CN115313650A - 一种配电物联网的转供调控方法及系统 - Google Patents

一种配电物联网的转供调控方法及系统 Download PDF

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CN115313650A CN202211009145.9A CN202211009145A CN115313650A CN 115313650 A CN115313650 A CN 115313650A CN 202211009145 A CN202211009145 A CN 202211009145A CN 115313650 A CN115313650 A CN 115313650A
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吕意飞
马春强
赵英凯
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Abstract

本申请实施例提供一种配电物联网的能源补偿及转供调控方法，包括，提供一种监测移动储能设备，当线路产生需调控机井负荷时，根据所述移动储能设备当前可用负荷情况，向配电自动化云主站推送能源负荷补偿策略；所述配电自动化云主站根据预设标准，对能源负荷补偿策略进行评估，若所述策略被采用，实时监测所述移动储能设备负荷剩余值，并对所述移动储能设备的离网进行时间倒计；当所述移动储能设备所提供负荷不满足所述需调控机井负荷时，确定目前联络开关位置信息，并结合联络线路实时可用负荷和分段负荷情况，计算可转供负荷。

Description

一种配电物联网的转供调控方法及系统
技术领域
本说明书涉及一种配电物联网的能源补偿及转供调控领域，尤其涉及一种配电物联网的能源补偿及转供调控方法和系统。
背景技术
新疆塔城以农业创收作为主要经济支柱的典型地区，大规模农业用电设施用电无序化造成台区季节性尖峰负荷日益突出，线路过载重载比例持续增大，以灌溉用电为主的季节性和区域性高峰供电紧张现象已对线路及主网造成较大威胁。农业地区机井灌溉负荷扰动对电网的安全稳定运行影响较大，机井灌溉的负荷随季节变化波动较大，农户井灌负荷的控制一直以来由于配网基础及配电设施的薄弱难以解决。
塔城地区属于资源性缺水地区,水资源时空分布不均,农业用水比重较大,且存在灌溉用水浪费严重,灌溉设施不足且老化严重,农业用水价格不合理,地下水超采严重等问题。
近年来，水资源管理局联合电力公司共同治理农业用水随性化，过度灌溉，无序用水用电，加装改造了水泵启动柜，然而在运行过程中，破坏与丢失严重，导致根本问题未能得到妥善解决。
35kV玉什哈拉苏变现状：主变容量10MVA+6.3MVA，所辖10kV出线5条；2020年玉什哈拉苏变电站1号主变最大负荷9640kW，属于严重重载，即将过载；10kV玉铁线容量6882kVA，线路长度27.24千米，公变3台，容量330kVA，用户数163户，专变61台；10千伏玉哈线容量12495kVA，线路长度29.49千米，公变7台，容量1080kVA，用户数535户，专变88台；10千伏玉井线容量1350kVA，线路长度26.69千米，公变3台，容量515kVA，用户数151户，专变32台；10千伏玉兰线容量2635kVA，线路长度19.46千米，公变1台，容量200kVA，用户数63户，专变38台；10千伏玉萨线容量5005kVA，线路长度32.81千米，公变20台，容量4323kVA，用户数2500户，专变24台。试点线路玉哈线机井专变负荷6965kW，负荷占比55.74％；
试点线路玉哈线挂网结构仍较为薄弱，供电能力虽基本能满足负荷需求，但存在区域负荷不平衡、负荷突增情况，不能实现负荷转移，中低压配电结构薄弱；配电台区控制箱配置简单、低廉，使用的开关大多数比较老旧且配置容量和机井灌溉负荷不匹配；挂接负荷主要为感性负荷，电网中的无功功率消耗大，农机灌溉采用变压器老旧，变压器使用效率低，功率因数普遍比较低。线路存在以灌溉用电为主的季节性和区域性高峰供电紧张现象，以往均由人工根据经验对线路负荷进行调整，缺少信息化手段对复杂的机井用电情况进行辅助分析。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为解决上述问题，本申请实施例提供一种配电物联网的能源补偿及转供调控方法，包括，提供一种监测移动储能设备，当线路产生需调控机井负荷时，根据所述移动储能设备当前可用负荷情况，向配电自动化云主站推送能源负荷补偿策略；
所述配电自动化云主站根据预设标准，对能源负荷补偿策略进行评估，若所述策略被采用，实时监测所述移动储能设备负荷剩余值，并对所述移动储能设备的离网进行时间倒计；
当所述移动储能设备所提供负荷不满足所述需调控机井负荷时，确定目前联络开关位置信息，并结合联络线路实时可用负荷和分段负荷情况，计算可转供负荷；
计算并预测转供后线路负荷状态，最终形成转供调控策略；
柔性调度策略定义变量如下：
线路最大负荷：x
策略启动负荷：x'
线路实时负荷：y
线路非机井总负荷：z
线路机井总负荷：n
单个机井额定负荷：nm,m为1-m的正整数
实时机井可用负荷：a
需调控机井负荷：a'
机井属性，优先级系数：d
机井属性，受限记录：e
机井属性，土壤水分含量：f
机井属性，单位负荷灌溉面积：g
机井属性，机井灌溉土地面积：hm
机井属性，用户申请时间：t
已知变量关系：
x′＝0.9*x
y＝z+n≤x′<x
n＝n1+n2+n3+…+nm
当y＝z+n≤x'时，a＝x'-z，a'＝0
当y＝z+n>x'时，a＝0，a'＝y-x'
若所述转供调控策略被所述配电自动化云主站采用，则实时监测被转供负荷情况和线路负荷情况，当所述线路负荷下降，向所述配电自动化云主站推送负荷转回策略。
可选的，当所述移动储能设备所提供负荷不满足需调控机井负荷时，还需将机井负荷拉路策略与所述负荷转供策略同时采用，并判断机井与实时机井可用负荷的关系，如不允许机井启动，则与之对应的所述机井的受限记录增加一条。
可选的，计算联络线路实时可用负荷的数值，若所述联络线路实时可用负荷大于策略启动负荷，则启动所述策略启动负荷所对应的策略；并对所述策略按综合打分制进行打分，优先断开得分高的机井。
可选的，所述策略启动后，根据需调控的所述机井负荷和单个机井额定负荷，枚举出所有满足条件的机井组合，并根据机井综合得分，累加计算出每种组合的得分，所述得分最高的组合即为最优的能源补偿及转供调控策略；
根据所述最优的能源补偿及转供调控策略构建配电物联网的能源补偿及转供调控服务；
基于所述配电物联网的能源补偿及转供调控服务设计能源补偿及转供调控策略设备。
机井启动限制
当机井nm需要启动时，首先判断机井nm与实时机井可用负荷a的关系，如nm>a，则不允许机井nm启动。同时，nm的受限记录增加一条。
2、机井群控综合研判
当线路实时负荷y>策略启动负荷x'时，策略启动。策略采用综合打分制，优先断开得分高的机井。
机井综合得分＝(e+f+g+t)*d
机井属性，优先级系数d：d分为非常重要、重要、一般重要、不重要，对应系数为0、0.2、0.4、0.6、1。
机井属性，受限记录e：按照机井被限制时间及次数进行排名，最近一次受限机井得1分，根据排名得分依次递增，每次加1分。
机井属性，土壤水分含量f：假设当f＝1时，土壤中的水分含量能够完全满足农作物生长需要。则根据土壤水分含量对机井进行排名，fmin＝1，根据水分含量得分依次递增，每次加1分。
机井属性，单位负荷灌溉面积g：g＝hm:nm,g越大得分越低，gmax＝1，根据排名得分依次递增，每次加1分。
机井属性，用户申请时间t：在外网搭建智慧用电云平台，提供机井灌溉扫码小程序，实时收集用户使用机井申请。在计算机井综合得分时，最先申请使用的机井得1分，即tmax＝1，根据申请时间排名得分依次递增，每次加1分。
策略启动后，根据需调控机井负荷a'和单个机井额定负荷nm，枚举出所有满足a'的机井组合，根据机井综合得分，累加计算出每种组合的得分，最终得分最高的组合即为建议的机井群控策略。
可选的，提供一种配电物联网的能源补偿及转供调控装置，其特征在于，包括：
第一监测单元：监测移动储能设备，当线路产生需调控机井负荷时，根据所述移动储能设备当前可用负荷情况，向配电自动化云主站推送能源负荷补偿策略；第二评估单元：所述配电自动化云主站根据预设标准，对能源负荷补偿策略进行评估，若所述策略被采用，实时监测所述移动储能设备负荷剩余值，并对所述移动储能设备的离网进行时间倒计；
当所述移动储能设备所提供负荷不满足所述需调控机井负荷时，确定目前联络开关位置信息，并结合联络线路实时可用负荷和分段负荷情况，计算可转供负荷；
第三机井负荷拉陆策略单元：当所述移动储能设备所提供负荷不满足需调控机井负荷时，还需将所述策略单元中的策略与所述负荷转供策略同时采用，并判断机井与实时机井可用负荷的关系，如不允许机井启动，则与之对应的所述机井的受限记录增加一条。
第四计算单元：计算联络线路实时可用负荷的数值，若所述联络线路实时可用负荷大于策略启动负荷，则启动所述策略启动负荷所对应的策略；并对所述策略按综合打分制进行打分，优先断开得分高的机井，所述策略启动后，根据需调控的所述机井负荷和单个机井额定负荷，枚举出所有满足条件的机井组合，并根据机井综合得分，累加计算出每种组合的得分，所述得分最高的组合即为最优的能源补偿及转供调控策略；根据所述最优的能源补偿及转供调控策略构建配电物联网的能源补偿及转供调控服务；基于所述配电物联网的能源补偿及转供调控服务设计能源补偿及转供调控策略设备。
可选的，提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述任一项配电物联网的能源补偿及转供调控方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的配电物联网的能源补偿及转供调控的方法。本发明依托于配网云主站，建立柔性调度应用体系，体系建设遵循“自上而下监测负荷、自下而上调控负荷”的思路，开展机井负荷辨识、柔性负荷优化调节技术、农业灌溉数据接入技术，结合负荷转供、新能源补偿等技术，提高电力设备自动化水平，实现电能信息远程采集和管理，达成供电公司与农业种植户的双向互动。以保证整条线路供电可靠性为目标，形成精确到机井的三级负荷调控策略，实现对机井负荷灵活、柔性、高效调节。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种配电物联网的能源补偿及转供调控方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种配电物联网的能源补偿及转供调控装置示意图；
具体实施方式
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”、“第三”、“第四”等(如果存在)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，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。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。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实施例，而不是全部的实施例。
S110、本申请实施例提供一种配电物联网的能源补偿及转供调控方法，包括，提供一种监测移动储能设备，当线路产生需调控机井负荷时，根据所述移动储能设备当前可用负荷情况，向配电自动化云主站推送能源负荷补偿策略；
所述配电自动化云主站根据预设标准，对能源负荷补偿策略进行评估，若所述策略被采用，实时监测所述移动储能设备负荷剩余值，并对所述移动储能设备的离网进行时间倒计；
当所述移动储能设备所提供负荷不满足所述需调控机井负荷时，确定目前联络开关位置信息，并结合联络线路实时可用负荷和分段负荷情况，计算可转供负荷；
计算并预测转供后线路负荷状态，最终形成转供调控策略；
柔性调度策略定义变量如下：
线路最大负荷：x
策略启动负荷：x'
线路实时负荷：y
线路非机井总负荷：z
线路机井总负荷：n
单个机井额定负荷：nm,m为1-m的正整数
实时机井可用负荷：a
需调控机井负荷：a'
机井属性，优先级系数：d
机井属性，受限记录：e
机井属性，土壤水分含量：f
机井属性，单位负荷灌溉面积：g
机井属性，机井灌溉土地面积：hm
机井属性，用户申请时间：t
已知变量关系：
x′＝0.9*x
y＝z+n≤x′<x
n＝n1+n2+n3+…+nm
当y＝z+n≤x'时，a＝x'-z，a'＝0
当y＝z+n>x'时，a＝0，a'＝y-x'
若所述转供调控策略被所述配电自动化云主站采用，则实时监测被转供负荷情况和线路负荷情况，当所述线路负荷下降，向所述配电自动化云主站推送负荷转回策略。
S120、当所述移动储能设备所提供负荷不满足需调控机井负荷时，还需将机井负荷拉路策略与所述负荷转供策略同时采用，并判断机井与实时机井可用负荷的关系，如不允许机井启动，则与之对应的所述机井的受限记录增加一条。
S130，计算联络线路实时可用负荷的数值，若所述联络线路实时可用负荷大于策略启动负荷，则启动所述策略启动负荷所对应的策略；并对所述策略按综合打分制进行打分，优先断开得分高的机井。
S140，所述策略启动后，根据需调控的所述机井负荷和单个机井额定负荷，枚举出所有满足条件的机井组合，并根据机井综合得分，累加计算出每种组合的得分，所述得分最高的组合即为最优的能源补偿及转供调控策略；
根据所述最优的能源补偿及转供调控策略构建配电物联网的能源补偿及转供调控服务；
基于所述配电物联网的能源补偿及转供调控服务设计能源补偿及转供调控策略设备。
机井启动限制
当机井nm需要启动时，首先判断机井nm与实时机井可用负荷a的关系，如nm>a，则不允许机井nm启动。同时，nm的受限记录增加一条。
机井群控综合研判
当线路实时负荷y>策略启动负荷x'时，策略启动。策略采用综合打分制，优先断开得分高的机井。
机井综合得分＝(e+f+g+t)*d
机井属性，优先级系数d：d分为非常重要、重要、一般重要、不重要，对应系数为0、0.2、0.4、0.6、1。
机井属性，受限记录e：按照机井被限制时间及次数进行排名，最近一次受限机井得1分，根据排名得分依次递增，每次加1分。
机井属性，土壤水分含量f：假设当f＝1时，土壤中的水分含量能够完全满足农作物生长需要。则根据土壤水分含量对机井进行排名，fmin＝1，根据水分含量得分依次递增，每次加1分。
机井属性，单位负荷灌溉面积g：g＝hm:nm,g越大得分越低，gmax＝1，根据排名得分依次递增，每次加1分。
机井属性，用户申请时间t：在外网搭建智慧用电云平台，提供机井灌溉扫码小程序，实时收集用户使用机井申请。在计算机井综合得分时，最先申请使用的机井得1分，即tmax＝1，根据申请时间排名得分依次递增，每次加1分。
策略启动后，根据需调控机井负荷a'和单个机井额定负荷nm，枚举出所有满足a'的机井组合，根据机井综合得分，累加计算出每种组合的得分，最终得分最高的组合即为建议的机井群控策略。
示例性的，提供一种配电物联网的能源补偿及转供调控装置，其特征在于，包括：
第一监测单元：监测移动储能设备，当线路产生需调控机井负荷时，根据所述移动储能设备当前可用负荷情况，向配电自动化云主站推送能源负荷补偿策略；第二评估单元：所述配电自动化云主站根据预设标准，对能源负荷补偿策略进行评估，若所述策略被采用，实时监测所述移动储能设备负荷剩余值，并对所述移动储能设备的离网进行时间倒计；
当所述移动储能设备所提供负荷不满足所述需调控机井负荷时，确定目前联络开关位置信息，并结合联络线路实时可用负荷和分段负荷情况，计算可转供负荷；
第三机井负荷拉陆策略单元：当所述移动储能设备所提供负荷不满足需调控机井负荷时，还需将所述策略单元中的策略与所述负荷转供策略同时采用，并判断机井与实时机井可用负荷的关系，如不允许机井启动，则与之对应的所述机井的受限记录增加一条。
第四计算单元：计算联络线路实时可用负荷的数值，若所述联络线路实时可用负荷大于策略启动负荷，则启动所述策略启动负荷所对应的策略；并对所述策略按综合打分制进行打分，优先断开得分高的机井，所述策略启动后，根据需调控的所述机井负荷和单个机井额定负荷，枚举出所有满足条件的机井组合，并根据机井综合得分，累加计算出每种组合的得分，所述得分最高的组合即为最优的能源补偿及转供调控策略；根据所述最优的能源补偿及转供调控策略构建配电物联网的能源补偿及转供调控服务；基于所述配电物联网的能源补偿及转供调控服务设计能源补偿及转供调控策略设备。
示例性的，提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述任一项配电物联网的能源补偿及转供调控方法的步骤。
示例性的，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的配电物联网的能源补偿及转供调控的方法。
以上，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种配电物联网的能源补偿及转供调控方法，其特征在于，监测移动储能设备，当线路产生需调控机井负荷时，根据所述移动储能设备当前可用负荷情况，向配电自动化云主站推送能源负荷补偿策略；
所述配电自动化云主站根据预设标准，对能源负荷补偿策略进行评估，若所述策略被采用，实时监测所述移动储能设备负荷剩余值，并对所述移动储能设备的离网进行时间倒计；
当所述移动储能设备所提供负荷不满足所述需调控机井负荷时，确定目前联络开关位置信息，并结合联络线路实时可用负荷和分段负荷情况，计算可转供负荷；
计算并预测转供后线路负荷状态，最终形成转供调控策略；
若所述转供调控策略被所述配电自动化云主站采用，则实时监测被转供负荷情况和线路负荷情况，当所述线路负荷下降，向所述配电自动化云主站推送负荷转回策略。
2.根据权利要求1所述的一种配电物联网的能源补偿及转供调控方法，其特征在于，当所述移动储能设备所提供负荷不满足需调控机井负荷时，还需将机井负荷拉路策略与所述负荷转供策略同时采用，并判断机井与实时机井可用负荷的关系，如不允许机井启动，则与之对应的所述机井的受限记录增加一条。
3.根据权利要求1所述的一种配电物联网的能源补偿及转供调控方法，其特征在于，计算联络线路实时可用负荷的数值，若所述联络线路实时可用负荷大于策略启动负荷，则启动所述策略启动负荷所对应的策略；并对所述策略按综合打分制进行打分，优先断开得分高的机井。
4.根据权利要求3所述的一种配电物联网的能源补偿及转供调控方法，其特征在于，所述策略启动后，根据需调控的所述机井负荷和单个机井额定负荷，枚举出所有满足条件的机井组合，并根据机井综合得分，累加计算出每种组合的得分，所述得分最高的组合即为最优的能源补偿及转供调控策略；
根据所述最优的能源补偿及转供调控策略构建配电物联网的能源补偿及转供调控服务；
基于所述配电物联网的能源补偿及转供调控服务设计能源补偿及转供调控策略设备。
5.一种配电物联网的能源补偿及转供调控装置，其特征在于，包括：
第一监测单元：监测移动储能设备，当线路产生需调控机井负荷时，根据所述移动储能设备当前可用负荷情况，向配电自动化云主站推送能源负荷补偿策略；
第二评估单元：所述配电自动化云主站根据预设标准，对能源负荷补偿策略进行评估，若所述策略被采用，实时监测所述移动储能设备负荷剩余值，并对所述移动储能设备的离网进行时间倒计；
当所述移动储能设备所提供负荷不满足所述需调控机井负荷时，确定目前联络开关位置信息，并结合联络线路实时可用负荷和分段负荷情况，计算可转供负荷；
第三机井负荷拉陆策略单元：当所述移动储能设备所提供负荷不满足需调控机井负荷时，还需将所述策略单元中的策略与所述负荷转供策略同时采用，并判断机井与实时机井可用负荷的关系，如不允许机井启动，则与之对应的所述机井的受限记录增加一条。
第四计算单元：计算联络线路实时可用负荷的数值，若所述联络线路实时可用负荷大于策略启动负荷，则启动所述策略启动负荷所对应的策略；并对所述策略按综合打分制进行打分，优先断开得分高的机井，所述策略启动后，根据需调控的所述机井负荷和单个机井额定负荷，枚举出所有满足条件的机井组合，并根据机井综合得分，累加计算出每种组合的得分，所述得分最高的组合即为最优的能源补偿及转供调控策略；根据所述最优的能源补偿及转供调控策略构建配电物联网的能源补偿及转供调控服务；基于所述配电物联网的能源补偿及转供调控服务设计能源补偿及转供调控策略设备。
6.一种电子设备，包括：存储器和处理器，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-4任一项所述的配电物联网的能源补偿及转供调控方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述的配电物联网的能源补偿及转供调控的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117973822A (zh) * 2024-04-02 2024-05-03 国网吉林省电力有限公司经济技术研究院 满足农业机井通电需求的移动储能车预配置及调度方法

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