CN115986724A - 一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法 - Google Patents

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CN115986724A CN202211523527.3A CN202211523527A CN115986724A CN 115986724 A CN115986724 A CN 115986724A CN 202211523527 A CN202211523527 A CN 202211523527A CN 115986724 A CN115986724 A CN 115986724A
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王淑云
李新家
邵凡
赵磊
徐博
严永辉
张帆
潘石
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Nantong Power Supply Co Of State Grid Jiangsu Electric Power Co
Jiangsu Fangtian Power Technology Co Ltd
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Nantong Power Supply Co Of State Grid Jiangsu Electric Power Co
Jiangsu Fangtian Power Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，属于线损管理技术领域，包括：获取待预测配电台区在历史一段时间内的配变三相电流及零序电流曲线，计算负荷波形特征系数；获取该段时间内的台区日供电量和日同期线损率，求解基于等值电阻的配电台区同期线损率模型，得到等值电阻、基础损耗和计量综合偏差等台区特性参数值；预测不同供电量下的台区同期线损率。本发明提出等值电阻的概念，突破通常的理论计算方法，不需要低压线路网架结构、导线线型、线径等难以准确获取的参数，即可实现台区同期线损率预测，具备工程实际应用价值，能够指导相关人员制定符合实际情况的考核指标，并为及时发现、治理线损异常台区提供有效支撑。

Description

一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法
技术领域
本发明涉及线损管理技术领域，特别是涉及一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法。
背景技术
配电台区同期线损是体现供电企业生产技术水平和经营管理水平的一项综合性技术经济指标。配电台区线路复杂，节点多、分支线多、元件多，且同期线损的影响因素复杂多样，给线损精细化管理带来较大挑战。因此，对配电台区同期线损率进行准确预测，帮助相关工作人员制定符合现实情况的考核指标，充分发挥电能价值，成为了当前亟需分析和解决的实际问题。
发明内容
基于此，本发明提出一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，实现台区不同供电量下的同期线损率预测。
本发明是通过以下技术方案实现：
第一方面，提供一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，包括：
步骤S1：获取待预测配电台区在历史一段时间内的配变三相电流及零序电流曲线数据，对配变三相电流及零序电流曲线数据进行组合、预处理，得到预处理后的配变三相电流及零序电流曲线数据，利用预处理后的配变三相电流及零序电流曲线数据计算负荷波形特征系数；
步骤S2：获取对应配电台区在该段时间内逐个周期的台区供电量和同期线损率数据，对台区供电量和同期线损率数据进行组合、预处理，得到预处理后的台区供电量和同期线损率数据；
步骤S3：基于预处理后的台区供电量和同期线损率数据和对应的负荷波形特征系数构建超定方程，求解得到等值电阻法线损率预测模型的等值电阻、基础损耗和计量综合偏差；
步骤S4：基于台区供电量和对应的负荷波形特征系数，利用所述等值电阻法线损率预测模型，计算不同供电量对应的台区同期线损率预测值。
在一些实施例中，一段时间由n0个线损计算周期T组成，台区供电量、同期线损率以及配变侧三相电流及零序电流曲线均对应T周期内的数据值。
进一步地，若为日线损率，则T＝24h。
在一些实施例中，所述步骤S1中，对台区供电量和同期线损率数据进行组合、预处理，包括：
将T周期内配变侧三相电流及零序电流曲线按时刻点组合；
若时刻点配变侧三相电流、零序电流中任一电流高于额定值1.22IE或为空值，将该时刻点下的三相电流及零序电流数据全部剔除，得到m个有效时刻点的配变三相电流及零序电流曲线数据。
在一些实施例中，负荷波形特征系数t计算方法，包括：
Figure SMS_1
式中，Ek为T时期内台区供电量；Iaj、Ibj、Icj、Inj分别为T周期内j时刻配变的三相电流和零序电流；m为预处理后的配变三相电流及零序电流曲线数据中T周期内电流曲线有效时刻点数。
在一些实施例中，所述步骤S2中，对台区供电量和同期线损率数据进行组合、预处理，包括：
将台区供电量和同期线损率按周期组合；
若台区供电量不大于0或大于额定值PE*T，PE为配电变压器额定容量，T为计算周期；
或，同期线损率小于-1％或大于100％，
以上条件发生任一，则将台区供电量和同期线损率数据整组剔除，得到n组预处理后的台区供电量和同期线损率有效数据。
在一些实施例中，所述步骤S3中，等值电阻法线损率预测模型中包含T0、R0、ε三个未知参数，记
Figure SMS_2
其中T0为T时期台区基础损耗，R0为台区低压线路的等值电阻，表征配变供电电流传输到用户负荷过程中在低压线路中产生的电能消耗的等值阻抗，ε为计量综合偏差，T0、R0、ε的求解方法包括：
一段时间内预处理后的台区供电量为{Ek1、Ek2、…、Ekn}，同期线损率为{δ1、δ2、…、δn}，对应的负荷波形特征系数{t1、t2、…、tn}，构建超定方程A*X＝Y，未知参数X的解为：
X＝[AT*A]-1*AT*Y
Figure SMS_3
在一些实施例中，所述步骤S4包括：
根据供电量Ek时段内的电流曲线计算出对应的负荷波形特征系数t，将t和供电量Ek代入等值电阻法线损率预测模型，计算得到不同供电量对应的台区同期线损率预测值δ：
Figure SMS_4
第二方面，本发明提供了一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测装置，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面所述方法的步骤。
第三方面，本发明提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤。
本方法基于台区历史运行数据，实现台区等值电阻、基础损耗等特性参数的求解，当台区历史线损状态无异常时，参数求解结果能够反映台区真实特征，预测结果可信。
本发明的优点和有益效果：本发明提出等值电阻的概念，突破了通常的理论计算方法，不需要低压线路网架结构、导线线型、线径等难以获取的参数，即可实现台区同期线损率预测，具备工程实际应用价值，能够指导相关人员制定符合实际情况的考核指标，并为及时发现、治理线损异常台区提供有效支撑。
附图说明
图1是本发明实施例的方法流程图。
图2是示例中配变侧及用户侧的电压曲线。
图3是示例中用户侧的电流曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，具体步骤如下：
实施例1
一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，包括：
步骤S1：获取待预测配电台区在历史一段时间内的配变三相电流及零序电流曲线数据，对配变三相电流及零序电流曲线数据进行组合、预处理，利用预处理后的配变三相电流及零序电流曲线数据计算负荷波形特征系数；
步骤S2：获取对应配电台区在该段时间内逐个周期的台区供电量和同期线损率数据，对台区供电量和同期线损率数据进行组合、预处理，得到预处理后的台区供电量和同期线损率数据；
步骤S3：基于预处理后的台区供电量和同期线损率数据和对应的负荷波形特征系数构建超定方程，求解得到等值电阻法线损率预测模型的等值电阻、基础损耗和计量综合偏差；
步骤S4：基于台区供电量和对应的负荷波形特征系数，利用所述等值电阻法线损率预测模型，计算不同供电量对应的台区同期线损率预测值。
在一些实施例中，一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，包括：
1.从自动化抄表系统中获取配电台区在n0个线损计算周期T内的配变侧三相电流及零序电流曲线，逐个周期检查电流曲线并计算负荷波形特征系数。将配变三相电流及零序电流曲线数据按时刻点组合，若电流越过额定值IE+22％或为空值，将该时刻点的三相及零序电流全部剔除，利用有效时刻点数据计算负荷波形特征系数，计算公式如式(1)所示。
Figure SMS_5
式中，Ek为T时期内台区供电量；Iaj、Ibj、Icj、Inj分别为T周期内j时刻配变侧的三相电流和零序电流；m为T时期内电流曲线有效时刻点数。
2.从自动化抄表系统中获取配电台区在n0个线损计算周期T内的台区供电量和同期线损率，若为日线损率，则T＝24h。将台区供电量和同期线损率按周期组合，当Ek不大于0或满足式(2)，同期线损率小于-1％或大于100％，以上条件发生任一，则将数据整组剔除，得到有效数据n组。
Ek＞PE*T (2)
式中，PE为配电变压器额定容量。
3.记一段时间内的台区供电量为{Ek1、Ek2、…、Ekn}，同期线损率为{δ1、δ2、…、δn}，对应的负荷波形特征系数{t1、t2、…、tn}，构建超定方程A*X＝Y，求解等值电阻R0、基础损耗T0、计量综合偏差ε，求解方法如式(3)所示。
X＝[AT*A]-1*AT*Y (3)
具体地，，
Figure SMS_6
4.根据供电量Ek时段内的电流曲线计算出t，将t和供电量Ek代入计算模型，即可实现同期线损率预测，预测模型如式(4)所示。
Figure SMS_7
为了更详细的说明本发明的实施，下面以实际数据进行说明。
某配电台区的台区容量为200kVA。从自动化抄表系统中获取该台区2022-1-1至2022-6-30的台区日供电量、日同期线损率、配变侧三相电流及零序电流曲线，具体数据如图2所示。将曲线数据进行组合和预处理后，有效数据组为181组。逐组计算负荷波形特征系数，求解超定方程，解得等值电阻R0＝0.0337Ω、T0＝5.54kWh、ε＝0.03％，台区的同期线损率合理值预测模型如式(5)所示。
Figure SMS_8
实施例2
第二方面，本实施例提供了一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测装置，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据实施例1所述方法的步骤。
实施例3
第三方面，本实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
对于所公开的实施例的以上说明，本领域的专业技术人员应该了解，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不限定本发明的保护范围，凡采用任何等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：获取待预测配电台区在历史一段时间内的配变三相电流及零序电流曲线数据，对配变三相电流及零序电流曲线数据进行组合、预处理，利用预处理后的配变三相电流及零序电流曲线数据计算负荷波形特征系数；
步骤S2：获取对应配电台区在该段时间内逐个周期的台区供电量和同期线损率数据，对台区供电量和同期线损率数据进行组合、预处理，得到预处理后的台区供电量和同期线损率数据；
步骤S3：基于预处理后的台区供电量和同期线损率数据和对应的负荷波形特征系数构建超定方程，求解得到等值电阻法线损率预测模型的等值电阻、基础损耗和计量综合偏差；
步骤S4：基于台区供电量和对应的负荷波形特征系数，利用所述等值电阻法线损率预测模型，计算不同供电量对应的台区同期线损率预测值。
2.根据权利要求1所述的一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，其特征在于，所述步骤S3中，等值电阻法线损率预测模型中包含T0、R0、ε三个未知参数，记
Figure FDA0003974339620000011
其中T0为T时期台区基础损耗，R0为台区低压线路的等值电阻，表征配变供电电流传输到用户负荷过程中在低压线路中产生的电能消耗的等值阻抗，ε为计量综合偏差，T0、R0、ε的求解方法包括：
一段时间内预处理后的台区供电量为{Ek1、Ek2、…、Ekn}，同期线损率为{δ1、δ2、…、δn}，对应的负荷波形特征系数{t1、t2、…、tn}，构建超定方程A*X＝Y，未知参数X的解为：
X＝[AT*A]-1*AT*Y
Figure FDA0003974339620000021
3.根据权利要求1所述的一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
根据供电量Ek时段内的电流曲线计算出对应的负荷波形特征系数t，将t和供电量Ek代入等值电阻法线损率预测模型，计算得到不同供电量对应的台区同期线损率预测值δ：
Figure FDA0003974339620000022
4.根据权利要求1所述的一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，其特征在于，负荷波形特征系数t计算方法，包括：
Figure FDA0003974339620000023
式中，Ek为T时期内台区供电量；Iaj、Ibj、Icj、Inj分别为T周期内j时刻配变的三相电流和零序电流；m为预处理后的配变三相电流及零序电流曲线数据中T周期内电流曲线有效时刻点数。
5.根据权利要求1所述的一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，其特征在于，一段时间由n0个线损计算周期T组成，台区供电量、同期线损率以及配变侧三相电流及零序电流曲线均对应T周期内的数据值。
6.根据权利要求5所述的一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，其特征在于，若为日线损率，则T＝24h。
7.根据权利要求1所述的一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，其特征在于，所述步骤S1中，对台区供电量和同期线损率数据进行组合、预处理，包括：
将T周期内配变侧三相电流及零序电流曲线按时刻点组合；
若时刻点配变侧三相电流、零序电流中任一电流高于额定值1.22IE或为空值，将该时刻点下的三相电流及零序电流数据全部剔除，得到m个有效时刻点的配变三相电流及零序电流曲线数据。
8.根据权利要求1所述的一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法，其特征在于，所述步骤S2中，对台区供电量和同期线损率数据进行组合、预处理，包括：
将台区供电量和同期线损率按周期组合；
若台区供电量不大于0或大于额定值PE*T，PE为配电变压器额定容量，T为计算周期；
或，同期线损率小于-1％或大于100％，
以上条件发生任一，则将台区供电量和同期线损率数据整组剔除，得到n组预处理后的台区供电量和同期线损率有效数据。
9.一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测装置，其特征在于，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
10.一种存储介质，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权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
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