一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置，首先根据获取的目标配电区域两端的量测馈线负荷数据，计算所述目标配电区域总负荷以及所述目标配电区域末端功率实际值，然后根据所述目标配电区域总负荷以及获取的分支点负荷容量估算值，计算所述目标配电区域的每个分支点负荷值，获取所述目标配电区域中M段馈线的第一负荷计算值，然后获取所述目标配电区域的末端复功率计算值，接着将所述目标配电区域末端复功率计算值与所述目标配电区域的末端复功率实际值进行比较，求出二者差值的绝对值，通过预设门槛值，不断进行迭代，缩小所述绝对值的大小，直至满足小于预设的门槛值的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置
本申请涉及配电自动化系统领域，尤其涉及一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置。
技术介绍
在电力系统中，配电自动化系统保障了配电网供配电的可靠性。如图1所示，配电自动化系统一般分为3个层次：配电调度中心、配电子站和量测设备层，不同层次之间通过通信网络连接。其中，配电调度中心是决定整个配电网运行方式的核心，配电子站是将量测设备层与配电调度中心联系起来的中间环节，量测设备层由多个安装在馈线沿线负荷处的量测设备组成，用于实时量测馈线负荷，为实现配电自动化提供数据支撑，其中，馈线负荷包括电压有效值、电流有效值、有功功率以及无功功率等。配电网分为许多配电区域，一个配电区域包括多段馈线，量测设备一般安装在馈线的沿线负荷处，用于实时量测馈线负荷。配电网中的中压配电网结构复杂度高，拥有的馈线段数以及负荷的数目庞大，考虑到成本的原因，通常不会在中压配电网中所有的负荷处安装量测设备，只是选择性的安装量测设备。这种情况下，便无法获取未安装量测设备的馈线负荷，导致无法为实现配电自动化提供数据支撑。针对这一情况，目前所常见的解决方法是，在中压配电网的一个配电区域内，使用安装的量测设备所获取的馈线负荷代替邻近未安装量测设备的馈线负荷，或者，当中压配电网的一个配电区域内只有区域两端安装有量测设备，中间的数段馈线未安装量测设备时，求取两端量测设备获取的馈线负荷的差值，再利用该差值除以该配电区域内馈线的段数，获取馈线负荷平均值，将获取的馈线负荷平均值分别作为这个配电区域内每段馈线的馈线负荷。但是，专利技术人在本申请的研究过程中发现，中压配电网结构复杂，每段馈线接入的负荷都有差异，不同馈线在不同的时间点接入的负荷也会产生大小不等的变化，如果用一个已知馈线负荷或者馈线负荷平均值来代替未知的馈线负荷，这样得到的馈线负荷与实际馈线负荷存在较大误差。馈线负荷在实现配电自动化中有着重要的作用，当配电自动化系统需要进行安全评估、网络重构及负荷预测等高级功能时，都需要可靠的馈线负荷做数据支撑，因此亟需一种方法获取配电网的馈线负荷，以提高现有技术中获取馈线负荷的精确度。
技术实现思路
为了提高现有技术中获取配电网馈线负荷的精确度，本专利技术通过以下各个实施例公开一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置。在本专利技术的第一方面，公开了一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法，包括：11)获取目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据，其中，所述目标配电区域为配电网中需获取馈线负荷的配电区域中的任意一个，所述目标配电区域包括M段馈线，所述目标配电区域的首端量测数据包括首端电压量测值、首端有功功率量测值和首端无功功率量测值，所述目标配电区域的末端量测数据包括末端有功功率量测值和末端无功功率量测值；12)根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据，计算所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值，其中，所述目标配电区域总负荷包括所述目标配电区域的总有功功率值和总无功功率值；13)获取所述目标配电区域的分支点负荷容量估算值，根据所述目标配电区域总负荷以及所述分支点负荷容量估算值，获取所述目标配电区域的每个分支点负荷值，其中，所述分支点为所述M段馈线中每段馈线末端接入负荷的节点，所述分支点负荷为所述每段馈线末端接入的负荷，所述每个分支点负荷值包括有功功率计算值以及无功功率计算值，并根据所述每个分支点负荷的有功功率计算值以及无功功率计算值，获取所述每个分支点负荷的复功率计算值；14)根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值，获取所述目标配电区域中M段馈线的第一负荷计算值，其中，所述第一负荷计算值包括首端负荷计算值以及末端负荷计算值，所述首端负荷计算值包括首端电流计算值、首端电压计算值以及首端复功率计算值，所述末端负荷计算值包括末端电流计算值、末端电压计算值以及末端复功率计算值；15)获取所述目标配电区域的末端复功率计算值与所述目标配电区域的末端复功率实际值之间的差值的绝对值ΔS，所述目标配电区域的末端复功率计算值为所述M段馈线中最后一段馈线的末端复功率计算值；16)判断所述绝对值ΔS是否小于预设的第一门槛值ε；17)若所述绝对值ΔS大于或等于所述第一门槛值ε，则获取所述目标配电区域总负荷与所述绝对值ΔS的差值，将所述目标配电区域总负荷更新为所述差值，并根据更新后的所述目标配电区域总负荷返回执行步骤13)的操作；18)若所述绝对值ΔS小于所述第一门槛值ε，则确定所述配电网的馈线负荷为所述M段馈线的负荷计算值；19)根据所述M段馈线的第一负荷计算值，获取所述配电网的馈线负荷。可选的，根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据，计算所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值，包括：根据所述目标配电区域的首端有功功率量测值、首端无功功率量测值、末端有功功率量测值以及末端无功功率量测值，通过以下公式计算所述目标配电区域总负荷：PA＝P1-P2；QA＝Q1-Q2；其中，PA是所述目标配电区域的总有功功率值，QA是所述目标配电区域的总无功功率值，P1是所述目标配电区域的首端有功功率量测值，Q1是所述目标配电区域的首端无功功率量测值，P2是所述目标配电区域的末端有功功率量测值，Q2是所述目标配电区域的末端无功功率量测值；根据所述目标配电区域的末端有功功率量测值和末端无功功率量测值，通过以下公式获取所述目标配电区域的末端复功率实际值：S2＝P2+jQ2；其中，S2是所述目标配电区域的末端复功率实际值，j是虚数单位。可选的，根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值，获取所述目标配电区域中M段馈线的第一负荷计算值，包括：根据所述目标配电区域的首端量测数据和所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷值，获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端负荷计算值以及第二段馈线的首端负荷计算值；根据所述目标配电区域中第a段馈线的首端负荷计算值以及所述目标配电区域中第a段馈线的分支点负荷值，获取所述目标配电区域中第a段馈线的末端负荷计算值以及第(a+1)段馈线的首端负荷计算值，直至获取第M段馈线的末端负荷计算值，其中，a为小于M的正整数。可选的，根据所述目标配电区域的首端量测数据和所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷值，获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端负荷计算值以及第二段馈线的首端负荷计算值，包括：根据所述目标配电区域的首端量测数据，通过以下公式获取所述目标配电区域的首端复功率实际值：S1＝P1+jQ1；其中，S1是所述目标配电区域的首端复功率实际值，j是虚数单位，P1是所述目标配电区域的首端有功功率量测值，Q1是所述目标配电区域的首端无功功率量测值；根据所述目标配电区域的首端电压量测值以及所述目标配电区域的首端复功率实际值，通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值：其中，是所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值，是所述目标配电区域的首端电压量测值；获取所述目标配电区域中每段馈线的阻抗值，并根据所述目标配电区域中第一段馈线的阻抗值、所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值以及所述目标配电区域的首端电压量测值，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法，其特征在于，包括：11)获取目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据，其中，所述目标配电区域为配电网中需获取馈线负荷的配电区域中的任意一个，所述目标配电区域包括M段馈线，所述目标配电区域的首端量测数据包括首端电压量测值、首端有功功率量测值和首端无功功率量测值，所述目标配电区域的末端量测数据包括末端有功功率量测值和末端无功功率量测值；12)根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据，计算所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值，其中，所述目标配电区域总负荷包括所述目标配电区域的总有功功率值和总无功功率值；13)获取所述目标配电区域的分支点负荷容量估算值，根据所述目标配电区域总负荷以及所述分支点负荷容量估算值，获取所述目标配电区域的每个分支点负荷值，其中，所述分支点为所述M段馈线中每段馈线末端接入负荷的节点，所述分支点负荷为所述每段馈线末端接入的负荷，所述每个分支点负荷值包括有功功率计算值以及无功功率计算值，并根据所述每个分支点负荷的有功功率计算值以及无功功率计算值，获取所述每个分支点负荷的复功率计算值；14)根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值，获取所述目标配电区域中M段馈线的第一负荷计算值，其中，所述第一负荷计算值包括首端负荷计算值以及末端负荷计算值，所述首端负荷计算值包括首端电流计算值、首端电压计算值以及首端复功率计算值，所述末端负荷计算值包括末端电流计算值、末端电压计算值以及末端复功率计算值；15)获取所述目标配电区域的末端复功率计算值与所述目标配电区域的末端复功率实际值之间的差值的绝对值ΔS，所述目标配电区域的末端复功率计算值为所述M段馈线中最后一段馈线的末端复功率计算值；16)判断所述绝对值ΔS是否小于预设的第一门槛值ε；17)若所述绝对值ΔS大于或等于所述第一门槛值ε，则获取所述目标配电区域总负荷与所述绝对值ΔS的差值，将所述目标配电区域总负荷更新为所述差值，并根据更新后的所述目标配电区域总负荷返回执行步骤13)的操作；18)若所述绝对值ΔS小于所述第一门槛值ε，则确定所述配电网的馈线负荷为所述M段馈线的第一负荷计算值；19)根据所述M段馈线的第一负荷计算值，获取所述配电网的馈线负荷。...

【技术特征摘要】
1.一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法，其特征在于，包括：11)获取目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据，其中，所述目标配电区域为配电网中需获取馈线负荷的配电区域中的任意一个，所述目标配电区域包括M段馈线，所述目标配电区域的首端量测数据包括首端电压量测值、首端有功功率量测值和首端无功功率量测值，所述目标配电区域的末端量测数据包括末端有功功率量测值和末端无功功率量测值；12)根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据，计算所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值，其中，所述目标配电区域总负荷包括所述目标配电区域的总有功功率值和总无功功率值；13)获取所述目标配电区域的分支点负荷容量估算值，根据所述目标配电区域总负荷以及所述分支点负荷容量估算值，获取所述目标配电区域的每个分支点负荷值，其中，所述分支点为所述M段馈线中每段馈线末端接入负荷的节点，所述分支点负荷为所述每段馈线末端接入的负荷，所述每个分支点负荷值包括有功功率计算值以及无功功率计算值，并根据所述每个分支点负荷的有功功率计算值以及无功功率计算值，获取所述每个分支点负荷的复功率计算值；14)根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值，获取所述目标配电区域中M段馈线的第一负荷计算值，其中，所述第一负荷计算值包括首端负荷计算值以及末端负荷计算值，所述首端负荷计算值包括首端电流计算值、首端电压计算值以及首端复功率计算值，所述末端负荷计算值包括末端电流计算值、末端电压计算值以及末端复功率计算值；15)获取所述目标配电区域的末端复功率计算值与所述目标配电区域的末端复功率实际值之间的差值的绝对值ΔS，所述目标配电区域的末端复功率计算值为所述M段馈线中最后一段馈线的末端复功率计算值；16)判断所述绝对值ΔS是否小于预设的第一门槛值ε；17)若所述绝对值ΔS大于或等于所述第一门槛值ε，则获取所述目标配电区域总负荷与所述绝对值ΔS的差值，将所述目标配电区域总负荷更新为所述差值，并根据更新后的所述目标配电区域总负荷返回执行步骤13)的操作；18)若所述绝对值ΔS小于所述第一门槛值ε，则确定所述配电网的馈线负荷为所述M段馈线的第一负荷计算值；19)根据所述M段馈线的第一负荷计算值，获取所述配电网的馈线负荷。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据，计算所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值，包括：根据所述目标配电区域的首端有功功率量测值、首端无功功率量测值、末端有功功率量测值以及末端无功功率量测值，通过以下公式计算所述目标配电区域总负荷：PA＝P1-P2；QA＝Q1-Q2；其中，PA是所述目标配电区域的总有功功率值，QA是所述目标配电区域的总无功功率值，P1是所述目标配电区域的首端有功功率量测值，Q1是所述目标配电区域的首端无功功率量测值，P2是所述目标配电区域的末端有功功率量测值，Q2是所述目标配电区域的末端无功功率量测值；根据所述目标配电区域的末端有功功率量测值和末端无功功率量测值，通过以下公式获取所述目标配电区域的末端复功率实际值：S2＝P2+jQ2；其中，S2是所述目标配电区域的末端复功率实际值，j是虚数单位。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值，获取所述目标配电区域中M段馈线的第一负荷计算值，包括：根据所述目标配电区域的首端量测数据和所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷值，获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端负荷计算值以及第二段馈线的首端负荷计算值；根据所述目标配电区域中第a段馈线的首端负荷计算值以及所述目标配电区域中第a段馈线的分支点负荷值，获取所述目标配电区域中第a段馈线的末端负荷计算值以及第(a+1)段馈线的首端负荷计算值，直至获取第M段馈线的末端负荷计算值，其中，a为小于M的正整数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标配电区域的首端量测数据和所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷值，获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端负荷计算值以及第二段馈线的首端负荷计算值，包括：根据所述目标配电区域的首端量测数据，通过以下公式获取所述目标配电区域的首端复功率实际值：S1＝P1+jQ1；其中，S1是所述目标配电区域的首端复功率实际值，j是虚数单位，P1是所述目标配电区域的首端有功功率量测值，Q1是所述目标配电区域的首端无功功率量测值；根据所述目标配电区域的首端电压量测值以及所述目标配电区域的首端复功率实际值，通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值：其中，是所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值，是所述目标配电区域的首端电压量测值；获取所述目标配电区域中每段馈线的阻抗值，并根据所述目标配电区域中第一段馈线的阻抗值、所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值以及所述目标配电区域的首端电压量测值，通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值：其中，是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值，ZLN1是所述目标配电区域中第一段馈线的阻抗值；根据所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值，通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端复功率计算值：其中，SLN1′是所述目标配电区域中第一段馈线的末端复功率计算值；获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的复功率计算值，并根据所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的复功率计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值，通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流计算值：其中，是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流计算值，SL1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的复功率计算值；根据所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流计算值，通过以下公式获取所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值：其中，是所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值；根据所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值，通过以下公式获取所述目标配电区域中第二段馈线的首端复功率计算值：其中，SLN2是所述目标配电区域中第二段馈线的首端复功率计算值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述目标配电区域两端量测数据没有功率量测数据时，所述配电网馈线负荷获取方法还包括：51)获取所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据，其中，所述量测数据为电流量测值以及电压量测值；52)根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及末端电流量测值，计算所述目标配电区域总电流；53)获取所述目标配电区域分支点负荷容量估算值，根据所述目标配电区域总电流以及所述分支点负荷容量估算值，分配所述目标配电区域每个分支点负荷的电流值；54)根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷的电流值，获取所述目标配电区域中M段馈线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文云，曹敏，刘柱揆，刘红文，王洪林，苏兴磊，吴楚，杨志斌，赵现平，王科，黄星，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53