一種配電網經濟負荷潮流計算方法
【專利摘要】本發明涉及一種配電網經濟負荷潮流計算方法，包括1)根據用戶的用電類別與用電價格類型確定供電配變分時階梯用電價格；2)依據配電網實時拓撲信息、設備實時負荷信息、分時階梯電價信息計算配電網經濟潮流，饋線經濟負荷與饋線經濟效率；3)人機交互系統采取接線圖方式展示所計算出的經濟潮流信息，并通過列表方式對饋線經濟負荷與經濟效率進行對比展示；4)以分區、廠站為單位統計其經濟負荷總值并展示其經濟潮流；5)對開關、配變、饋線相關設備的經濟負荷信息進行歷史存盤，并可查詢與展示。本發明得出的經濟負荷信息可用于對比不同饋線的綜合經濟效益，有利于加強用戶側調度精細化管理，實現供電的優質可靠，以及配電網安全經濟運行。
【專利說明】
一種配電網經濟負荷潮流計算方法
技術領域
[0001] 本發明涉及電力系統配電自動化技術領域，尤其涉及一種配電網經濟負荷潮流計 算方法。
【背景技術】
[0002] 在對電網運行方式的計算分析中，電網潮流計算是非常重要的一個方面，通過此 數據的分析可以從運行安全、輸電損耗等方面進行考核。
[0003] 隨著電力市場的發展，電力用戶對供電質量的需求也變得多樣化，電力供電企業 希望平谷峰差，提高供電效率，伴隨而來的是逐步開展實施分時階梯電價政策；引入分時階 梯電價后，電力企業的經濟效益分析不再僅僅是用電量的多少，而是需要與電價相結合，才 能準確的體現。
[0004] 本發明依據電價信息與電網潮流信息，提出了一種用電經濟潮流計算方法，在引 入分時階梯電價信息的基礎上計算分析用電經濟潮流，從而使電力企業的經濟效益分析更 加完善。
【發明內容】
[0005] 本發明在考慮電網經濟效益分析以及對比不同饋線產生的經濟效益的基礎上，提 供了一種配電網經濟負荷潮流計算方法，通過其獲得的經濟負荷信息可用于對比不同饋線 的綜合經濟效益，進而為進一步加強用戶側調度精細化管理，實現用戶供電的優質可靠，以 及配電網安全經濟運行提供了強有力的工具。
[0006] 為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：
[0007] -種配電網經濟負荷潮流計算方法，該方法包括：
[0008] 1)根據用戶的用電類別與用電價格類型確定供電配變分時階梯用電價格；
[0009] 2)依據配電網實時拓撲信息、設備實時負荷信息、分時階梯電價信息計算配電網 經濟潮流，饋線經濟負荷與饋線經濟效率；
[0010] 3)經濟負荷潮流分析過程通過數據分析算法軟件完成，人機交互系統采取接線圖 方式展示所計算出的經濟潮流信息，并通過列表方式對饋線經濟負荷與經濟效率進行對比 展示；
[0011] 4)以分區、廠站為單位統計其經濟負荷總值并展示其經濟潮流；
[0012] 5)對開關、配變、饋線相關設備的經濟負荷信息進行歷史存盤，并可對開關、配變、 饋線歷史數據進行查詢與展示。
[0013] 步驟1)中，通過整合配電網設備信息、營銷用戶信息，并引入分時階梯電價信息， 正確關聯用戶與配變的關系，最后通過用戶的用電類別與用電價格類型確定供電配變不同 時間的用電價格。
[0014] 步驟2)所述依據配電網實時拓撲信息、設備實時負荷信息、分時階梯電價信息計 算配電網經濟潮流，饋線經濟負荷與饋線經濟效率;具體分為以下幾個過程：
[0015] a.建立配電網拓撲模型，導入系統數據庫，建立配電網層級拓撲結構；
[0016] b.結合配電網設備運行信息，如開關、刀閘的分合狀態信息，配電變壓器、母線、開 關、刀閘的電流負荷等量側信息，計算出實時運行拓撲信息；
[0017] c.根據配電網實時拓撲信息，獲取從配電變壓器向對其供電的電源點方向沿途的 開關設備接口；
[0018] d.根據配電變壓器的實時負荷Power與當前用戶實時電價Price，計算出配變當前 經濟負荷 EcoLoad，計算公式為:EcoLoad = Power X Pr ice;
[0019] e.利用從配電變壓器向對其供電的電源點方向沿途的開關設備接口，從各個配變 依次向上遍歷到其供電饋線的主供開關，對其沿途的開關進行經濟負荷累加，獲取全網各 開關的經濟負荷；
[0020] f.利用用戶負荷與用戶電價計算饋線經濟負荷與經濟效率，計算方式如下：
[0021 ]饋線負荷:電網運行中饋線實際負荷，簡記FL;
[0022] 用戶負荷：電網運行中用戶實際負荷，簡記CL;
[0023] 用戶電價:根據用戶類型、用電性質、用電時段的數據對應的電價數據，簡記CP; [0024]用戶經濟負荷:用戶負荷與用戶用電電價權重的乘積，簡記CEL;
[0025]饋線經濟負荷:饋線供電的所有用戶的用戶經濟負荷之和，簡記FEL;
[0026]饋線經濟效率:饋線經濟負荷與饋線負荷的比值，簡記FEE;
[0027] 則:
[0028]
[0029] 其中S表示饋線j所供電的全部用戶的集合；
[0030] g.通過上述方法即可計算出用電經濟潮流，并通過用電經濟效率參數，考核每條 饋線的供電經濟價值。
[0031] 步驟3)中，在饋線模型正確及與系統軟件交互接口正常的基礎上，人機交互系統 能夠正常接收算法服務所計算出來的經濟負荷信息。
[0032]步驟3)中，人機交互系統支持單線圖的打開與展示，且能夠展示所接收相應開關、 配變設備的經濟負荷數值;單線圖上開關、配變設備右下角顯示其經濟負荷數值，進行配電 網的經濟負荷潮流的展示;并且通過列表方式展示不同饋線的經濟負荷，方便調度員進行 比對分析。
[0033] 步驟4)中，依據分區、廠站信息與設備從屬關系累加計算出各分區、廠站的經濟負 荷數據，并根據配電變壓器的負荷變化與時間變化進行實時計算分析。
[0034] 步驟4)中，通過人機界面實時接收廠站、分區當前的實時經濟負荷數據，并以柱狀 圖、列表方式展示在界面上，以供調度員查看分析。
[0035] 步驟5)中，通過對開關、配變、饋線設備的經濟負荷數據進行保存，可以在后期查 詢任意時段的經濟負荷數據，并能夠以曲線、報表等方式進行展示，以方便用戶進行分析。
[0036]與現有技術相比，本發明的有益效果是：
[0037] 1)可以利用已經建好的配電自動化主站系統與相關系統采集的基礎數據，不需要 重復建模，可以大大降低投資和維護成本；
[0038] 2)該方法為經濟負荷潮流展示與饋線經濟效率比對提供了豐富的操作界面支持， 流程清晰，分析參數完整，展示內容豐富，易于學習和掌握，同時對配電設備運行狀態的變 化有著很強的適應性；
[0039] 3)該方法在不同配電自動化系統中，可以靈活定制，有著較強的靈活性；
[0040] 4)該方法對經濟負荷潮流分析結果展示方式多樣，包括界面列表顯示，柱狀圖顯 示，單線圖潮流顯示等方式，便于用戶進行查看比對分析；
[0041] 5)支持經濟負荷信息的數據保存與查看，用戶可以在人機交互系統上隨時查看開 關，配變以及饋線等設備的歷史經濟負荷曲線進行分析與研究；
[0042] 6)通過實際應用表明，本發明所述方法使用方便，穩定性高，結果準確，可以大大 提高調度員對饋線經濟效益的把握性。
【具體實施方式】
[0043] -種配電網經濟負荷潮流計算方法，該方法包括：
[0044] 1)根據用戶的用電類別與用電價格類型確定供電配變分時階梯用電價格；
[0045] 2)依據配電網實時拓撲信息、設備實時負荷信息、分時階梯電價信息計算配電網 經濟潮流，饋線經濟負荷與饋線經濟效率；
[0046] 3)經濟負荷潮流分析過程通過數據分析算法軟件完成，人機交互系統采取接線圖 方式展示所計算出的經濟潮流信息，并通過列表方式對饋線經濟負荷與經濟效率進行對比 展示；
[0047] 4)以分區、廠站為單位統計其經濟負荷總值并展示其經濟潮流；
[0048] 5)對開關、配變、饋線相關設備的經濟負荷信息進行歷史存盤，并可對開關、配變、 饋線歷史數據進行查詢與展示。
[0049] 步驟1)中，通過整合配電網設備信息、營銷用戶信息，并引入分時階梯電價信息， 正確關聯用戶與配變的關系，最后通過用戶的用電類別與用電價格類型確定供電配變不同 時間的用電價格。
[0050] 步驟2)所述依據配電網實時拓撲信息、設備實時負荷信息、分時階梯電價信息計 算配電網經濟潮流，饋線經濟負荷與饋線經濟效率;具體分為以下幾個過程：
[0051 ] a.建立配電網拓撲模型，導入系統數據庫，建立配電網層級拓撲結構；
[0052] b.結合配電網設備運行信息，如開關、刀閘的分合狀態信息，配電變壓器、母線、開 關、刀閘的電流負荷等量側信息，計算出實時運行拓撲信息；
[0053] c.根據配電網實時拓撲信息，獲取從配電變壓器向對其供電的電源點方向沿途的 開關設備接口；
[0054] d.根據配電變壓器的實時負荷Power與當前用戶實時電價Price，計算出配變當前 經濟負荷 EcoLoad，計算公式為:EcoLoad = Power X Pr ice;
[0055] e.利用從配電變壓器向對其供電的電源點方向沿途的開關設備接口，從各個配變 依次向上遍歷到其供電饋線的主供開關，對其沿途的開關進行經濟負荷累加，獲取全網各 開關的經濟負荷；
[0056] f.利用用戶負荷與用戶電價計算饋線經濟負荷與經濟效率，計算方式如下：
[0057]饋線負荷：電網運行中饋線實際負荷，簡記FL;
[0058] 用戶負荷：電網運行中用戶實際負荷，簡記CL;
[0059] 用戶電價:根據用戶類型、用電性質、用電時段的數據對應的電價數據，簡記CP;
[0060] 用戶經濟負荷:用戶負荷與用戶用電電價權重的乘積，簡記CEL;
[00611饋線經濟負荷:饋線供電的所有用戶的用戶經濟負荷之和，簡記FEL;
[0062]饋線經濟效率:饋線經濟負荷與饋線負荷的比值，簡記FEE;
[0063] 則:
[0064]
[0065] 其中S表示饋線j所供電的全部用戶的集合；
[0066] g.通過上述方法即可計算出用電經濟潮流，并通過用電經濟效率參數，考核每條 饋線的供電經濟價值。
[0067]步驟3)中，在饋線模型正確及與系統軟件交互接口正常的基礎上，人機交互系統 能夠正常接收算法服務所計算出來的經濟負荷信息。
[0068]步驟3)中，人機交互系統支持單線圖的打開與展示，且能夠展示所接收相應開關、 配變設備的經濟負荷數值;單線圖上開關、配變設備右下角顯示其經濟負荷數值，進行配電 網的經濟負荷潮流的展示;并且通過列表方式展示不同饋線的經濟負荷，方便調度員進行 比對分析。
[0069] 步驟4)中，依據分區、廠站信息與設備從屬關系累加計算出各分區、廠站的經濟負 荷數據，并根據配電變壓器的負荷變化與時間變化進行實時計算分析。
[0070] 步驟4)中，通過人機界面實時接收廠站、分區當前的實時經濟負荷數據，并以柱狀 圖、列表方式展示在界面上，以供調度員查看分析。
[0071] 步驟5)中，通過對開關、配變、饋線設備的經濟負荷數據進行保存，可以在后期查 詢任意時段的經濟負荷數據，并能夠以曲線、報表等方式進行展示，以方便用戶進行分析。
[0072] 本發明一種配電網經濟負荷潮流計算方法，通過獲取經濟分析所需的基礎數據 (配電網實時拓撲信息、設備實時負荷信息、分時階梯電價信息等），實現配電網經濟負荷潮 流計算:調度員通過查看經濟負荷潮流，對比饋線經濟效率，能夠精確把握全網經濟潮流走 勢，進一步加強用戶側調度精細化管理，將為公司帶來直接的經濟效益。
[0073] 以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其 發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種配電網經濟負荷潮流計算方法，其特征在于，該方法包括如下步驟： 1) 根據用戶的用電類別與用電價格類型確定供電配變分時階梯用電價格； 2) 依據配電網實時拓撲信息、設備實時負荷信息、分時階梯電價信息計算配電網經濟 潮流，饋線經濟負荷與饋線經濟效率； 3) 經濟負荷潮流分析過程通過數據分析算法軟件完成，人機交互系統采取接線圖方式 展示所計算出的經濟潮流信息，并通過列表方式對饋線經濟負荷與經濟效率進行對比展 示； 4. W分區、廠站為單位統計其經濟負荷總值并展示其經濟潮流； 5) 對開關、配變、饋線相關設備的經濟負荷信息進行歷史存盤，并可對開關、配變、饋線 歷史數據進行查詢與展示。2. 根據權利要求1所述的一種配電網經濟負荷潮流計算方法，其特征在于，步驟1)中， 通過整合配電網設備信息、營銷用戶信息，并引入分時階梯電價信息，正確關聯用戶與配變 的關系，最后通過用戶的用電類別與用電價格類型確定供電配變不同時間的用電價格。3. 根據權利要求1所述的一種配電網經濟負荷潮流計算方法，其特征在于，步驟2)所述 依據配電網實時拓撲信息、設備實時負荷信息、分時階梯電價信息計算配電網經濟潮流，饋 線經濟負荷與饋線經濟效率;具體分為W下幾個過程： a. 建立配電網拓撲模型，導入系統數據庫，建立配電網層級拓撲結構； b. 結合配電網設備運行信息，如開關、刀閩的分合狀態信息，配電變壓器、母線、開關、 刀閩的電流負荷等量側信息，計算出實時運行拓撲信息； C.根據配電網實時拓撲信息，獲取從配電變壓器向對其供電的電源點方向沿途的開關 設備接口； d. 根據配電變壓器的實時負荷化wer與當前用戶實時電價Price,計算出配變當前經濟 負荷 EcoLoad，計算公式為:EcoLoad = F*ower X Pr ice; e. 利用從配電變壓器向對其供電的電源點方向沿途的開關設備接口，從各個配變依次 向上遍歷到其供電饋線的主供開關，對其沿途的開關進行經濟負荷累加，獲取全網各開關 的經濟負荷； f. 利用用戶負荷與用戶電價計算饋線經濟負荷與經濟效率，計算方式如下： 饋線負荷:電網運行中饋線實際負荷，簡記化； 用戶負荷：電網運行中用戶實際負荷，簡記化； 用戶電價:根據用戶類型、用電性質、用電時段的數據對應的電價數據，簡記CP; 用戶經濟負荷:用戶負荷與用戶用電電價權重的乘積，簡記CEL 饋線經濟負荷:饋線供電的所有用戶的用戶經濟負荷之和，簡記FEL 饋線經濟效率:饋線經濟負荷與饋線負荷的比值，簡記FEE; 則：其中S表示饋線j所供電的全部用戶的集合； g.通過上述方法即可計算出用電經濟潮流，并通過用電經濟效率參數，考核每條饋線 的供電經濟價值。4. 根據權利要求1所述的一種配電網經濟負荷潮流計算方法，其特征在于，步驟3)中， 在饋線模型正確及與系統軟件交互接口正常的基礎上，人機交互系統能夠正常接收算法服 務所計算出來的經濟負荷信息。5. 根據權利要求1所述的一種配電網經濟負荷潮流計算方法，其特征在于，步驟3)中， 人機交互系統支持單線圖的打開與展示，且能夠展示所接收相應開關、配變設備的經濟負 荷數值;單線圖上開關、配變設備右下角顯示其經濟負荷數值，進行配電網的經濟負荷潮流 的展示;并且通過列表方式展示不同饋線的經濟負荷，方便調度員進行比對分析。6. 根據權利要求1所述的一種配電網經濟負荷潮流計算方法，其特征在于，步驟4)中， 依據分區、廠站信息與設備從屬關系累加計算出各分區、廠站的經濟負荷數據，并根據配電 變壓器的負荷變化與時間變化進行實時計算分析。7. 根據權利要求1所述的一種配電網經濟負荷潮流計算方法，其特征在于，步驟4)中， 通過人機界面實時接收廠站、分區當前的實時經濟負荷數據，并W柱狀圖、列表方式展示在 界面上，W供調度員查看分析。8. 根據權利要求1所述的一種配電網經濟負荷潮流計算方法，其特征在于，步驟5)中， 通過對開關、配變、饋線設備的經濟負荷數據進行保存，可W在后期查詢任意時段的經濟負 荷數據，并能夠W曲線、報表等方式進行展示，W方便用戶進行分析。
【文檔編號】H02J3/06GK105914735SQ201610279745
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】謝天才, 旋國利, 杜榮宇, 陸陽, 張玉娟, 劉鳳珍, 鄭彥林, 胡欣, 孫凱業, 呂昕昕, 王潔, 劉宇, 張宏
【申請人】國網遼寧省電力有限公司朝陽供電公司, 國家電網公司