一种电网负荷统计方法技术

本发明专利技术公开了一种电网负荷统计方法，所述方法包括如下步骤：实时采集电网频率；当电网内部发生大扰动时，根据所采集的电网频率计算扰动前后电网频率偏差及电网频率变化率；若电网频率偏差和电网频率变化率均满足设定的相应门槛要求，则根据电网负荷特性数据及电网频率偏差计算动态负荷变化量；根据动态负荷变化量及扰动发生过程中电网用电负荷，计算扰动过程中的电网负荷。本发明专利技术通过计算扰动发生前后由于负荷频率特性导致的负荷变化数据，能够更为准确地得到扰动发生前后全网实际负荷数据，帮助电网调度员对电网进行更加有效监视和分析。

【技术实现步骤摘要】
一种电网负荷统计方法
本专利技术涉及一种电网负荷统计方法，属于电力系统

技术介绍
在区域电网调度或省级电网调度机构中，调度员需要实时掌握电网当前的实际负荷情况，在负荷侧计量中心也无法实时获得每个计量点的负荷情况，因此，调度中心采用累加电网发电机组实际出力得到近似的电网负荷总量，通过发电负荷的统计再加上电网平均网损率即可大概估计出全网实时的用电负荷情况。但是当电网发生大机组跳闸故障或跨区直流闭锁时，电网瞬时损失大量的发电统计量，因此通过累计机组出力和联络线交换功率的方式得到的电网负荷在电网发生跳机或直流闭锁等发电损失故障时，电网负荷统计结果会出现一个明显的跳变，但电网实际运行中负荷并未发生明显变化，说明传统的全网负荷统计方法在此时刻并不适用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电网负荷统计方法，解决现有技术中电网负荷统计结果不准确的技术问题。为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：一种电网负荷统计方法，所述方法包括如下步骤：实时采集电网频率；当电网内部发生大扰动时，根据所采集的电网频率计算扰动前后电网频率偏差及电网频率变化率；若电网频率偏差和电网频率变化率均满足设定的相应门槛要求，则根据电网负荷特性数据及电网频率偏差计算动态负荷变化量；根据动态负荷变化量及扰动发生过程中电网用电负荷，计算扰动过程中的电网负荷。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：主要根据频率偏差和负荷频率特性进行计算和分析，能够在电网发生大扰动时准确计算全网的负荷数据。具体实施方式本专利技术提供的电网负荷统计方法，通过实时监测电网机组跳闸故障以及电网频率闭环情况，混合采用SCADA应用的秒级采样数据和频率PMU扰动数据，准确得到大扰动发生前后机组跳闸及频率变化情况，通过计算大扰动发生前后由于负荷频率特性导致的负荷变化数据，得到更为准确得到大扰动发生前后全网实际负荷数据，能够帮助电网调度员对电网进行更加有效监视和分析。下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。在电网正常情况下，电网发电与负荷是实时平衡的，电网的用电负荷约等于实际总的机组发电和联络线受入功率，如式(1)所示：式中：Pi为电网内第i台发电机组的实时有功出力，单位MW；n为电网内发电机组台数，Tj为第j条联络线有功出力，以送出为正，单位MW，m为交流联络线和直流联络线总条数。针对大扰动下的电网实时负荷统计进行修正，本专利技术实施例首先利用PMU装置对电网频率和发电机组有功出力进行数据记录，对于电网频率按照每秒记录一个采样点进行数据采样，对于发电机组有功出力按照每5秒一个采样点进行数据采样。为了规避数据量测错误或电网小扰动导致的误统计，本专利技术实施例通过设定门槛要求，综合考虑电网频率偏差和电网频率变化率判定是否需要开展电网负荷的统计修正。具体的：当电网发生大扰动时，比如：电网内部发生发电机组跳闸故障或跨区直流闭锁故障，如果电网频率偏差和电网频率变化率满足如公式2所示的门槛要求，则认为需要对电网负荷进行再统计修正：式中：Δft为第t秒电网频率偏差，Δft＝ft-ft-1；Δfdth为设定的电网频率偏差门槛，可以设为0.04Hz；ft为第t秒电网频率采样值；ft+1为第t+1秒电网频率采样值；ft-1为第t-1秒电网频率采样值；Δt为两个采样点之间的时间差；frth为电网频率变化率门槛，单位为Hz/s。首先利用电网调度系统中的综合智能告警应用功能得到扰动事故发生源以及发生时刻，根据PUM装置记录的相关数据，计算扰动发生前后电网频率偏差。由于电网实际调节过程中电网负荷在实时波动，采用滚动滤波方式对扰动发生前后的电网频率进行处理具体如下：(51)根据扰动发生时刻，通过公式(3)对扰动前的电网频率进行滚动滤波处理：式中：ffilter(t)为滤波处理后的扰动前的电网频率，t表示当前时刻，单位s；f(t)为t时刻电网频率，f(t-1)为t-1时刻电网频率，f(t-2)为t-2时刻电网频率；f(t-3)为t-3时刻电网频率；f(t-4)为t-4时刻电网频率；a，b，c，d，e分别为与f(t)、f(t-1)、f(t-2)、f(t-3)、f(t-4)对应的滤波系数。(52)对于扰动后的电网频率，以每秒50帧数据为基础格式，从扰动发生时刻起，取扰动发生后5秒内(例如3秒)的电网频率数据，按照每秒50帧采样数据进行平均，计算获取每秒钟平均电网频率，对每秒钟平均电网频率进行滚动滤波处理；计算公式如式(4)所示：式中：fm,n为第m秒、n帧的采样值；fm为第m秒平均电网频率；fm+1为第m+1秒平均电网频率；fm+2为第m+2秒平均电网频率；a'，b'，c'分别为fm、fm+1、fm+2对应的滤波系数。同时根据历史负荷信息，能够得到电网负荷特性数据，包括系统总负荷PL，静态负荷数据以及静态负荷占比为K1、负荷的频率调节系数为以及动态负荷的频率调节权重系数KM，全网的负荷特性系数BL为：根据公式(5)可知：电网负荷不是全部都是动态负荷，还有部分负荷是跟频率偏差无关的。再根据全网动态负荷特性，按照电网频率频差及动态负荷特性，得到扰动后动态负荷变化量ΔPL；式中：ΔPL为动态负荷变化量；为负荷频率调节系数；K1为静态负荷占比；Δf为电网实际频率与额定频率的偏差。当电网发生发电机组跳闸或直流闭锁故障后，由于电网频率变化导致的负荷变化量再加上原有的未跳闸发电机组的出力总和即为扰动发生过程中的总体发电负荷，计算方法如下式(7)所示：式中：Pload为电网负荷；Pi为电网内发电机组实时有功出力；n为电网内发电机组台数；Tj为联络线有功出力，电网受入联络线有功出力时，Tj为正值，否则，为负值；m为交流联络线和直流联络线总条数，ΔPL为动态负荷变化量。随着电网频率的恢复，式(7)中的ΔPL逐渐归零，电网总体负荷统计回到电网正常状态时的计算方法。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网负荷统计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：实时采集电网频率；当电网内部发生大扰动时，根据所采集的电网频率计算扰动前后电网频率偏差及电网频率变化率；若电网频率偏差和电网频率变化率均满足设定的相应门槛要求，则根据电网负荷特性数据及电网频率偏差计算动态负荷变化量；根据动态负荷变化量及扰动发生过程中电网用电负荷，计算扰动过程中的电网负荷。

【技术特征摘要】
1.一种电网负荷统计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：实时采集电网频率；当电网内部发生大扰动时，根据所采集的电网频率计算扰动前后电网频率偏差及电网频率变化率；若电网频率偏差和电网频率变化率均满足设定的相应门槛要求，则根据电网负荷特性数据及电网频率偏差计算动态负荷变化量；根据动态负荷变化量及扰动发生过程中电网用电负荷，计算扰动过程中的电网负荷。2.根据权利要求1所述的电网负荷统计方法，其特征在于，利用PMU装置记录电网频率，以每秒记录一个采样点进行电网频率采集。3.根据权利要求1所述的电网负荷统计方法，其特征在于，所述门槛要求包括：式中：Δft为第t秒电网频率偏差，Δft＝ft-ft-1；Δfdth为设定的电网频率偏差门槛；ft为第t秒电网频率采样值；ft+1为第t+1秒电网频率采样值；ft-1为第t-1秒电网频率采样值；Δt为两个采样点之间的时间差；frth为电网频率变化率门槛。4.根据权利要求1所述的电网负荷统计方法，其特征在于，所述方法还包括对扰动发生前的电网频率进行滚动滤波处理。5.根据权利要求1所述的电网负荷统计方法，其特征在于，所述方法还包括对扰动发生后的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴继平，宁剑，江长明，徐瑞，滕贤亮，张勇，于昌海，张小白，刘俊伟，谈超，涂孟夫，李诗童，顾云汉，李玟萱，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国家电网公司华北分部，国电南瑞南京控制系统有限公司，南瑞集团有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32