基于负荷关联系数的单元制中压配电网规划方法技术

本申请涉及一种电力系统中压配电网规划的方法，尤其涉及一种基于负荷关联系数的单元制中压配电网规划方法；其包括下述步骤；第一步，依托电能质量在线监测系统，采集数据获取不同用户负荷日、季度、年负荷特性，并建立用户档案信息；第二步，政府部门对接、收集资料，掌握城市各区块规划建设性质及规模；第三步，以地块用电需求（城市控规）为导向，结合典型负荷预测模型。由于实施上述技术方案，本申请解决了现有规划技术中由于对用电需求分类、分析不足，仅通过扩大系统容量满足负荷发展需求造成的负载率低、建设投资大、土地争取困难等问题，能够大幅度提高电网设备利用率和电网经济效益，为电网投资及建设提供参考依据。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种电力系统中压配电网规划的方法，尤其涉及一种基于负荷关联系数的单元制中压配电网规划方法。
技术介绍
受历史发展原因，我国中低压配电网基本是跟随用户需求建设起来的，受投资方影响较大，其网架结构和供电模式一直缺乏统一的规划和规范的管理。我国目前广泛采用的配电网规划方法，是基于故障模式后果分析法（FailureModeandEffectsAnalysis,FEMA）或“N-k”安全准则的规划方法，即以个案为基础研究整个系统，k指系统在失去k台设备后仍能保持正常运行。因此，我国的配电网规划方法基本是通过系统预留充分的备用容量来保证可靠性，往往忽略配电网建设的经济性和运行过程的系统性。随着，社会经济的不断发展，全社会对电力的依赖程度越来越高，对电力供应的质量也提出了更高的要求，以城市建成区最为突出。这样，一方面社会的发展客观上要求电网必须以一定的规模和速度发展，另一方面受资源和环保因素的制约，电网建设的问题进一步显现。随着建成区土地资源的进一步稀缺，很难增加新的电源点布点，因此通过增加系统备用容量来保证可靠性和负荷发展需求的方法便无法实施。因此，从电网可持续发展的角度出发，从资源利用最优出发，为解决当前电力短缺的问题，我们必须高度重视电力需求侧管理工作，加大电力需求侧特性的研究和应用，确保电力供应满足国民经济发展需求。结合各类用户负荷特性及影响因素，分析其在电网资源高效利用中的应用。
技术实现思路
本申请的目的在于提出一种满足负荷发展及城市修缮需求的基于负荷关联系数的单元制中压配电网规划方法。本申请是这样实现的：基于负荷关联系数的单元制中压配电网规划方法，其包括下述步骤；第一步，依托电能质量在线监测系统，采集数据获取不同用户负荷日、季度、年负荷特性，并建立用户档案信息；第二步，政府部门对接、收集资料，掌握城市各区块规划建设性质及规模；第三步，以地块用电需求（城市控规）为导向，结合典型负荷预测模型，开展规划区域空间负荷预测，按照供电区域差异化的规划标准，将中压配电网按合理划分为若干用电单元，以用电单元作为中压配电网规划的基本单位，开展负荷特性分析，做准规划边界条件；第四步，结合区域特点将区域配电设施划分为多个层级的供电单元；第五步，利用收集资料中的数据，将各个单元规划负荷特性与其周边多个单元负荷特性（日、季度、年负荷）关联性进行试算，建立各个单元与不同供电层级的多个单元关联性的定量关系，建立多变量关联测算模型：假设单元负荷特性数据及其它单元负荷特性为一m维数据序列，每个序列代表系统的一个因素变量的动态行为，且每维数据序列有n个观测数据，即，i=1，2，···，m；对原始数据序列进行一次累加，生成序列为公式（1）公式（1）中；则可获得MGM(1，m)模型的一阶常微分方程组的形式为公式（2）公式（2）中A=；假设微分方程的初始条件为，且相应矩阵均可逆，利用最小二乘法求得参数向量的估计值公式（3）公式（3）中：分别为A、B的估计值L=Y=；则MGM(1，m)预测模型的时间响应函数为公式（4）公式（4）中：为对应X的估计值；通过累减生成还原为对应变量原数列值的模拟预测值，k=2，3，公式（5）；第六步，确定关联性用电单元后，根据负荷曲线拟合总负荷，选择对应容量的供电单元；第七步，以供电单元为基础，根据城市环境要求及供电可靠性要求选择典型供电模式。进一步的，第四步中结合区域特点将区域配电设施划分为三个层级的供电单元，分别为10千伏开关站、10千伏配电线路、110千伏变电站10千伏母线段。进一步的，第七步中典型供电模式包括单链式、双链式（电缆网）或多分段多联络（架空网）。进一步的，对于公式（5）中预测模型的精度检验采用残差检验法，先计算出，数列经累减生成数列，从而可以得到原始数列和的绝对残差数列，；相对残差数列为，。进一步的，第六步中在根据负荷曲线拟合总负荷选择对应容量的供电单元时，考虑1.3倍容量裕度。由于实施上述技术方案，本申请通过对用电负荷的特性深度挖掘和分析，以地块用电需求（城市祥规）特性为基础，按照特性统一、规模适中、低压侧供电独立的原则，将各地块划分为独立的用电单元；以用电单元为对象，开展用电需求特性分析，充分利用负荷特性及峰谷互补性，合理制定各单元的组合方案，做到关联系数高的用电单元由一个供电单元供电；解决了现有规划技术中由于对用电需求分类、分析不足，仅通过扩大系统容量满足负荷发展需求造成的负载率低、建设投资大、土地争取困难等问题，能够大幅度提高电网设备利用率和电网经济效益，为电网投资及建设提供参考依据。具体实施方式：本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。基于负荷关联系数的单元制中压配电网规划方法包括下述步骤；第一步，依托电能质量在线监测系统，采集数据获取不同用户负荷日、季度、年负荷特性，并建立用户档案信息；第二步，政府部门对接、收集资料，掌握城市各区块规划建设性质及规模；第三步，以地块用电需求（城市控规）为导向，结合典型负荷预测模型，开展规划区域空间负荷预测，按照供电区域差异化的规划标准，将中压配电网按合理划分为若干用电单元，以用电单元作为中压配电网规划的基本单位，开展负荷特性分析，做准规划边界条件；第四步，结合区域特点将区域配电设施划分为多个层级的供电单元；第五步，利用收集资料中的数据，将各个单元规划负荷特性与其周边多个单元负荷特性（日、季度、年负荷）关联性进行试算，建立各个单元与不同供电层级的多个单元关联性的定量关系，建立多变量关联测算模型：假设单元负荷特性数据及其它单元负荷特性为一m维数据序列，每个序列代表系统的一个因素变量的动态行为，且每维数据序列有n个观测数据，即，i=1，2，···，m；对原始数据序列进行一次累加，生成序列为公式（1）公式（1）中；则可获得MGM(1，m)模型的一阶常微分方程组的形式为公式（2）公式（2）中A=；假设微分方程的初始条件为，且相应矩阵均可逆，利用最小二乘法求得参数向量的估计值公式（3）公式（3）中：分别为A、B的估计值L=Y=；则MGM(1，m)预测模型的时间响应函数为公式（4）公式（4）中：为对应X的估计值；通过累减生成还原为对应变量原数列值的模拟预测值，k=2，3，公式（5）；第六步，确定关联性用电单元后，根据负荷曲线拟合总负荷，选择对应容量的供电单元；第七步，以供电单元为基础，根据城市环境要求及供电可靠性要求选择典型供电模式。开展用电单元划分，以单元作为中压配电网规划的基本单位，可以很好的开展负荷特性分析、预测及供电方案制定。通过负荷特性的分析，研究各单元的之间负荷特性的关联度，寻找可用于同一供电单元供电的单元，从而优化供电方案。在负荷关联性分析中，党政机关、学校、市政等受节假日影响负荷下降的用户可以与宾馆、酒店、集中商贸区等受节假日影响负荷上升的用户形成负荷互补，集中商贸区、学校、市政等用户可以与居民生活类用户在日负荷上形成互补；农业灌溉受季节及气候影响较大，仅可以在7~9月份与学校负荷形成互补。如从学校、市政、商贸区等用户与居民生活类用户的日负荷曲线来看，前者白天负荷高，夜晚负荷低，后者正好与之相反，二者具有很强的互补特性。因此准确的掌握不同类用电单元的负荷特性，根据不同供电层级关联度分析，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于负荷关联系数的单元制中压配电网规划方法，其特征在于包括下述步骤；第一步，依托电能质量在线监测系统，采集数据获取不同用户负荷日、季度、年负荷特性，并建立用户档案信息；第二步，政府部门对接、收集资料，掌握城市各区块规划建设性质及规模；第三步，以地块用电需求（城市控规）为导向，结合典型负荷预测模型，开展规划区域空间负荷预测，按照供电区域差异化的规划标准，将中压配电网按合理划分为若干用电单元，以用电单元作为中压配电网规划的基本单位，开展负荷特性分析，做准规划边界条件；第四步，结合区域特点将区域配电设施划分为多个层级的供电单元；第五步，利用收集资料中的数据，将各个单元规划负荷特性与其周边多个单元负荷特性（日、季度、年负荷）关联性进行试算，建立各个单元与不同供电层级的多个单元关联性的定量关系，建立多变量关联测算模型：假设单元负荷特性数据及其它单元负荷特性为一m维数据序列，每个序列代表系统的一个因素变量的动态行为，且每维数据序列有n个观测数据，即，i=1，2，···，m；对原始数据序列进行一次累加，生成序列为公式（1）公式（1）中；则可获得MGM(1，m)模型的一阶常微分方程组的形式为公式（2）公式（2）中A=；假设微分方程的初始条件为，且相应矩阵均可逆，利用最小二乘法求得参数向量的估计值公式（3）公式（3）中：分别为A、B的估计值L=Y=；则MGM(1，m)预测模型的时间响应函数为公式（4）公式（4）中：为对应X的估计值；通过累减生成还原为对应变量原数列值的模拟预测值，k=2，3，公式 （5）；第六步，确定关联性用电单元后，根据负荷曲线拟合总负荷，选择对应容量的供电单元；第七步，以供电单元为基础，根据城市环境要求及供电可靠性要求选择典型供电模式。...

【技术特征摘要】
1.一种基于负荷关联系数的单元制中压配电网规划方法，其特征在于包括下述步骤；第一步，依托电能质量在线监测系统，采集数据获取不同用户负荷日、季度、年负荷特性，并建立用户档案信息；第二步，政府部门对接、收集资料，掌握城市各区块规划建设性质及规模；第三步，以地块用电需求（城市控规）为导向，结合典型负荷预测模型，开展规划区域空间负荷预测，按照供电区域差异化的规划标准，将中压配电网按合理划分为若干用电单元，以用电单元作为中压配电网规划的基本单位，开展负荷特性分析，做准规划边界条件；第四步，结合区域特点将区域配电设施划分为多个层级的供电单元；第五步，利用收集资料中的数据，将各个单元规划负荷特性与其周边多个单元负荷特性（日、季度、年负荷）关联性进行试算，建立各个单元与不同供电层级的多个单元关联性的定量关系，建立多变量关联测算模型：假设单元负荷特性数据及其它单元负荷特性为一m维数据序列，每个序列代表系统的一个因素变量的动态行为，且每维数据序列有n个观测数据，即，i=1，2，···，m；对原始数据序列进行一次累加，生成序列为公式（1）公式（1）中；则可获得MGM(1，m)模型的一阶常微分方程组的形式为公式（2）公式（2）中A=；假设微分方程的初始条件为，且相应矩阵均可逆，利用最小二乘法求得参数向量的估计值公...

【专利技术属性】
技术研发人员：白霄磊，王刚，赵磊，赛尔江，黄擎，李秀芹，欧阳曙光，师璐，张振亮，陈威伊，杨杰，
申请(专利权)人：国网新疆电力公司乌鲁木齐供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65