一種基于負荷曲線交替注入的智能配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于負荷曲線交替注入的智能配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和方法，該方法在生成運行方式時，既考慮了工作日負荷曲線和休息日負荷曲線的差異，對在不同時間段的負荷采取相適應的供電方案，提高了供電的可靠性和對負荷的適應性，又盡可能降低了網(wǎng)絡損耗，提高了供電的經(jīng)濟性。使運行方式的生成相比原先的策略更加靈活，并切實提高了配電設備的利用率。
【專利說明】—種基于負荷曲線交替注入的智能配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及基于一種負荷曲線交替注入的智能配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和方法，屬于智能電網(wǎng)領域。
【背景技術】
[0002]配電網(wǎng)是連接電力用戶和輸電網(wǎng)之間的中間環(huán)節(jié)，配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行直接影響整個電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。隨著電力需求的迅速增長、供電要求的提高，配電網(wǎng)的規(guī)模越來越龐大、接線越來越復雜，實現(xiàn)配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度，對運行方式進行合理的調(diào)整將成為調(diào)度員的一項日常工作。
[0003]目前，配電網(wǎng)正常運行方式計劃的編制主要考慮兩種負荷水平，即一般負荷水平和迎峰度夏負荷水平，所以，形成了 一般負荷供電方案和迎峰度夏供電方案。一般情況下，配電網(wǎng)的運行方式不做調(diào)整，在迎峰度夏前首先對前一年的運行情況進行分析，重點考察負荷重、難轉(zhuǎn)移的線路，在均衡負荷、保證多電源用戶供電基礎上，制定運行方式的調(diào)整方案和線路改造方案。對于重要的多路電源用戶，要求從兩個不同的電源點引線，且要求上級變電站不是來自同一個電源，對特別重要的用戶要求IOkV進線電纜不同溝、架空線不同桿。一般情況下，負荷變化后也不改變正常的運行方式。
[0004]可以看出這種調(diào)度策略存在著一些不足。由于工作日和節(jié)假日(包括雙休日和其它國家法定節(jié)假日)也是一種正常的變化周期，其負荷具有不同的變化規(guī)律，因此從電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性方面考慮應該將這兩個時間段分開討論。
[0005]以某配電網(wǎng)為例，其中一條饋線在某工作日的負荷曲線如圖1所示。從O點直至17點30分，負荷一直處于較低水平，變化相當平緩；此后，負荷開始快速增加，直到21點出現(xiàn)一天的負荷高峰，負荷數(shù)值達到0.34，之后負荷數(shù)值開始下降，直至24點時降至0.22。在某節(jié)假日的負荷曲線如圖2所示，從O點直至10點左右負荷處于較低水平；此后負荷開始增加，增至0.25以上，并且在此水平上保持較長時間，一直到14點，此后負荷再次減少，但是幅度不大；15點45分左右負荷又開始上升，并在19點30分左右達到一天內(nèi)最聞峰，負荷數(shù)值達到0.35，并且在此水平上保持較長時間，一直到22點45分負荷開始下降?？梢钥闯龉ぷ魅瞻滋熵摵伤捷^低，變化平緩，而在下班高峰，也就是17點30分之后負荷急速上升，并在21點達到用電高峰，一天的峰谷差相對較大。而在節(jié)假日白天負荷相比工作日有所提高，在其中一段時間內(nèi)出現(xiàn)用電小高峰，用電最高峰出現(xiàn)在19點30分，用電負荷開始增長的時間相比工作日有所提前。
[0006]現(xiàn)有的配電網(wǎng)調(diào)度策略只考慮了一般情況和迎峰度夏兩種負荷水平和變化規(guī)律來制定正常運行方式，沒有考慮到負荷在不同時間段內(nèi)負荷規(guī)律和負荷曲線的差異。這樣的調(diào)度策略不適應負荷的變化，造成了電能的浪費，降低了供電效率，將不利于電網(wǎng)的經(jīng)濟運行。因此需要一種新的調(diào)度策略，將負荷在不同時間段內(nèi)負荷規(guī)律和負荷曲線的差異這一因素考慮進來，以提高電網(wǎng)的經(jīng)濟性。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明目的:本發(fā)明提出基于負荷曲線交替注入的智能配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和方法，通 過區(qū)分工作日和節(jié)假日的負荷曲線，選擇適應性更好的配電網(wǎng)運行方式。
[0008]技術方案:本發(fā)明采用的技術方案為基于負荷曲線交替注入的智能配電網(wǎng)調(diào)度方 法，包括以下步驟:
[0009]I)配電自動化系統(tǒng)采集配變負荷數(shù)據(jù)和母線電壓數(shù)據(jù)并發(fā)送給負荷曲線生成器， 由負荷曲線生成器運用現(xiàn)有預測方法預測下個月每一天的負荷數(shù)據(jù)；
[0010]2)負荷曲線生成器將下個月的每一周分為工作日時間段和節(jié)假日時間段，并計算 每個時間段內(nèi)各配變各時刻的負荷數(shù)據(jù)平均值，然后進行曲線擬合得到每一個時間段各配 變的平均負荷曲線，最后將工作日平均負荷曲線和節(jié)假日平均負荷曲線依次交錯注入到網(wǎng) 絡重構系統(tǒng)；
[0011]3)網(wǎng)絡重構系統(tǒng)接收到注入的各配變平均負荷曲線后基于多目標粒子群算法進 行動態(tài)重構，選出網(wǎng)絡損耗最小的一種運行方式，直到未接收到注入的平均負荷曲線。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟2)中時間段包括n天(n=5或2)，每一天含有m 個時刻點(m=24或96)，按照下式對一個時間段內(nèi)的每個時刻點求平均:
[0014]其中pxi為第X天第i個時刻點的負荷數(shù)據(jù)，1=1,2,3夂111。
[0015]作為本發(fā)明的又一種改進，還包括步驟4)即按照步驟3)得到的運行方式依次實 施配電網(wǎng)的操作。
[0016]基于負荷曲線交替注入的智能配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，由電壓互感器、電流互感器、配電 自動化系統(tǒng)、負荷曲線生成器和網(wǎng)絡重構系統(tǒng)組成，其中配電自動化系統(tǒng)接收電流互感器 和電壓互感器發(fā)來的配電網(wǎng)負荷信息和電壓信息，并發(fā)送給負荷曲線生成器，由負荷曲線 生成器計算生成配變平均負荷曲線，然后發(fā)送給網(wǎng)絡重構系統(tǒng)，由網(wǎng)絡重構系統(tǒng)運算得出 最佳運行方式后，交由配電自動化系統(tǒng)形成具體配電網(wǎng)操作。
[0017]有益效果:本發(fā)明在生成運行方式時，既考慮了工作日負荷曲線和休息日負荷曲 線的差異，對在不同時間段的負荷采取相適應的供電方案，提高了供電的可靠性和對負荷 的適應性，又盡可能降低了網(wǎng)絡損耗，提高了供電的經(jīng)濟性。使運行方式的生成相比原先的 策略更加靈活，并切實提高了配電設備的利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為工作日負荷曲線圖；
[0019]圖2為節(jié)假日負荷曲線圖；
[0020]圖3為本發(fā)明中調(diào)度方法的工作流程圖；
[0021]圖4為本發(fā)明中調(diào)度系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等同形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0023]如圖1所示，首先配電自動化系統(tǒng)采集配變負荷數(shù)據(jù)和母線電壓數(shù)據(jù)，并發(fā)送給負荷曲線生成器，然后由負荷曲線生成器根據(jù)現(xiàn)有線性回歸的負荷預測方法，預測下個月每一天的負荷數(shù)據(jù)。
[0024]一個月包含四個星期，將一個星期七天劃分為工作日時間段和節(jié)假日時間段，其中工作日時間段由周一至周五組成，節(jié)假日時間段由周六和周日組成。據(jù)此將下個月分為4個工作日時間段和4個節(jié)假日時間段，共8個時間段。令每個時間段包括η天(n=5或2)，并對每一天的負荷數(shù)據(jù)離散化,得到在一天內(nèi)m個時刻點(m=24或96)的負荷。
[0025]每個時間段內(nèi)的各時刻點的負荷都可以求平均，定義在一個時間段內(nèi)第i個時刻點的平均負荷Spi，則
[0026]
【權利要求】
1.一種基于負荷曲線交替注入的智能配電網(wǎng)調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟:1)配電自動化系統(tǒng)采集配變負荷數(shù)據(jù)和母線電壓數(shù)據(jù)并發(fā)送給負荷曲線生成器，由負荷曲線生成器運用現(xiàn)有預測方法預測下個月每一天的負荷數(shù)據(jù)；2)負荷曲線生成器將下個月的每一周分為工作日時間段和節(jié)假日時間段，并計算每個時間段內(nèi)各配變各時刻的負荷數(shù)據(jù)平均值，然后進行曲線擬合得到每一個時間段各配變的平均負荷曲線，最后將工作日平均負荷曲線和節(jié)假日平均負荷曲線依次交錯注入到網(wǎng)絡重構系統(tǒng)；3)網(wǎng)絡重構系統(tǒng)接收到注入的各配變平均負荷曲線后基于多目標粒子群算法進行動態(tài)重構，選出網(wǎng)絡損耗最小的一種運行方式，直到未接收到注入的平均負荷曲線。
2.由權利要求1所述的基于負荷曲線交替注入的智能配電網(wǎng)調(diào)度方法，其特征在于， 所述步驟2)中時間段包括n天(n=5或2)，每一天含有m個時刻點(m=24或96)，按照下式對一個時間段內(nèi)的每個時刻點求平均:
3.由權利要求1所述的基于負荷曲線交替注入的智能配電網(wǎng)調(diào)度方法，其特征在于， 還包括步驟4)即按照步驟3)得到的運行方式依次實施配電網(wǎng)的操作。
4.一種實現(xiàn)權利要求1至3中任意一項所述調(diào)度方法的配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于， 由電壓互感器、電流互感器、配電自動化系統(tǒng)、負荷曲線生成器和網(wǎng)絡重構系統(tǒng)組成，其中配電自動化系統(tǒng)接收電流互感器和電壓互感器發(fā)來的配電網(wǎng)負荷信息和電壓信息，并發(fā)送給負荷曲線生成器，由負荷曲線生成器計算生成配變平均負荷曲線，然后發(fā)送給網(wǎng)絡重構系統(tǒng)，由網(wǎng)絡重構系統(tǒng)運算得出最佳運行方式后，交由配電自動化系統(tǒng)形成具體配電網(wǎng)操作。
【文檔編號】H02J3/00GK103501001SQ201310466722
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權日:2013年10月9日
【發(fā)明者】余昆, 陳星鶯, 朱紅, 陳楷, 王春寧, 韋磊, 嵇文路, 羅興, 廖迎晨, 樊天榮 申請人:河海大學, 南京河?？萍加邢薰? 國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司南京供電公司, 江蘇省電力公司