CN114219677A - 一种线路安全裕度校核方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种线路安全裕度校核方法，涉及电力安全裕度技术领域，通过确定满足供电可靠性和网络结构的不考虑负荷增长所留裕度情况下的最佳负载率；根据线路近几年内下降的平均负载率计算线路负荷增长率；根据所述线路负荷增长率计算考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；根据线路去年的日均平均电流和考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率计算明年的平均电流参考值；根据额定载流量和所述明年的平均电流参考值计算线路安全裕度，从而通过近几年的数据，结合线路最佳负载率计算得到的线路安全裕度更为准确，为监测线路的运行状态提供数据支撑。

Description

一种线路安全裕度校核方法
技术领域
本发明属于电力安全裕度技术领域，尤其涉及一种线路安全裕度校核方法。
背景技术
近年来配电网的大数据处理技术已经越来越受到IEEE、CIGRE等国际学术组织的关注与重视。目前主要的研究热点集中在：对配电网中海量数据提供有效的存储和索引机制，建立高效且符合配电网主动管理运行需求的数据处理平台，从而准确预测和评估配电网运行状态，进而构建高效的配电网能量调度体系，提供可靠的控制与运行优化技术。
电力系统运行备用主要是针对预想故障(包括发电机出力波动、负荷波动、短路、跳闸和直流闭锁等)发生后保障系统频率质量要求而设置的，因此，需要在电力系统运行中不断地对运行备用进行监视，并评估其保障系统频率质量的实际能力。
然而，现有的线路安全裕度计算的不准确，因此，需要一种线路安全裕度校核方法，来对线路安全裕度进行校核。
发明内容
本发明的目的在于提供一种线路安全裕度校核方法，从而克服了解决了现有线路安全裕度校核不准确的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种线路安全裕度校核方法，包括以下步骤：
确定满足供电可靠性和网络结构的不考虑负荷增长所留裕度情况下的最佳负载率；
根据线路近几年内下降的平均负载率计算线路负荷增长率；
根据所述线路负荷增长率计算考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；
根据线路去年的日均平均电流和考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率计算明年的平均电流参考值；
根据额定载流量和所述明年的平均电流参考值计算线路安全裕度。
优选地，根据线路接线方式及供电区域类型确定满足供电可靠性和网络结构的线路最佳负载率。
优选地，根据线路3年内下降的平均负载率计算线路负荷增长率。
优选地，所述平均负载率计算线路负荷增长率v的计算公式为：
Figure BDA0003396235350000021
上式中，l6、l7、l8分别表示6、7、8月份的平均负载率，t、t-1、t-2分别表示线路去年、前年及前3年的数据。
优选地，根据所述线路负荷增长率计算考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率的表达式为：
Figure BDA0003396235350000022
上式中，βoptimal为不考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；β’optimal为考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；v为线路负荷增长率；n为所考虑负荷增长时间，单位：年。
优选地，根据线路去年的日均平均电流和考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率计算明年的日均电流参考值Ioptimal的表达式为：
Figure BDA0003396235350000023
上式中，Iaverage为线路去年的日均平均电流，βoptimal为考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率。
优选地，所述线路安全裕度的表达式为：
Figure BDA0003396235350000024
上式中，S为线路安全裕度，Ioptimal为明年的日均电流参考值，I为线路的额定载流量。
优选地，根据所述线路安全裕度判断线路运行状况。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明所提供的线路安全裕度校核方法，通过确定满足供电可靠性和网络结构的不考虑负荷增长所留裕度情况下的最佳负载率；根据线路近几年内下降的平均负载率计算线路负荷增长率；根据所述线路负荷增长率计算考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；根据线路去年的日均平均电流和考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率计算明年的平均电流参考值；根据额定载流量和所述明年的平均电流参考值计算线路安全裕度，从而通过近几年的数据，结合线路最佳负载率计算得到的线路安全裕度更为准确，为监测线路的运行状态提供数据支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是本发明一种线路安全裕度校核方法的流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所提供的线路安全裕度校核方法包括：
S1、确定满足供电可靠性和网络结构的不考虑负荷增长所留裕度情况下的最佳负载率；
S2、根据线路近几年内下降的平均负载率计算线路负荷增长率；
S3、根据所述线路负荷增长率计算考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；
S4、根据线路去年的日均平均电流和考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率计算明年的平均电流参考值；
S5、根据额定载流量和所述明年的平均电流参考值计算线路安全裕度。
上述的线路安全裕度校核方法，通过确定满足供电可靠性和网络结构的不考虑负荷增长所留裕度情况下的最佳负载率；根据线路近几年内下降的平均负载率计算线路负荷增长率；根据所述线路负荷增长率计算考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；根据线路去年的日均平均电流和考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率计算明年的平均电流参考值；根据额定载流量和所述明年的平均电流参考值计算线路安全裕度，从而通过近几年的数据，结合线路最佳负载率计算得到的线路安全裕度更为准确，为监测线路的运行状态提供数据支撑。
其中一个实施例，所述网络架构为配电网络，包括变电站、线路和接入的分布式电源。
其中一个实施例，步骤S1中，根据线路接线方式及供电区域类型确定满足供电可靠性和网络结构的线路最佳负载率。
具体的，根据配电网技术导则(Q/GDW10370)、配电网规划设计技术导则(Q/GDW1738)和配电网运维规程(Q/GDW1519)设定10kV线路最佳负载率，再通过调研收资方式进行调整。
其中一个实施例，根据线路3年内下降的平均负载率计算线路负荷增长率。
其中一个实施例，所述平均负载率计算线路负荷增长率v的计算公式为：
Figure BDA0003396235350000041
上式中，l6、l7、l8分别表示6、7、8月份的平均负载率，t、t-1、t-2分别表示线路去年、前年及前3年的数据。
其中一个实施例，根据所述线路负荷增长率计算考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率的表达式为：
Figure BDA0003396235350000051
上式中，βoptimal为不考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率(仅考虑满足供电可靠性和网络结构的线路理论最佳负载率)；β’optimal为考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；v为线路负荷增长率；n为所考虑负荷增长时间，单位：年。
其中一个实施例，根据线路去年的日均平均电流和考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率计算明年的日均电流参考值Ioptimal的表达式为：
Figure BDA0003396235350000052
上式中，Iaverage为线路去年的日均平均电流，βoptimal为考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率。
其中一个实施例，所述线路安全裕度的表达式为：
Figure BDA0003396235350000053
上式中，S为线路安全裕度，Ioptimal为明年的日均电流参考值，I为线路的额定载流量。
其中一个实施例，根据所述线路安全裕度判断线路运行状况。
其中一个实施例，根据所述线路安全裕度对线路的运行状态进行预警，具体的，当线路对应的线路安全裕度大于10％，且小于或等于20％，则发出警告，需要对该线路进行密切关注；当线路小于10％时，同样发出警告信号，但需要对该线路进行检修。
对本发明线路安全裕度校核方法的实施例进行详细说明，以使本领域技术人员更了解本发明：
确定满足供电可靠性和网络结构的不考虑负荷增长所留裕度情况下的最佳负载率为10kV线路最佳负载率，如表1所示；
表1 10kV网架主要网架结构对应架空线路和电缆线路最佳负载率
Figure BDA0003396235350000061
若无法获得线路接线模式，也可通过表1供电区域类型(A、B、C、D)和线路类型(架空线路或电缆线路)确定线路最佳负载率。
例：如为A或B供电区架空线路则其线路最佳负载率为70％；
结合上式(1)和式(2)计算得到线路近三年内夏季6、7、8月份的平均负载率和线路负荷增长率如表2所示；
表2线路近三年6、7、8月份平均负载率与负荷增长率
Figure BDA0003396235350000062
根据线路的联络线路数、供电区域类型等确定线路的最佳负载率，结合前面计算得到的线路负荷增长率v及所考虑的负荷增长时间n(年)，计算得到考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率β’optimal，最后根据线路去年日平均电流Iaverage计算得到线路参考日平均电流Ioptimal，结合线路的载流量I计算得到线路的安全裕度S如表6所示。
表6线路安全裕度计算结果
Figure BDA0003396235350000063
Figure BDA0003396235350000071
由表6可知，线路2、3、4的安全裕度小于或等于20％，说明这些线路的负载电流即将达到线路额定载流量的80％，应密切关注这些线路的运行情况。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述移动终端的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能模块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。另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述移动终端中模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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。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。
所述集成的模块/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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种线路安全裕度校核方法，其特征在于，包括以下步骤：
确定满足供电可靠性和网络结构的不考虑负荷增长所留裕度情况下的最佳负载率；
根据线路近几年内下降的平均负载率计算线路负荷增长率；
根据所述线路负荷增长率计算考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；
根据线路去年的日均平均电流和考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率计算明年的平均电流参考值；
根据额定载流量和所述明年的平均电流参考值计算线路安全裕度。
2.根据权利要求1所述的线路安全裕度校核方法，其特征在于，根据线路接线方式及供电区域类型确定满足供电可靠性和网络结构的线路最佳负载率。
3.根据权利要求1所述的线路安全裕度校核方法，其特征在于，根据线路3年内下降的平均负载率计算线路负荷增长率。
4.根据权利要求3所述的线路安全裕度校核方法，其特征在于，所述平均负载率计算线路负荷增长率v的计算公式为：
Figure FDA0003396235340000011
Figure FDA0003396235340000012
上式中，l6、l7、l8分别表示6、7、8月份的平均负载率，t、t-1、t-2分别表示线路去年、前年及前3年的数据。
5.根据权利要求1所述的线路安全裕度校核方法，其特征在于，根据所述线路负荷增长率计算考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率的表达式为：
Figure FDA0003396235340000013
上式中，βoptimal为不考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；β’optimal为考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率；v为线路负荷增长率；n为所考虑负荷增长时间，单位：年。
6.根据权利要求1所述的线路安全裕度校核方法，其特征在于，根据线路去年的日均平均电流和考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率计算明年的日均电流参考值Ioptimal的表达式为：
Figure FDA0003396235340000021
上式中，Iaverage为线路去年的日均平均电流，βoptimal为考虑负荷增长所留裕度情况下的线路最佳负载率。
7.根据权利要求1所述的线路安全裕度校核方法，其特征在于，所述线路安全裕度的表达式为：
Figure FDA0003396235340000022
上式中，S为线路安全裕度，Ioptimal为明年的日均电流参考值，I为线路的额定载流量。
8.根据权利要求1所述的线路安全裕度校核方法，其特征在于，根据所述线路安全裕度判断线路运行状况。
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