面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法技术

本发明专利技术提供一种面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法，包括步骤：从用采系统和营销业务应用系统获取10kV用户的有功/无功功率曲线、功率因数曲线和用户的电费收缴信息；计算无功补偿后用户的无功功率；计算用户补偿后的月平均力率，以求得的力率对照预设的功率因数调整电费表得到补偿前后的罚款百分比，基于罚款百分比计算求得无功补偿后的该月力率电费减少量ΔC；选取用户M个月的数据，以重复执行上一步骤M次，得到M个月补偿后的月力率电费减少量，计算月均值治理效益CI；基于净现值分析估算治理效益，以净现值最大为优化目标；通过粒子群算法计算最大补偿量Q

【技术实现步骤摘要】
面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法


[0001]本专利技术涉及无功补偿
，尤其涉及一种面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法。

技术介绍

[0002]随着我国电力工业的迅速发展，配电系统的负荷日益増长，无功需求也日益增加，无功功率不平衡时，将会导致系统电压降低、电能质量下降、功率因数降低、线损增加等问题。此外，当工业用户的功率因数不达标时，将面临力率考核而产生的额外用电成本。并且在10kV配网中的中压用户一般是其所在地区的用电大户，且其功率因数水平大多较低，因此需要向电网吸收大量无功功率，由此造成的网损不可小觑。同时，用户还需因功率因数不达标而缴纳功率因数调整电费。挖掘出中压用户的无功需求，并积极引导用户开展无功治理，不仅能够减少网损，还能节约用户的生产成本。目前无功补偿多配置在电网侧，但是配电网中的工业用户无功消耗量大，功率因数低，在电网侧配置无功补偿装置的效果远不如在设备侧就地补偿。但是许多工业用户对无功认识不足，存在未配置无功补偿装置、不清楚无功补偿需求以及不清楚自身适合多少无功补偿容量等问题。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本专利技术的目的在于基于用电信息采集系统和营销业务应用系统中的用户数据，提出一种无功补偿后力率电费减少量的估算方法，同时提出用户无功治理容量效益估算及成本回收周期的计算方法，通过对用户用采数据和电能营销数据的分析，确定适合用户的最佳无功补偿容量及成本回收周期方法。
[0004]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法，所述方法包括以下步骤：
[0005]S1、从用电信息采集系统和营销业务应用系统中获取10kV用户的有功/无功功率曲线、功率因数曲线以及用户的电费收缴信息；
[0006]S2、设定无功补偿装置最大补偿量为Q
c
，基于上一步骤获取的数据计算无功补偿后用户的无功功率；
[0007]S3、计算用户补偿后的月平均力率，以求得的力率对照预设的功率因数调整电费表得到补偿前后的罚款百分比，基于罚款百分比计算求得无功补偿后的该月力率电费减少量ΔC；
[0008]S4、选取用户M个月的数据，以重复执行上一步骤M次，得到M个月补偿后的月力率电费减少量，根据月力率电费减少量计算得到月均值治理效益CI；
[0009]S5、基于净现值分析估算治理效益，以净现值最大作为粒子群算法的优化目标；
[0010]S6、通过粒子群算法计算最大补偿量Q
c
，基于Q
c
计算得到用户的动态投资回收周期T
P
。
[0011]进一步的，步骤S1中，记10kV用户的平均有功功率数据为P
avg
＝{p1，p2，...，p
t
}，平
均无功功率数据为Q
avg
＝{q1，q2，...，q
t
}，平均功率因数数据PF
avg
＝{pf1，pf2，...，pf
t
}，基本电费为C
B
，电度电费为C
P
，力率电费为C
Q
，月平均力率为PF
bef
。
[0012]进一步的，设无功补偿装置按照恒功率因数模式进行补偿，无功补偿不影响用户的有功功率，步骤S2中计算无功补偿后用户的无功功率的计算公式为：
[0013][0014]其中，q
ct
为无功补偿后t时刻的无功功率，为补偿后的无功功率序列，即补偿后的无功功率曲线。
[0015]进一步的，步骤S3中，通过下式计算用户补偿后的月平均力率：
[0016][0017]其中，ΔT为数据采集间隔。
[0018]进一步的，步骤S3中，通过查找功率因数调整电费表得到补偿前后的罚款百分比，补偿前的罚款百分比记为a
bef
，补偿后的罚款百分比记为a
aft
，无功补偿后的该月力率电费减少量ΔC的计算公式为：
[0019]ΔC＝(C
P
+C
B
)
×
(α
bef
‑
α
aft
)。
[0020]进一步的，步骤S4中，计算月均值治理效益CI的计算公式为：
[0021][0022]进一步的，步骤S5中，净现值NPV的计算公式如下：
[0023][0024]其中，M
E
为设备使用寿命，为设备月维护成本，i为基准折现率，即可接受的投资项目最低标准的收益水平，CO
ini
为设备初始投资成本，设备相关参数取值取多个不同无功治理方案的均值。
[0025]进一步的，粒子群算法的适应度函数f表达式为：
[0026]f＝max(NPV)。
[0027]进一步的，用户的动态投资回收周期T
P
为满足下列不等式的最小正数：
[0028][0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]本专利技术提供的一种面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法，通过对用户用电数据进行分析，计算装设无功治理装置最佳无功补偿容量以及装设后用户成本的回收周期，从而可以挖掘出配电网中无功治理装置需求的潜在用户，并得到其最适合的补偿容量，以便在设备侧进行合理的无功补偿，减少电能损耗，有助于创建低碳、绿色、可持续发展的配电网，所述方法简单而易于实现，具有较强的工程适用性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术实施例提供的一种面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法整体流程示意图。
具体实施方式
[0033]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0034]参照图1，本实施例提供一种面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法，所述方法包括以下步骤：
[0035]S1、从用电信息采集系统和营销业务应用系统中获取10kV用户的有功/无功功率曲线、功率因数曲线以及用户的电费收缴信息。
[0036]本实施例中，从用电信息采集系统中获取10kV用户的有功/无功功率曲线和功率因数曲线，从营销业务应用系统中获取用户的电费收缴信息。取10kV用户的上月历史数据，记其平均有功功率数据为p
avg
＝{p1，p2，...，p
t
}，平均无功功率数据为Q
avg
＝{q1，q2，...，q
t
}，平均功率因数数据PF
avg
＝{pf1，pf2，...，pf...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、从用电信息采集系统和营销业务应用系统中获取10kV用户的有功/无功功率曲线、功率因数曲线以及用户的电费收缴信息；S2、设定无功补偿装置最大补偿量为Q
c
，基于上一步骤获取的数据计算无功补偿后用户的无功功率；S3、计算用户补偿后的月平均力率，以求得的力率对照预设的功率因数调整电费表得到补偿前后的罚款百分比，基于罚款百分比计算求得无功补偿后的该月力率电费减少量ΔC；S4、选取用户M个月的数据，以重复执行上一步骤M次，得到M个月补偿后的月力率电费减少量，根据月力率电费减少量计算得到月均值治理效益CI；S5、基于净现值分析估算治理效益，以净现值最大作为粒子群算法的优化目标；S6、通过粒子群算法计算最大补偿量Q
c
，基于Q
c
计算得到用户的动态投资回收周期T
P
。2.根据权利要求1所述的一种面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法，其特征在于，步骤S1中，记10kV用户的平均有功功率数据为P
avg
＝{p1,p2,
…
,p
t
}，平均无功功率数据为Q
avg
＝{q1,q2,
…
,q
t
}，平均功率因数数据PF
avg
＝{pf1,pf2,
…
,pf
t
}，基本电费为C
B
，电度电费为C
P
，力率电费为C
Q
，月平均力率为PF
bef
。3.根据权利要求2所述的一种面向10kV配电网的中压用户无功潜力挖掘方法，其特征在于，设无功补偿装置按照恒功率因数模式进行补偿，...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍智鹏，李天楚，刘元煌，方铭，刘红岩，韩武奇，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：