一种自上而下等值的负荷模型构建方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本申请涉及一种自上而下等值的负荷模型构建方法、装置及终端设备，该方法包括获取配电网上n名用户的历史日负荷数据，根据历史日负荷数据对n名用户进行聚类筛选获得m名典型用户；每间隔时间t获取每户典型用户的负荷电气数据，根据每户的负荷电气数据与预设各类型负荷模型进行训练、特征匹配，识别获得典型用户的类型负荷模型；采用类型负荷模型作为与典型用户相同类型对应用户的单一负荷模型，根据电压等级对n个单一负荷模型进行聚合构建低压侧综合负荷模型；采用自上而下等值方式对低压侧综合负荷模型进行等值处理构建配电网的综合负荷模型。通过该方法构建的综合负荷模型实现在线量测配电网的负荷，提高负荷模型量测负荷数据的精度。荷数据的精度。荷数据的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种自上而下等值的负荷模型构建方法、装置及终端设备


[0001]本申请涉及电网负荷模型
，尤其涉及一种自上而下等值的负荷模型构建方法、装置及终端设备。

技术介绍

[0002]对于不同场景下，电网的运行状态需求有所差异，所以需要在不同运行场景，不同运行分析需求下选择不同侧重点的负荷模型，对不同场景的负荷模型进行参数灵敏度分析，归纳出不同场景下等值负荷模型的主导参数，在不同应用场合下，计算负荷模型时只考虑该场景下的主导参数做辨识，得到更适合于此场景的负荷模型。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种自上而下等值的负荷模型构建方法、装置及终端设备，用于解决现有并没有根据电网运行状态需求构建负荷模型的技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
[0005]一种自上而下等值的负荷模型构建方法包括以下步骤：
[0006]获取配电网上n名用户的历史日负荷数据，根据所述历史日负荷数据对n名用户进行聚类筛选获得m名典型用户；
[0007]每间隔时间t获取每户所述典型用户的负荷电气数据，根据每户的所述负荷电气数据与预设各类型负荷模型进行训练、特征匹配，识别获得典型用户的类型负荷模型；
[0008]采用类型负荷模型作为与典型用户相同类型对应用户的单一负荷模型，根据电压等级对n个所述单一负荷模型进行聚合，构建低压侧综合负荷模型；
[0009]采用自上而下等值方式对所述低压侧综合负荷模型进行等值处理，构建配电网的综合负荷模型；
>[0010]其中，所述类型负荷模型包括ZIP模型和IM模型。
[0011]优选地，根据所述历史日负荷数据对n名用户进行聚类筛选获得m名典型用户包括：根据所述历史日负荷数据采用负荷特征指标降维方式进行用户聚类，筛选与聚类中心的距离不小于聚类阈值的用户作为典型用户。
[0012]优选地，采用自上而下等值方式对所述低压侧综合负荷模型进行等值处理，构建配电网的综合负荷模型包括：采用自上而下等值方式将所述低压侧综合负荷模型的负荷电气数据由低压侧向高压侧等值，得到所述综合负荷模型的负荷电气数据。
[0013]优选地，若所述低压侧综合负荷模型为IM模型，所述综合负荷模型的负荷电气数据包括：高压侧等值电动机电磁力矩和高压侧电动机机械转矩，则得到所述综合负荷模型的负荷电气数据包括：
[0014]获取所述低压侧综合负荷模型中负荷电气数据的低压侧电动机电磁力矩、低压侧电动机机械转矩和中间算子系数；
[0015]根据所述低压侧电动机电磁力矩和所述中间算子系数采用力矩等值公式计算，得
到所述综合负荷模型中等值后的高压侧等值电动机电磁力矩；
[0016]根据所述低压侧电动机机械转矩和所述中间算子系数采用转矩等值公式计算，得到所述综合负荷模型中等值后的高压侧电动机机械转矩；
[0017]其中，所述力矩等值公式为：；所述转矩等值公式为：，式中，T
EH
为高压侧等值电动机电磁力矩，λ3为中间算子系数，T
E
为低压侧电动机电磁力矩，T
M
为低压侧电动机机械转矩，T
MH
为高压侧电动机机械转矩。
[0018]优选地，若所述低压侧综合负荷模型为ZIP模型，所述综合负荷模型的负荷电气数据包括高压侧静态负荷等值导纳，则得到所述综合负荷模型的负荷电气数据包括：
[0019]获取所述低压侧综合负荷模型中负荷电气数据的低压侧静态负荷等值导纳、配电网侧等值阻抗、流入高压侧无功功率、流入高压侧有功功率和高压侧母线电压；
[0020]根据低压侧静态负荷等值导纳、配电网侧等值阻抗、流入高压侧无功功率、流入高压侧有功功率和高压侧母线电压采用导纳等值公式计算得到高压侧静态负荷等值导纳；
[0021]其中，所述导纳等值公式为：
[0022][0023]式中，Y
H
为高压侧静态负荷等值导纳，Y
S
为低压侧静态负荷等值导纳，Z
D
为配电网侧等值阻抗，P为流入高压侧有功功率，j为虚数单位，Q为流入高压侧无功功率，U
H
为高压侧母线电压。
[0024]优选地，该自上而下等值的负荷模型构建方法包括：通过配电网的综合负荷模型获取A群体中B名用户的量测负荷数据，对B个所述量测负荷数据采用区间均值估计方式，获得A群体的负荷总体均值和负荷总数量。
[0025]本申请还提供一种自上而下等值的负荷模型构建装置，包括用户筛选模块、类型匹配模块、低压模型构建模块和综合模型构建模块；
[0026]所述用户筛选模块，用于获取配电网上n名用户的历史日负荷数据，根据所述历史日负荷数据对n名用户进行聚类筛选获得m名典型用户；
[0027]所述类型匹配模块，用于每间隔时间t获取每户所述典型用户的负荷电气数据，根据每户的所述负荷电气数据与预设各类型负荷模型进行训练、特征匹配，识别获得典型用户的类型负荷模型；
[0028]所述低压模型构建模块，用于采用类型负荷模型作为与典型用户相同类型对应用户的单一负荷模型，根据电压等级对n个所述单一负荷模型进行聚合，构建低压侧综合负荷模型；
[0029]所述综合模型构建模块，用于采用自上而下等值方式对所述低压侧综合负荷模型进行等值处理，构建配电网的综合负荷模型；
[0030]其中，所述类型负荷模型包括ZIP模型和IM模型。
[0031]优选地，若所述低压侧综合负荷模型为IM模型，所述综合负荷模型的负荷电气数据包括：高压侧等值电动机电磁力矩和高压侧电动机机械转矩，所述综合模型构建模块还用于获取所述低压侧综合负荷模型中负荷电气数据的低压侧电动机电磁力矩、低压侧电动机机械转矩和中间算子系数；根据所述低压侧电动机电磁力矩和所述中间算子系数采用力
矩等值公式计算，得到所述综合负荷模型中等值后的高压侧等值电动机电磁力矩；根据所述低压侧电动机机械转矩和所述中间算子系数采用转矩等值公式计算，得到所述综合负荷模型中等值后的高压侧电动机机械转矩；
[0032]其中，所述力矩等值公式为：所述转矩等值公式为：式中，T
EH
为高压侧等值电动机电磁力矩，λ3为中间算子系数，T
E
为低压侧电动机电磁力矩，T
M
为低压侧电动机机械转矩，T
MH
为高压侧电动机机械转矩。
[0033]优选地，若所述低压侧综合负荷模型为ZIP模型，所述综合负荷模型的负荷电气数据包括高压侧静态负荷等值导纳，所述综合模型构建模块还用于获取所述低压侧综合负荷模型中负荷电气数据的低压侧静态负荷等值导纳、配电网侧等值阻抗、流入高压侧无功功率、流入高压侧有功功率和高压侧母线电压；根据低压侧静态负荷等值导纳、配电网侧等值阻抗、流入高压侧无功功率、流入高压侧有功功率和高压侧母线电压采用导纳等值公式计算得到高压侧静态负荷等值导纳；
[0034]其中，所述导纳等值公式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自上而下等值的负荷模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：获取配电网上n名用户的历史日负荷数据，根据所述历史日负荷数据对n名用户进行聚类筛选获得m名典型用户；每间隔时间t获取每户所述典型用户的负荷电气数据，根据每户的所述负荷电气数据与预设各类型负荷模型进行训练、特征匹配，识别获得典型用户的类型负荷模型；采用类型负荷模型作为与典型用户相同类型对应用户的单一负荷模型，根据电压等级对n个所述单一负荷模型进行聚合，构建低压侧综合负荷模型；采用自上而下等值方式对所述低压侧综合负荷模型进行等值处理，构建配电网的综合负荷模型；其中，所述类型负荷模型包括ZIP模型和IM模型。2.根据权利要求1所述的自上而下等值的负荷模型构建方法，其特征在于，根据所述历史日负荷数据对n名用户进行聚类筛选获得m名典型用户包括：根据所述历史日负荷数据采用负荷特征指标降维方式进行用户聚类，筛选与聚类中心的距离不小于聚类阈值的用户作为典型用户。3.根据权利要求1所述的自上而下等值的负荷模型构建方法，其特征在于，采用自上而下等值方式对所述低压侧综合负荷模型进行等值处理，构建配电网的综合负荷模型包括：采用自上而下等值方式将所述低压侧综合负荷模型的负荷电气数据由低压侧向高压侧等值，得到所述综合负荷模型的负荷电气数据。4.根据权利要求3所述的自上而下等值的负荷模型构建方法，其特征在于，若所述低压侧综合负荷模型为IM模型，所述综合负荷模型的负荷电气数据包括：高压侧等值电动机电磁力矩和高压侧电动机机械转矩，则得到所述综合负荷模型的负荷电气数据包括：获取所述低压侧综合负荷模型中负荷电气数据的低压侧电动机电磁力矩、低压侧电动机机械转矩和中间算子系数；根据所述低压侧电动机电磁力矩和所述中间算子系数采用力矩等值公式计算，得到所述综合负荷模型中等值后的高压侧等值电动机电磁力矩；根据所述低压侧电动机机械转矩和所述中间算子系数采用转矩等值公式计算，得到所述综合负荷模型中等值后的高压侧电动机机械转矩；其中，所述力矩等值公式为：所述转矩等值公式为：式中，T
EH
为高压侧等值电动机电磁力矩，λ3为中间算子系数，T
E
为低压侧电动机电磁力矩，T
M
为低压侧电动机机械转矩，T
MH
为高压侧电动机机械转矩。5.根据权利要求3所述的自上而下等值的负荷模型构建方法，其特征在于，若所述低压侧综合负荷模型为ZIP模型，所述综合负荷模型的负荷电气数据包括高压侧静态负荷等值导纳，则得到所述综合负荷模型的负荷电气数据包括：获取所述低压侧综合负荷模型中负荷电气数据的低压侧静态负荷等值导纳、配电网侧等值阻抗、流入高压侧无功功率、流入高压侧有功功率和高压侧母线电压；根据低压侧静态负荷等值导纳、配电网侧等值阻抗、流入高压侧无功功率、流入高压侧有功功率和高压侧母线电压采用导纳等值公式计算得到高压侧静态负荷等值导纳；其中，所述导纳等值公式为：
式中，Y
H
为高压侧静态负荷等值导纳，Y
S
为低压侧静态负荷等值导纳，Z
D
为配电网侧等值阻抗，P为流入高压侧有功功率，j为虚数单位，Q为流入高压侧无功功率，U
H
为高压侧母线电压。6.根据权利要求1所述的自上而下等值的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹雁和，徐宝军，阮志杰，李国号，余俊杰，李宾，白一鸣，张春梅，陈岸，江清楷，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：发明
国别省市：