基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法技术

本发明专利技术提出了基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法，包括：建立用于描述负荷分布的等效负荷分布曲线；对根据同一条配电线路不同时刻数据建立的电气等效负荷分布曲线进行聚类；将聚类得到的数量最多的一类等效负荷分布曲线作为该条配电线路的基准分类，将其聚类中心作为该条配电线路的基准曲线；对比各类曲线与基准曲线之间的线损波动情况，并量化线损变化率；根据对应情况下的线损变化率得出线损估算结果。可以在较短的时间内对整个配电网的线损情况进行估计。对整个配电网的线损情况进行估计。对整个配电网的线损情况进行估计。

【技术实现步骤摘要】
基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法


[0001]本专利技术属于配电网
，尤其涉及基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]电力系统中的损耗主要包含非技术损耗和技术损耗，其中非技术损耗主要是由窃电行为、计量系统不准确、结算系统不准确等造成的损耗；技术损耗分为可变损耗和固定损耗，主要是电力系统运行时线路、变压器、电容器等各类电气设备因发热等造成的能量损失。
[0004]上述技术损耗可以根据电力系统的结构参数及负荷分布等运行参数进行计算。技术损耗也称为理论线损，其计算对于电力系统的规划设计和运行管理有重要的影响。尤其是近年来分布式可再生电源大量接入配电网，沿配电线路的负荷分布波动频繁，为理论线损计算带来极大困难，难以进行分布式电源接入方式的合理性评估，也不利于配电网运行经济性的提高。
[0005]现有技术中，潮流分析是最准确的电网理论线损计算方法，但是潮流分析方法必须掌握确切的线路参数、各负荷点的用电数据等，对于数据采集的要求较高，不适用于规模庞大、信息自动化采集水平较低的配电网。因此，目前配电系统线损存在计算规模大、运行状态受可再生发电影响变化剧烈的问题。
[0006]另外，负荷分布是影响配电网线损的主要因素，也是与配电网运行状态的变化密切相关的主要因素，因此如何在线损理论计算中考虑负荷分布是建立新的快速计算方法应着重解决的问题。
[0007]现有技术中的一些文献在假设线路阻抗均匀分布的前提下提出了在配电网线损理论计算中采用对负荷分布进行分类的方法，但是这些分类较为概念化，是将负荷分布分为事前设定的几种类型并给出了对应的分布函数。因此，这些研究虽然给出了快速计算的一种方法，但是由于负荷分布的分类不够全面，对于复杂多变的实际配电网而言代表性不足，无法胜任实际配电系统中各种不同负荷分布情况下的线损估算。
[0008]近年来，分布式电源的大量接入，配电网线路负荷分布具有更多的变化类型，在综合考虑这些变化的情况下，如何对实际配电网的线损情况进行全面掌握并找到大规模估算线损的快速计算方法是需要解决的主要技术问题。

技术实现思路

[0009]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法，实现短时间内完成大范围估算、快速掌握配电系统线损变化情况。
[0010]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
[0011]第一方面，公开了基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法，包括：
[0012]建立用于描述负荷分布的等效负荷分布曲线；
[0013]对根据同一条配电线路不同时刻数据建立的电气等效负荷分布曲线进行聚类；
[0014]将聚类得到的数量最多的一类等效负荷分布曲线作为该条配电线路的基准分类，将其聚类中心作为该条配电线路的基准曲线；
[0015]对比各类曲线与基准曲线之间的线损波动情况，并量化线损变化率；
[0016]根据对应情况下的线损变化率得出线损估算结果。
[0017]作为进一步的技术方案，还包括：
[0018]提取每一条配电线路的基准等效负荷分布曲线及其基准曲线，形成配电网的等效负荷分布曲线集；
[0019]通过将某一时刻的等效负荷分布曲线与该条线路的等效负荷分布曲线集进行比较，对各条线路线损情况进行估算。
[0020]作为进一步的技术方案，建立用于描述负荷分布的等效负荷分布曲线时，根据配电系统结构图和具体负荷点负荷参数进行电气等效负荷分布曲线的提取。
[0021]作为更进一步的技术方案，等效负荷分布曲线的形成步骤为：
[0022]对配电系统的历史数据进行预处理，获得各条配电线路的数据；
[0023]将配电系统中某一线路的物理距离转化为电气距离；
[0024]以其电气距离长度为横坐标轴，将该线路上各个负荷点的负荷容量进行平摊；
[0025]选取等电气距离的点作为新的负荷点，将该等效负荷点上各负荷容量分摊相加，得到该等效负荷点上的负荷容量；
[0026]以该值作为对应的纵坐标值，将各等效负荷点的值相连，从而形成电气等效负荷分布曲线。
[0027]作为更进一步的技术方案，将配电系统中某一线路的物理距离转化为电气距离，公式如下：
[0028]R
a
L
a
＝r
a
l
a
[0029]其中，令R
a
＝1Ω，则L
a
为线路a段的电气等效长度，r
a
为线路a段的单位长度电阻值，l
a
为线路a段的物理长度；
[0030]即线路某段的电气长度为：
[0031][0032]作为更进一步的技术方案，对电气等效负荷分布曲线进行聚类时，将每两个等效负荷点之间的电气等效负荷分布曲线的斜率作为聚类特征，对电气等效负荷分布曲线进行聚类。
[0033]作为进一步的技术方案，对比各类曲线与基准曲线之间的线损波动情况，并量化线损变化率，具体方式为：
[0034]将除了基准曲线之外的其他各类等效负荷分布曲线与该基准曲线进行比较，计算各类曲线情况下的线损与基准曲线情况下的线损偏差，用百分比表示。
[0035]第二方面，公开了基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算系统，包括：
[0036]等效负荷分布曲线建立模块，被配置为：建立用于描述负荷分布的等效负荷分布
曲线；
[0037]聚类模块，被配置为：对根据同一条配电线路不同时刻数据建立的电气等效负荷分布曲线进行聚类；
[0038]基准曲线确定模块，被配置为：将聚类得到的数量最多的一类等效负荷分布曲线作为该条配电线路的基准分类，将其聚类中心作为该条配电线路的基准曲线；
[0039]线损变化率量化模块，被配置为：对比各类曲线与基准曲线之间的线损波动情况，并量化线损变化率；
[0040]线损估算模块，被配置为：根据对应情况下的线损变化率得出线损估算结果。
[0041]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0042]本专利技术通过对实际配电网中原有数据的处理，提取每条线路的等效负荷分布曲线，建立配电网的等效负荷分布曲线集，可以对某一实际配电系统各条线路的负荷分布情况进行全面有效地掌握和划分；使用聚类算法对每条线路的等效负荷分布曲线进行聚类后，可以更有针对性地对该配电系统的各种等效负荷分布的特点和对线损的影响进行分析，解决了固定的负荷分布类型用于各种不同配电网中可能存在的不适配的情况。
[0043]本专利技术确定每条线路的基准等效负荷分布曲线后，在确定某条线路某一时刻的线损情况时，只需要将这一时刻的等效负荷分布曲线与该条线路的等效负荷分布曲线集中的各条典型曲线进行对比，即可对该线路该时刻的线损情况进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法，其特征是，包括：建立用于描述负荷分布的等效负荷分布曲线；对根据同一条配电线路不同时刻数据建立的电气等效负荷分布曲线进行聚类；将聚类得到的数量最多的一类等效负荷分布曲线作为该条配电线路的基准分类，将其聚类中心作为该条配电线路的基准曲线；对比各类曲线与基准曲线之间的线损波动情况，并量化线损变化率；根据对应情况下的线损变化率得出线损估算结果。2.如权利要求1所述的基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法，其特征是，还包括：提取每一条配电线路的基准等效负荷分布曲线及其基准曲线，形成配电网的等效负荷分布曲线集；通过将某一时刻的等效负荷分布曲线与该条线路的等效负荷分布曲线集进行比较，对各条线路线损情况进行估算。3.如权利要求1所述的基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法，其特征是，建立用于描述负荷分布的等效负荷分布曲线时，根据配电系统结构图和具体负荷点负荷参数进行电气等效负荷分布曲线的提取。4.如权利要求1或3所述的基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法，其特征是，等效负荷分布曲线的形成步骤为：对配电系统的历史数据进行预处理，获得各条配电线路的数据；将配电系统中某一线路的物理距离转化为电气距离；以其电气距离长度为横坐标轴，将该线路上各个负荷点的负荷容量进行平摊；选取等电气距离的点作为新的负荷点，将该等效负荷点上各负荷容量分摊相加，得到该等效负荷点上的负荷容量；以该值作为对应的纵坐标值，将各等效负荷点的值相连，从而形成电气等效负荷分布曲线。5.如权利要求4所述的基于典型等效负荷分布曲线的配电网理论线损计算方法，其特征是，将配电系统中某一线路的物理距离转化为电气距离，公式如下：R
a
L
a
＝r
a
l
a
其中，令R
a...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢兆军，谢洪涛，王予希，陈芳，赵磊，李先栋，马红杰，唐晓，绳洁，李乐萍，郝泉，张亚新，袁飞，隋恒，李榛，吕春晖，贾轩，许强，李万信，刘希峰，武乃虎，宋纯伟，刘永生，朱剑锋，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：