一种基于聚类特征及网络向量的低压台区线损计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及线损计算技术领域，更具体涉及一种基于聚类特征及网络向量的低压台区线损计算方法。
【背景技术】
[0002]线损计算与分析是电力企业的一项重要工作内容，理论线损率是根据输、变、配电设备参数、负荷潮流、特性计算得出的线损率。通过几年山西电网理论线损计算分析，低压台区的理论线损电量占到全网总损耗电量的15%左右，是电网降损的重点。
[0003]全网低压台区线损计算存在三个巨大的困难:一是低压台区数量极其庞大，实时数据收集难度、工作量及成本均相当巨大；二是传统台区理论线损算法或线损测量仪器均需要输入台区等值电阻，然而等值电阻的计算需要在系统中绘制台区详细网络拓扑结构，需要大量的人力物力投入；三是台区改造或变化产生大量的数据维护工作，超过线损工作人员的承受能力。
【发明内容】
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本发明要解决的技术问题是如何快速，简变的计算低压台区线损。
[0006]( 二)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于聚类特征及网络向量的低压台区线损计算方法，包括以下步骤:
[0008]S1、自动获取或输入已有台区的基础数据，即月供电量、最大供电半径、主干线长度、主干线段数、分支线数量、分支线长度；
[0009]S2、依据已有台区基础数据，采用三层BP神经网络模型训练计算，获得台区类型损耗指标；
[0010]S3、网络向量计算，采用等效电流值作为每条支路的网络向量值，通过实测或依据供电量可以计算出台区首端电流为I，则每段线路网络向量为:
[0011]主干线:主干线有η段，将η段串联，首段网络向量为I，第2段网络向量为(η-1)*Ι/η，依次类推，末段网络向量为Ι/η ；
[0012]分支线:分支线有一个或多个分支，每个分支有m段；每个分支的多段串联，分支之间并联；每个分支线首段网络向量为I/n，第2段网络向量为(m-l)*I/(m*n)，依次类推，末段网络向量为I/(m*n)；
[0013]用户线:用户线多段全部并联，每段网络向量为9*I/k，其中k为用户线总段数；
[0014]S4、计算线路损耗，
[0015](1)计算所述主干线的损耗，
[0016]主干线损耗=KC*Kl*K2*Kpl*I*I*R*(n+l)*(2n+l)/(6n*n)，其中，R为主干线总电阻；KC为电流折算系数；K1形状系数，默认为1 ;K2台区类型损耗指标；Kpl线路类型损耗系数；
[0017](2)计算所述分支线的每条分支线的损耗，
[0018]每条分支线的损耗=KC*Kl*K2*Kpl*(I/n)*(I/n)*r*(m+1)*(2m+l)/(6m*m);其中r该条分支线的总电阻；
[0019](3)计算所述用户线损耗，
[0020]用户线损耗=KC*Kl*K2*Kpl*9*I*I/(k*k*k)；
[0021]S5、计算表损，
[0022]表损=单相机械表月均损耗*单相机械表数量/30+三相机械表月均损耗*三相机械表数量/30+单相电子表月均损耗*单相电子表数量/30+三相电子表月均损耗*三相电子表数量/30 ；
[0023]
[0024]S6、计算总损耗及线损率，
[0025]总损耗=表损+主干线损耗+分支线损耗+下户线损耗；
[0026]线损率=总损耗/供电量*100%。
[0027]优选地，所述主干线总电阻R和分支线的总电阻r均根据导线型号及长度计算。
[0028]优选地，所述台区类型损耗指标的取值范围为0?3。
[0029](三)有益效果
[0030]本发明提供了一种基于聚类特征及网络向量的低压台区线损计算方法，本发明的方法在满足供电公司台区理论线损计算精度要求的同时，具有极快的计算速度，每台区理论线损计算耗时小于50毫秒；并且无需绘制网络接线图，台区线损计算所需统计参数易于从供电公司现有系统中实时获取，人工数据维护工作量小，基本免维护。
【附图说明】
[0031]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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为本发明利用的三层BP神经网络模型图；
[0033]图2为本发明的一种基于聚类特征及网络向量的低压台区线损计算方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0035]图2为本发明的一种基于聚类特征及网络向量的低压台区线损计算方法的流程图；本发明的方法包括以下步骤:
[0036]S1、自动获取或输入已有台区的基础数据，即月供电量、最大供电半径、主干线长度、主干线段数、分支线数量、分支线长度；
[0037]S2、依据已有台区基础数据，采用三层神经网络模型训练计算，获得台区类型损耗指标；所述三层神经网络模型为BP神经网络模型；所述台区类型损耗指标的取值范围为0?3 ;
[0038]上述聚的三层神经网络模型包括:输入层共有6个输入，月供电量、最大供电半径、主干线长度、主干线段数、分支线数量、分支线长度；隐含层有6个神经元；输出层有1个输出，即台区类型损耗指标，模型结构图1所示。所述三层神经网络模型输入层的6个输入与隐含层的6个神经元之间均两两互联，本图为避免画的过于复杂，仅详细画出了输入1即月供电量及输入6即分支线长度与隐含层神经元之间的连接关系，其他4个输入与隐含层神经元之间的关系类同。所述三层神经网络模型的权值共有42个参数，其中:输入层与隐含层之间有36个参数WAij (i = 1...6, j = 1...6),分别表示输入i与隐含层神经元j之间的权值；隐含层与输出层之间共有6个参数WBj(j = 1*"6)，分别表示隐含层神经元」与输出(台区类型损耗指标)之间的权值。
[0039]S3、网络向量计算，采用等效电流值作为每条支路的网络向量值，通过实测或依据供电量可以计算出台区首端电流为I，则每段线路网络向量为:
[0040]主干线:主干线有η段，将η段串联，首段网络向量为I，第2段网络向量为(η-1)*Ι/η，依次类推，末段网络向量为Ι/η ；
[0041]分支线:分支线有一个或多个分支，每个分支有m段；每个分支的多段串联，分支之间并联；每个分支线首段网络向量为I/n，第2段网络向量为(m-l)*I/(m*n)，依次类推，末段网络向量为I/(m*n)；
[0042]用户线:用户线多段全部并联，每段网络向量为9*I/k，其中k为用户线总段数；
[0043]S4、计算线路损耗，
[0044](1)计算所述主干线的损耗，
[0045]主干线损耗=KC*Kl*K2*Kpl*I*I*R*(n+l)*(2n+l)/(6n*n),其中，R为主干线总电阻；KC为电流折算系数；K1形状系数，默认为1 ;K2台区类型损耗指标；Kpl线路类型损耗系数；
[0046](2)计算所述分支线的每条分支线的损耗，
[0047]每条分支线的损耗=KC*Kl*K2*Kpl*(I/n)*(I/n)(m+1)*(2m+l)/(6m*m);其中r该条分支线的总电阻；
[0048](3)计算所述用户线损耗，
[0049]用户线损耗=KC*K1 *K2*Kp 1 *9* I * I / (k*k*k)
[0050]S5、计算表损，
[0051]表损=单相机械表月均损耗*单相机械表数量/30+三相机械表月均损耗*三相机械表数量/30+单相电子表月均损耗*单相电子表数量/30+三相电子表月均损耗*三相电子表数量/30 ；
[0052]
[0053]S6、计算总损耗及线损率，
[0054]总损耗=表损+主干线损耗+分支线损耗+下户线损耗；
[0055]线损率=总损耗/供电量*100%。
[0056]上述主干线总电阻R和分支线的总电阻r均根据导线型号及长度计算。
[0057]本发明公开的方法在满足供电公司台区理论线损计算精度要求的同时，具有极快的计算速度，每台区理论线损计算耗时小于50毫秒；并且无需绘制网络接线图，台区线损计算所需统计参数易于从供电公司现有系统中实时获取，人工数据维护工作量小，基本免维护。
[0058]以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种基于聚类特征及网络向量的低压台区线损计算方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、自动获取或输入已有台区的基础数据，即月供电量、最大供电半径、主干线长度、主干线段数、分支线数量、分支线长度； 52、依据已有台区基础数据，采用三层BP神经网络模型训练计算，获得台区类型损耗指标； 53、网络向量计算，采用等效电流值作为每条支路的网络向量值，通过实测或依据供电量可以计算出台区首端电流为I，则每段线路网络向量为: 主干线:主干线有η段，将η段串联，首段网络向量为I，第2段网络向量为(η-1) *Ι/η，依次类推，末段网络向量为Ι/η ； 分支线:分支线有一个或多个分支，每个分支有m段；每个分支的多段串联，分支之间并联；每个分支线首段网络向量为I/n，第2段网络向量为(m-l)*I/(m*n)，依次类推，末段网络向量为I/(m*n)； 用户线:用户线多段全部并联，每段网络向量为9*I/k，其中k为用户线总段数； 54、计算线路损耗， (1)计算所述主干线的损耗， 主干线损耗=KC*Kl*K2*Kpl*I*I*R*(n+l)*(2n+l)/(6n*n)，其中，R 为主干线总电阻；KC为电流折算系数；K1形状系数，默认为1 ;K2为台区类型损耗指标；Kpl为线路类型损耗系数； (2)计算所述分支线的每条分支线的损耗， 每条分支线的损耗=KC*Kl*K2*Kpl* (I/n) * (I/n) (m+1) * (2m+l) / (6m*m);其中 r 该条分支线的总电阻； (3)计算所述用户线损耗， 用户线损耗=KC*Kl*K2*Kpl*9*I*I/(k*k*k)； 55、计算表损， 表损=单相机械表月均损耗*单相机械表数量/30+三相机械表月均损耗*三相机械表数量/30+单相电子表月均损耗*单相电子表数量/30+三相电子表月均损耗*三相电子表数量/30 ； 56、计算总损耗及线损率， 总损耗=表损+主干线损耗+分支线损耗+下户线损耗； 线损率=总损耗/供电量*100%。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主干线总电阻R和分支线的总电阻r均根据导线型号及长度计算。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述台区类型损耗指标的取值范围为0? 30
【专利摘要】本发明提供了一种基于聚类特征及网络向量的低压台区线损计算方法，该方法采用多年积累的典型台区线损理论计算结果，依据供电量、最大供电半径等参数采用聚类分析方法计算台区类型损耗指标；通过台区供电量、主线、支线、电表等统计参数快速计算台区理论线损。本发明的方法在满足供电公司台区理论线损计算精度要求的同时，具有极快的计算速度，每台区理论线损计算耗时小于50毫秒；并且无需绘制网络接线图，台区线损计算所需统计参数易于从供电公司现有系统中实时获取，人工数据维护工作量小，基本免维护。
【IPC分类】G06F19/00, G06N3/02
【公开号】CN105279353
【申请号】CN201410269508
【发明人】李蒙赞, 郑雅轩, 霍成军, 郝俊博, 段伟文
【申请人】国网山西省电力公司电力科学研究院
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月17日