负荷评估方法。
在本申请实施例中，采用基于目标分区内可用供电容量与预设供电容量确定目标分区内负荷分布的合理程度的方式，通过确定配电网中目标分区的最大功率，进而根据最大功率确定目标分区内可用供电容量，最后，根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，其中，评价指标用于表征目标分区内负荷分布的合理程度，达到了利用目标分区内可用供电容量与预设供电容量有效的量化目标分区内负荷分布的合理程度的技术效果，进而解决了相关技术中无法有效衡量配电网负荷分布的合理程度容易造成的配电网局部线路过载以及母线电压出现异常现象的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种可选的配电网的负荷评估方法的流程示意图；
图2是根据本申请实施例的一种可选的配电网的负荷评估装置的结构示意图；
图3为求取目标分区的最大功率的原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请实施例，提供了一种配电网的负荷评估方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本申请实施例的配电网的负荷评估方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，确定配电网中目标分区的最大功率，其中，最大功率为配电网为目标分区分配的最大功率；
步骤S104，根据最大功率确定目标分区内可用供电容量；
步骤S106，根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，其中，评价指标用于表征目标分区内负荷分布的合理程度。
该配电网的负荷评估方法中，首先，确定配电网中目标分区的最大功率，其中，最大功率为配电网为目标分区分配的最大功率；再根据最大功率确定目标分区内可用供电容量；最后，根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，其中，评价指标用于表征目标分区内负荷分布的合理程度，达到了利用目标分区内可用供电容量与预设供电容量有效的量化目标分区内负荷分布的合理程度的技术效果，进而解决了相关技术中无法有效衡量配电网负荷分布的合理程度容易造成的配电网局部线路过载以及母线电压出现异常现象的技术问题。
本申请一些可选的实施例中，可以根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，具体地：计算可用供电容量与目标分区内预设供电容量的比值；将比值作为目标分区内的评价指标，可以理解的，目标分区内的评价指标越大，目标分区内的负荷分布的合理程度越大。
例如，通过如下公式确定上述目标分区内的评价指标：
Figure BDA0002801075950000041
其中，Ai表示目标分区内的评价指标，Si-total为目标分区i的电网设计供电容量(即目标分区内预设供电容量)，可选地，取Si-total为目标分区i内所有220kV变电站内所有变压器容量之和，Si-y为目标分区i的可用供电容量(即目标分区内可用供电容量)。
本申请一些可选的实施例中，可以通过如下方式确定配电网中目标分区的最大功率，具体地：可以获取目标分区内当前电力负荷值；然后按照第一预设步长调节电力负荷值，直至电力负荷值不满足预设条件；将不满足预设条件的电力负荷值作为第一电力负荷值；按照第二预设步长调节第一电力负荷值，直至第一电力负荷值满足预设条件，将满足于预设条件的第一电力负荷值作为配电网中目标分区的最大功率，需要说明的是，第二预设步长小于第一预设步长。
还需要说明的是，预设条件包括但不限于：目标分区内各个节点的电压小于各个节点电压的上限值且大于各个节点电压的下限值；目标分区内各个支路通过的电流小于各个支路允许通过的电流最大值；目标分区内各个变压器输出的功率值小于各个变压器的最大容量。
例如，Vil≤Vi≤Viu；
ii≤iimax；
Si≤Simax；其中,Vi、Viu和Vil分别为节点i的电压及其上下限；ii和iimax为各支路流过的电流和其允许通过的最大电流；Si和Simax为各变压器支路流出的功率值和各个变压器的最大容量。
本申请一些实施例中，可根据最大功率确定目标分区内可用供电容量，具体地：可获取目标分区内所有变压器的绕组容量；然后将最大功率与绕组容量的差值作为目标分区内可用供电容量。
本申请一些可选的实施例中，在根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标之后，可以通过如下方式确定配电网的评价指标，具体地：根据预设供电容量与配电网内所有变电站的容量之和，确定目标分区的权重系数；根据权重系数与目标分区内的评价指标确定配电网的评价指标，其中，配电网的评价指标用于指示配电网的负荷分布的合理程度，可以理解的，配电网的评价指标越大，配电网的负荷分布的合理程度越大。
本身一些实施例中，可以根据预设供电容量与配电网内所有变电站的容量之和，确定目标分区的权重系数，具体地：计算预设供电容量与配电网内所有变电站的容量之和的比值；将比值作为目标分区的权重系数。
具体地，可以通过如下公式确定权重系数：
Figure BDA0002801075950000051
其中，ai表示权重系数，Stotal为配电网设计供电容量(配电网内所有变电站的容量之和)，可选地，取Stotal为配电网内所有220kV变电站所有变压器容量之和。
具体地，可以通过如下公式确定配电网的评价指标：
Figure BDA0002801075950000052
其中，T为配电网的评价指标，ai表示权重系数，Ai表示目标分区内的评价指标，i为目标分区的表示符号，n为配电网内的目标分区i的个数。
图2是根据本申请实施例的一种配电网的负荷评估装置，如图2所示，该配电网的负荷评估装置，包括：
第一确定模块40，用于确定配电网中目标分区的最大功率，其中，最大功率为配电网为目标分区分配的最大功率；
第二确定模块42，用于根据最大功率确定目标分区内可用供电容量；
第三确定模块44，用于根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，其中，评价指标用于表征目标分区内负荷分布的合理程度。
该配电网的负荷评估装置中，第一确定模块40，用于确定配电网中目标分区的最大功率，其中，最大功率为配电网为目标分区分配的最大功率；第二确定模块42，用于根据最大功率确定目标分区内可用供电容量；第三确定模块44，用于根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，其中，评价指标用于表征目标分区内负荷分布的合理程度，达到了利用目标分区内可用供电容量与预设供电容量有效的量化目标分区内负荷分布的合理程度的技术效果，进而解决了相关技术中无法有效衡量配电网负荷分布的合理程度容易造成的配电网局部线路过载以及母线电压出现异常现象的技术问题。
本申请一些可选的实施例中，可以根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，具体地：计算可用供电容量与目标分区内预设供电容量的比值；将比值作为目标分区内的评价指标，可以理解的，目标分区内的评价指标越大，目标分区内的负荷分布的合理程度越大。
本申请一些实施例中，可根据最大功率确定目标分区内可用供电容量，具体地：可获取目标分区内所有变压器的绕组容量；然后将最大功率与绕组容量的差值作为目标分区内可用供电容量。
本申请一些可选的实施例中，在根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标之后，可以通过如下方式确定配电网的评价指标，具体地：根据预设供电容量与配电网内所有变电站的容量之和，确定目标分区的权重系数；根据权重系数与目标分区内的评价指标确定配电网的评价指标，其中，配电网的评价指标用于指示配电网的负荷分布的合理程度，可以理解的，配电网的评价指标越大，配电网的负荷分布的合理程度越大。
本身一些实施例中，可以根据预设供电容量与配电网内所有变电站的容量之和，确定目标分区的权重系数，具体地：计算预设供电容量与配电网内所有变电站的容量之和的比值；将比值作为目标分区的权重系数。
本申请一些可选的实施例中，可以通过如下方式确定配电网中目标分区的最大功率，具体地：可以获取目标分区内当前电力负荷值；然后按照第一预设步长调节电力负荷值，直至电力负荷值不满足预设条件；将不满足预设条件的电力负荷值作为第一电力负荷值；按照第二预设步长调节第一电力负荷值，直至第一电力负荷值满足预设条件，将满足于预设条件的第一电力负荷值作为配电网中目标分区的最大功率，需要说明的是，第二预设步长小于第一预设步长。
具体地，可从当前的负荷水平运行点出发，选取一个合适的步长m，按照一定的负荷增长模式，不断增大负荷，每增加一次负荷就求取一次潮流解，直到有越限约束条件(预设条件)被激发为止。在负荷增长过程中，步长m按一定策略不断调整，直到满足一定的精度要求。即将发生越限的临界点所对应的负荷作为该区域电网在当前运行方式下所能提供的最大功率。
可选地，可采用自动变步长的方法逐步向前增加负荷大小：若增加负荷成功(即没有预设条件触发)，则以原步长继续增加负荷；若增加负荷失败(触发了预设条件)，则步长减半，如此反复，直到步长减小到满足精度要求为止。图3为求取目标分区的最大功率的原理图，图中弧线与坐标轴所包围部分为分区电网可正常输送的功率示意区，当前的负荷水平为S0，以当前的负荷水平S0为增长基数不断增加负荷，例如，增加mS0至S1，在增加mS0至S2，再以二分之一的步长mS0/2，增加S3，再以较小单位的步长增加S4，最后以更小的单位调节S5，即直到触发预设条件为止，然后缩小步长，让其最终收敛在边界点S6。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行任意一种配电网的负荷评估方法。
具体地，上述存储介质用于存储执行以下功能的程序指令，实现以下功能:
确定配电网中目标分区的最大功率，其中，最大功率为配电网为目标分区分配的最大功率；根据最大功率确定目标分区内可用供电容量；根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，其中，评价指标用于表征目标分区内负荷分布的合理程度。
根据本申请的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行任意一种配电网的负荷评估方法。
具体地，上述处理器用于调用存储器中的程序指令，实现以下功能：
确定配电网中目标分区的最大功率，其中，最大功率为配电网为目标分区分配的最大功率；根据最大功率确定目标分区内可用供电容量；根据可用供电容量和目标分区对应的预设供电容量确定目标分区内的评价指标，其中，评价指标用于表征目标分区内负荷分布的合理程度。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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，在本申请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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电网的负荷评估方法，其特征在于，包括：
确定配电网中目标分区的最大功率，其中，所述最大功率为所述配电网为所述目标分区分配的最大功率；
根据所述最大功率确定目标分区内可用供电容量；
根据所述可用供电容量和所述目标分区对应的预设供电容量确定所述目标分区内的评价指标，其中，所述评价指标用于表征所述目标分区内负荷分布的合理程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述可用供电容量和所述目标分区对应的预设供电容量确定所述目标分区内的评价指标，包括：
计算所述可用供电容量与所述目标分区内预设供电容量的比值；
将所述比值作为所述目标分区内的评价指标，其中，所述目标分区内的评价指标越大，所述目标分区内的负荷分布的合理程度越大。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定配电网中目标分区的最大功率，包括：
获取所述目标分区内当前电力负荷值；
按照第一预设步长调节所述电力负荷值，直至所述电力负荷值不满足预设条件；
将不满足所述预设条件的所述电力负荷值作为第一电力负荷值；
按照第二预设步长调节所述第一电力负荷值，直至所述第一电力负荷值满足预设条件，将满足于所述预设条件的第一电力负荷值作为所述配电网中目标分区的最大功率，其中，所述第二预设步长小于所述第一预设步长。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设条件至少包括以下之一：
所述目标分区内各个节点的电压小于所述各个节点电压的上限值且大于所述各个节点电压的下限值；
所述目标分区内各个支路通过的电流小于所述各个支路允许通过的电流最大值；
所述目标分区内各个变压器输出的功率值小于所述各个变压器的最大容量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述最大功率确定目标分区内可用供电容量，包括：
获取目标分区内所有变压器的绕组容量；
将所述最大功率与所述绕组容量的差值作为所述目标分区内可用供电容量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述可用供电容量和所述目标分区对应的预设供电容量确定所述目标分区内的评价指标之后，所述方法还包括：
根据所述预设供电容量与所述配电网内所有变电站的容量之和，确定所述目标分区的权重系数；
根据所述权重系数与所述目标分区内的评价指标确定所述配电网的评价指标，其中，所述配电网的评价指标用于指示所述配电网的负荷分布的合理程度，其中，所述配电网的评价指标越大，所述配电网的负荷分布的合理程度越大。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述预设供电容量与所述配电网内所有变电站的容量之和，确定所述目标分区的权重系数，包括：
计算所述预设供电容量与所述配电网内所有变电站的容量之和的比值；
将所述比值作为所述目标分区的权重系数。
8.一种配电网的负荷评估装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于确定配电网中目标分区的最大功率，其中，所述最大功率为所述配电网为所述目标分区分配的最大功率；
第二确定模块，用于根据所述最大功率确定目标分区内可用供电容量；
第三确定模块，用于根据所述可用供电容量和所述目标分区对应的预设供电容量确定所述目标分区内的评价指标，其中，所述评价指标用于表征所述目标分区内负荷分布的合理程度。
9.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述配电网的负荷评估方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述配电网的负荷评估方法。
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