一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置与流程

文档序号:16126810发布日期:2018-11-30 23:51阅读:180来源:国知局

本申请涉及配电自动化系统领域,尤其涉及一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置。

背景技术

在电力系统中,配电自动化系统保障了配电网供配电的可靠性。如图1所示,配电自动化系统一般分为3个层次:配电调度中心、配电子站和量测设备层,不同层次之间通过通信网络连接。其中,配电调度中心是决定整个配电网运行方式的核心,配电子站是将量测设备层与配电调度中心联系起来的中间环节,量测设备层由多个安装在馈线沿线负荷处的量测设备组成,用于实时量测馈线负荷,为实现配电自动化提供数据支撑,其中,馈线负荷包括电压有效值、电流有效值、有功功率以及无功功率等。

配电网分为许多配电区域,一个配电区域包括多段馈线,量测设备一般安装在馈线的沿线负荷处,用于实时量测馈线负荷。配电网中的中压配电网结构复杂度高,拥有的馈线段数以及负荷的数目庞大,考虑到成本的原因,通常不会在中压配电网中所有的负荷处安装量测设备,只是选择性的安装量测设备。这种情况下,便无法获取未安装量测设备的馈线负荷,导致无法为实现配电自动化提供数据支撑。针对这一情况,目前所常见的解决方法是,在中压配电网的一个配电区域内,使用安装的量测设备所获取的馈线负荷代替邻近未安装量测设备的馈线负荷,或者,当中压配电网的一个配电区域内只有区域两端安装有量测设备,中间的数段馈线未安装量测设备时,求取两端量测设备获取的馈线负荷的差值,再利用该差值除以该配电区域内馈线的段数,获取馈线负荷平均值,将获取的馈线负荷平均值分别作为这个配电区域内每段馈线的馈线负荷。

但是,发明人在本申请的研究过程中发现,中压配电网结构复杂,每段馈线接入的负荷都有差异,不同馈线在不同的时间点接入的负荷也会产生大小不等的变化,如果用一个已知馈线负荷或者馈线负荷平均值来代替未知的馈线负荷,这样得到的馈线负荷与实际馈线负荷存在较大误差。馈线负荷在实现配电自动化中有着重要的作用,当配电自动化系统需要进行安全评估、网络重构及负荷预测等高级功能时,都需要可靠的馈线负荷做数据支撑,因此亟需一种方法获取配电网的馈线负荷,以提高现有技术中获取馈线负荷的精确度。



技术实现要素:

为了提高现有技术中获取配电网馈线负荷的精确度,本发明通过以下各个实施例公开一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置。

在本发明的第一方面,公开了一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法,包括:

11)获取目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,其中,所述目标配电区域为配电网中需获取馈线负荷的配电区域中的任意一个,所述目标配电区域包括m段馈线,所述目标配电区域的首端量测数据包括首端电压量测值、首端有功功率量测值和首端无功功率量测值,所述目标配电区域的末端量测数据包括末端有功功率量测值和末端无功功率量测值;

12)根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,计算所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值,其中,所述目标配电区域总负荷包括所述目标配电区域的总有功功率值和总无功功率值;

13)获取所述目标配电区域的分支点负荷容量估算值,根据所述目标配电区域总负荷以及所述分支点负荷容量估算值,获取所述目标配电区域的每个分支点负荷值,其中,所述分支点为所述m段馈线中每段馈线末端接入负荷的节点,所述分支点负荷为所述每段馈线末端接入的负荷,所述每个分支点负荷值包括有功功率计算值以及无功功率计算值,并根据所述每个分支点负荷的有功功率计算值以及无功功率计算值,获取所述每个分支点负荷的复功率计算值;

14)根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第一负荷计算值,其中,所述第一负荷计算值包括首端负荷计算值以及末端负荷计算值,所述首端负荷计算值包括首端电流计算值、首端电压计算值以及首端复功率计算值,所述末端负荷计算值包括末端电流计算值、末端电压计算值以及末端复功率计算值;

15)获取所述目标配电区域的末端复功率计算值与所述目标配电区域的末端复功率实际值之间的差值的绝对值δs,所述目标配电区域的末端复功率计算值为所述m段馈线中最后一段馈线的末端复功率计算值;

16)判断所述绝对值δs是否小于预设的第一门槛值ε;

17)若所述绝对值δs大于或等于所述第一门槛值ε,则获取所述目标配电区域总负荷与所述绝对值δs的差值,将所述目标配电区域总负荷更新为所述差值,并根据更新后的所述目标配电区域总负荷返回执行步骤13)的操作;

18)若所述绝对值δs小于所述第一门槛值ε,则确定所述配电网的馈线负荷为所述m段馈线的负荷计算值;

19)根据所述m段馈线的第一负荷计算值,获取所述配电网的馈线负荷。

可选的,根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,计算所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值,包括:

根据所述目标配电区域的首端有功功率量测值、首端无功功率量测值、末端有功功率量测值以及末端无功功率量测值,通过以下公式计算所述目标配电区域总负荷:

pa=p1-p2;

qa=q1-q2;

其中,pa是所述目标配电区域的总有功功率值,qa是所述目标配电区域的总无功功率值,p1是所述目标配电区域的首端有功功率量测值,q1是所述目标配电区域的首端无功功率量测值,p2是所述目标配电区域的末端有功功率量测值,q2是所述目标配电区域的末端无功功率量测值;

根据所述目标配电区域的末端有功功率量测值和末端无功功率量测值,通过以下公式获取所述目标配电区域的末端复功率实际值:

s2=p2+jq2;

其中,s2是所述目标配电区域的末端复功率实际值,j是虚数单位。

可选的,根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第一负荷计算值,包括:

根据所述目标配电区域的首端量测数据和所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷值,获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端负荷计算值以及第二段馈线的首端负荷计算值;

根据所述目标配电区域中第a段馈线的首端负荷计算值以及所述目标配电区域中第a段馈线的分支点负荷值,获取所述目标配电区域中第a段馈线的末端负荷计算值以及第(a+1)段馈线的首端负荷计算值,直至获取第m段馈线的末端负荷计算值,其中,a为小于m的正整数。

可选的,根据所述目标配电区域的首端量测数据和所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷值,获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端负荷计算值以及第二段馈线的首端负荷计算值,包括:

根据所述目标配电区域的首端量测数据,通过以下公式获取所述目标配电区域的首端复功率实际值:

s1=p1+jq1;

其中,s1是所述目标配电区域的首端复功率实际值,j是虚数单位,p1是所述目标配电区域的首端有功功率量测值,q1是所述目标配电区域的首端无功功率量测值;

根据所述目标配电区域的首端电压量测值以及所述目标配电区域的首端复功率实际值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值:

其中,是所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值,是所述目标配电区域的首端电压量测值;

获取所述目标配电区域中每段馈线的阻抗值,并根据所述目标配电区域中第一段馈线的阻抗值、所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值以及所述目标配电区域的首端电压量测值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值:

其中,是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值,zln1是所述目标配电区域中第一段馈线的阻抗值;

根据所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端复功率计算值:

其中,sln1’是所述目标配电区域中第一段馈线的末端复功率计算值;

获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的复功率计算值,并根据所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的复功率计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流计算值:

其中,是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流计算值,sl1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的复功率计算值;

根据所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流计算值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值:

其中,是所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值;

根据所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第二段馈线的首端复功率计算值:

其中,sln2是所述目标配电区域中第二段馈线的首端复功率计算值。

可选的,当所述目标配电区域两端量测数据没有功率量测数据时,所述配电网馈线负荷获取方法还包括:

51)获取所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,其中,所述量测数据为电流量测值以及电压量测值;

52)根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及末端电流量测值,计算所述目标配电区域总电流;

53)获取所述目标配电区域分支点负荷容量估算值,根据所述目标配电区域总电流以及所述分支点负荷容量估算值,分配所述目标配电区域每个分支点负荷的电流值;

54)根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第二负荷计算值,其中,所述第二负荷计算值包括电流计算值以及电压计算值;

55)获取所述目标配电区域的末端电流计算值与所述目标配电区域的末端电流量测值之间的差值的绝对值δi,其中,所述目标配电区域的末端电流计算值为所述m段馈线中最后一段馈线的电流计算值;

56)判断所述绝对值δi是否小于预设的第一门槛值ε;

57)若所述绝对值δi大于或等于所述第一门槛值ε,则获取所述目标配电区域总电流与所述绝对值δi的差值,将所述目标配电区域总电流更新为所述差值,并根据更新后的所述目标配电区域总电流返回执行步骤53)的操作;

58)若所述绝对值δi小于所述第一门槛值ε,则确定所述配电网的馈线负荷为所述m段馈线的负荷计算值;

59)根据所述m段馈线的第二负荷计算值,获取所述配电网的馈线负荷。

可选的,根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及末端电流量测值,计算所述目标配电区域总电流,包括:

根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及末端电流量测值,通过以下公式获取所述目标配电区域总电流:

ia=i1-i2;

其中,ia是所述目标配电区域总电流,i1是所述目标配电区域的首端电流量测值,i2是所述目标配电区域的末端电流量测值。

可选的,根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域中每个分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第二负荷计算值,包括:

根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中第二段馈线的第二负荷计算值;

根据所述目标配电区域中第a段馈线的第二负荷计算值以及所述目标配电区域中第a段馈线的分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中第(a+1)段馈线的第二负荷计算值,直至获取第m段馈线的第二负荷计算值,其中,a为小于m的正整数。

可选的,根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中第二段馈线的第二负荷计算值,包括:

获取所述目标配电区域中每段馈线的阻值,并根据所述目标配电区域中第一段馈线的阻值、所述目标配电区域的首端电流量测值以及首端电压量测值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值:

und1=u1-rln1iln1;

其中,und1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值,u1是所述目标配电区域的首端电压量测值,rln1是所述目标配电区域中第一段馈线的阻值,iln1是所述目标配电区域的首端电流量测值;

根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值:

iln2=iln1-il1;

其中,iln2是所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值,il1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流值。

在本发明的第二方面,公开了一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取装置,包括:

第一量测数据获取模块,用于获取目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,其中,所述目标配电区域为配电网中需获取馈线负荷的配电区域中的任意一个,所述目标配电区域包括m段馈线,所述目标配电区域的首端量测数据包括首端电压量测值、首端有功功率量测值和首端无功功率量测值,所述目标配电区域的末端量测数据包括末端有功功率量测值和末端无功功率量测值;

总负荷计算模块,用于根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,获取所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值,其中,所述目标配电区域总负荷包括所述目标配电区域的总有功功率值和总无功功率值;

第一分配模块,用于获取所述目标配电区域的分支点负荷容量估算值,根据所述目标配电区域总负荷以及所述分支点负荷容量估算值,获取所述目标配电区域的每个分支点负荷值,其中,所述分支点为所述m段馈线中每段馈线末端接入负荷的节点,所述分支点负荷为所述每段馈线末端接入的负荷,所述每个分支点负荷值包括有功功率计算值以及无功功率计算值,并根据所述每个分支点负荷的有功功率计算值以及无功功率计算值,获取所述每个分支点负荷的复功率计算值;

第一负荷计算值获取模块,用于根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第一负荷计算值,其中,所述第一负荷计算值包括首端负荷计算值以及末端负荷计算值,所述首端负荷计算值包括首端电流计算值、首端电压计算值以及首端复功率计算值,所述末端负荷计算值包括末端电流计算值、末端电压计算值以及末端复功率计算值;

第一绝对值获取模块,用于获取所述目标配电区域的末端复功率计算值与所述目标配电区域的末端复功率实际值之间的差值的绝对值δs,所述目标配电区域的末端复功率计算值为所述m段馈线中最后一段馈线的末端复功率计算值;

第一判断模块,用于判断所述绝对值δs是否小于预设的第一门槛值ε;

第一执行模块,用于若所述绝对值δs大于或等于所述第一门槛值ε,则获取所述目标配电区域总负荷与所述绝对值δs的差值,将所述目标配电区域总负荷更新为所述差值,并根据更新后的所述目标配电区域总负荷返回执行第一分配模块的操作;

第二执行模块,用于若所述绝对值δs小于所述第一门槛值ε,则确定所述配电网的馈线负荷为所述m段馈线的负荷计算值;

第一馈线负荷获取模块,用于根据所述m段馈线的第一负荷计算值,获取所述配电网的馈线负荷。

可选的,当所述目标配电区域两端量测数据没有功率量测数据时,所述配电网馈线负荷获取装置还包括:

第二量测数据获取模块,用于获取所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,其中,所述量测数据为电流量测值以及电压量测值;

总电流计算模块,用于根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及末端电流量测值,计算所述目标配电区域总电流;

第二分配模块,用于获取所述目标配电区域分支点负荷容量估算值,根据所述目标配电区域总电流以及所述分支点负荷容量估算值,分配所述目标配电区域每个分支点负荷的电流值;

第二负荷计算值获取模块,用于根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第二负荷计算值,其中,所述第二负荷计算值包括电流计算值以及电压计算值;

第二绝对值获取模块,用于获取所述目标配电区域的末端电流计算值与所述目标配电区域的末端电流量测值之间的差值的绝对值δi,其中,所述目标配电区域的末端电流计算值为所述m段馈线中最后一段馈线的电流计算值;

第二判断模块,用于判断所述绝对值δi是否小于预设的第一门槛值ε;

第三执行模块,用于若所述绝对值δi大于或等于所述第一门槛值ε,则获取所述目标配电区域总电流与所述绝对值δi的差值,将所述目标配电区域总电流更新为所述差值,并根据更新后的所述目标配电区域总电流返回执行第二分配模块的操作;

第四执行模块,用于若所述绝对值δi小于所述第一门槛值ε,则确定所述配电网的馈线负荷为所述m段馈线的负荷计算值;

第二馈线负荷获取模块,用于根据所述m段馈线的第二负荷计算值,获取所述配电网的馈线负荷。

通过本发明实施例公开的一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置,首先根据获取的目标配电区域两端的量测馈线负荷数据,计算所述目标配电区域总负荷以及所述目标配电区域末端功率实际值,然后根据所述目标配电区域总负荷以及获取的分支点负荷容量估算值,计算所述目标配电区域的每个分支点负荷值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第一负荷计算值,然后获取所述目标配电区域的末端复功率计算值,接着将所述目标配电区域末端复功率计算值与所述目标配电区域的末端复功率实际值进行比较,求出二者差值的绝对值,通过预设门槛值,不断进行迭代,缩小所述绝对值的大小,直至满足小于预设的门槛值的要求,以此得到经不断调整的馈线负荷,大大提高了馈线负荷获取精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术公开的一种配电自动化系统的示意图;

图2是本发明实施例公开的一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法的工作流程示意图;

图3是本发明实施例公开的一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法的应用场景示意图;

图4为本发明实施例公开的另一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法的工作流程图

图5是本发明实施例公开的又一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法的工作流程图;

图6是本发明实施例公开的一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取装置的结构示意图;

图7是本发明实施例公开的又一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取装置的结构示意图。

具体实施方式

为了提高现有技术中获取配电网馈线负荷的精确度,本发明通过以下各个实施例公开一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

参见图2所示的工作流程示意图,本发明实施例公开的一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法包括如下步骤:

步骤s101,获取目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,其中,所述目标配电区域为配电网中需获取馈线负荷的配电区域中的任意一个,所述目标配电区域包括m段馈线,所述目标配电区域的首端量测数据包括首端电压量测值、首端有功功率量测值和首端无功功率量测值,所述目标配电区域的末端量测数据包括末端有功功率量测值和末端无功功率量测值。

步骤s102,根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,计算所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值,其中,所述目标配电区域总负荷包括所述目标配电区域的总有功功率值和总无功功率值。

步骤s103,获取所述目标配电区域的分支点负荷容量估算值,根据所述目标配电区域总负荷以及所述分支点负荷容量估算值,获取所述目标配电区域的每个分支点负荷值,其中,所述分支点为所述m段馈线中每段馈线末端接入负荷的节点,所述分支点负荷为所述每段馈线末端接入的负荷,所述每个分支点负荷值包括有功功率计算值以及无功功率计算值,并根据所述每个分支点负荷的有功功率计算值以及无功功率计算值,获取所述每个分支点负荷的复功率计算值。

步骤s104,根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第一负荷计算值,其中,所述第一负荷计算值包括首端负荷计算值以及末端负荷计算值,所述首端负荷计算值包括首端电流计算值、首端电压计算值以及首端复功率计算值,所述末端负荷计算值包括末端电流计算值、末端电压计算值以及末端复功率计算值。

步骤s105,获取所述目标配电区域的末端复功率计算值与所述目标配电区域的末端复功率实际值之间的差值的绝对值δs,所述目标配电区域的末端复功率计算值为所述m段馈线中最后一段馈线的末端复功率计算值。

步骤s106,判断所述绝对值δs是否小于预设的第一门槛值ε,若否,执行步骤s107的操作,若是执行步骤s108的操作。

步骤s107,若所述绝对值δs大于或等于所述第一门槛值ε,则获取所述目标配电区域总负荷与所述绝对值δs的差值,将所述目标配电区域总负荷更新为所述差值,并根据更新后的所述目标配电区域总负荷返回执行步骤s103的操作。

步骤s108,若所述绝对值δs小于所述第一门槛值ε,则确定所述配电网的馈线负荷为所述m段馈线的第一负荷计算值。

步骤s109,根据所述m段馈线的第一负荷计算值,获取所述配电网的馈线负荷。

通过本发明实施例公开的一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法及装置,首先根据获取的目标配电区域两端的量测馈线负荷数据,计算所述目标配电区域总负荷以及所述目标配电区域末端功率实际值,然后根据所述目标配电区域总负荷以及获取的分支点负荷容量估算值,计算所述目标配电区域的每个分支点负荷值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第一负荷计算值,然后获取所述目标配电区域的末端复功率计算值,接着将所述目标配电区域末端复功率计算值与所述目标配电区域的末端复功率实际值进行比较,求出二者差值的绝对值,通过预设门槛值,将所述目标配电区域总负荷不断进行迭代,逐渐缩小所述绝对值的大小,直至满足所述绝对值小于预设的门槛值的要求,以此获取经不断调整的馈线负荷,大大提高了馈线负荷获取精度。

作为示例,在本实施例或者本发明其他某些实施例中,图3所示为本发明实施例公开的一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法的应用场景示意图,图中的配电网被开关器件分为配电区域a、配电区域b和其他配电区域,其中,所述开关器件为出口断路器sw1、馈线开关sw2以及馈线开关sw3,所述配电区域a包括m段馈线以及n个负荷,所述配电区域b的结构与所述配电区域a的结构一致,只是所包含的馈线段数与负荷数可能与所述配电区域a不一致。获取配电网馈线负荷时,可任意选择某一个需获取馈线负荷的配电区域作为目标配电区域进行计算。

进一步的,步骤s102中,根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,计算所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值,包括:

根据所述目标配电区域的首端有功功率量测值、首端无功功率量测值、末端有功功率量测值以及末端无功功率量测值,通过以下公式计算所述目标配电区域总负荷:

pa=p1-p2;

qa=q1-q2;

其中,pa是所述目标配电区域的总有功功率值,qa是所述目标配电区域的总无功功率值,p1是所述目标配电区域的首端有功功率量测值,q1是所述目标配电区域的首端无功功率量测值,p2是所述目标配电区域的末端有功功率量测值,q2是所述目标配电区域的末端无功功率量测值。

根据所述目标配电区域的末端有功功率量测值和末端无功功率量测值,通过以下公式获取所述目标配电区域的末端复功率实际值:

s2=p2+jq2;

其中,s2是所述目标配电区域的末端复功率实际值,j是虚数单位。

另外,步骤s103中,获取所述目标配电区域的分支点负荷容量估算值,根据所述目标配电区域总负荷以及所述分支点负荷容量估算值,获取所述目标配电区域的每个分支点负荷值,其中,所述分支点为所述m段馈线中每段馈线末端接入负荷的节点,所述分支点负荷为所述每段馈线末端接入的负荷,所述每个分支点负荷值包括有功功率计算值以及无功功率计算值,并根据所述每个分支点负荷的有功功率计算值以及无功功率计算值,获取所述每个分支点负荷的复功率计算值。作为示例,在本实施例或本发明的其他实施例中,根据以下公式获取所述目标配电区域的前两个分支点负荷值:

pl1=pa·sbl1/(sbl1+sbl2);

ql1=qa·sbl1/(sbl1+sbl2);

pl2=pa·sbl2/(sbl1+sbl2);

ql2=qa·sbl2/(sbl1+sbl2);

其中,pl1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的有功功率计算值,ql1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的无功功率计算值,pl2是所述目标配电区域中第二段馈线的分支点负荷的有功功率计算值,ql2是所述目标配电区域中第二段馈线的分支点负荷的无功功率计算值,sbl1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷容量估算值,sbl2是所述目标配电区域中第二段馈线的分支点负荷容量估算值,pa是所述目标配电区域的总有功功率值,qa是所述目标配电区域的总无功功率值。

其中,作为示例,在本实施例或本发明的其他实施例中,根据所述前两个分支点负荷的有功功率计算值以及无功功率计算值,通过以下公式获取所述前两个分支点负荷的复功率计算值:

sl1=pl1+jql1;

sl2=pl2+jql2;

其中,sl1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的复功率计算值,sl2是所述目标配电区域中第二段馈线的分支点负荷的复功率计算值,j是虚数单位。

当获取所述目标配电区域中其他分支点负荷值时,可以根据所述目标配电区域总负荷以及所述分支点对应的负荷容量估算值,按照同样的方法进行计算。

进一步的,步骤s104中,根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第一负荷计算值,包括:

根据所述目标配电区域的首端量测数据和所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷值,获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端负荷计算值以及第二段馈线的首端负荷计算值。

根据所述目标配电区域中第a段馈线的首端负荷计算值以及所述目标配电区域中第a段馈线的分支点负荷值,获取所述目标配电区域中第a段馈线的末端负荷计算值以及第(a+1)段馈线的首端负荷计算值,直至获取第m段馈线的末端负荷计算值,其中,a为小于m的正整数。

进一步的,根据所述目标配电区域的首端量测数据和所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷值,获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端负荷计算值以及第二段馈线的首端负荷计算值,包括:

根据所述目标配电区域的首端量测数据,通过以下公式获取所述目标配电区域的首端复功率实际值:

s1=p1+jq1;

其中,s1是所述目标配电区域的首端复功率实际值,p1是所述目标配电区域的首端有功功率量测值,q1是所述目标配电区域的首端无功功率量测值,j是虚数单位。

根据所述目标配电区域的首端电压量测值以及所述目标配电区域的首端复功率实际值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值:

其中,是所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值,是所述目标配电区域的首端电压量测值。

获取所述目标配电区域中每段馈线的阻抗值,并根据所述目标配电区域中第一段馈线的阻抗值、所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值以及所述目标配电区域的首端电压量测值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值:

其中,是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值,zln1是所述目标配电区域中第一段馈线的阻抗值。

根据所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的末端复功率计算值:

其中,sln1'是所述目标配电区域中第一段馈线的末端复功率计算值。

获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的复功率计算值,并根据所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的复功率计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流计算值:

其中,是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流计算值,sl1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的复功率计算值。

根据所述目标配电区域中第一段馈线的电流计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流计算值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值:

其中,是所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值。

根据所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第二段馈线的首端复功率计算值:

其中,sln2是所述目标配电区域中第二段馈线的首端复功率计算值。

针对步骤s101至步骤s109所公开的方案,本发明实施例公开图4。图中的3个虚线框将所述获取整个配电网馈线负荷的工作流程分为3个阶段,其中,第一阶段为获取目标馈线的负荷的流程,第二阶段为获取目标配电区域的馈线负荷的流程,第三阶段为获取整个配电网的馈线负荷的流程。通过图4的工作流程,可以完整的计算出整个配电网的馈线负荷。

进一步的,参见图5所示的工作流程图,在本发明实施例公开的一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取方法中,当所述目标配电区域两端量测数据没有功率量测数据时,所述配电网馈线负荷获取方法还包括如下步骤:

步骤s201,获取所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,其中,所述量测数据为电流量测值以及电压量测值。

步骤s202,根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及末端电流量测值,计算所述目标配电区域总电流。

步骤s203,获取所述目标配电区域分支点负荷容量估算值,根据所述目标配电区域总电流以及所述分支点负荷容量估算值,分配所述目标配电区域每个分支点负荷的电流值。

步骤s204,根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第二负荷计算值,其中,所述第二负荷计算值包括电流计算值以及电压计算值。

步骤s205,获取所述目标配电区域的末端电流计算值与所述目标配电区域的末端电流量测值之间的差值的绝对值δi,其中,所述目标配电区域的末端电流计算值为所述m段馈线中最后一段馈线的电流计算值。

步骤s206,判断所述绝对值δi是否小于预设的第一门槛值ε。

步骤s207,若所述绝对值δi大于或等于所述第一门槛值ε,则获取所述目标配电区域总电流与所述绝对值δi的差值,将所述目标配电区域总电流更新为所述差值,并根据更新后的所述目标配电区域总电流返回执行步骤s203的操作。

步骤s208,若所述绝对值δi小于所述第一门槛值ε,则确定所述配电网的馈线负荷为所述m段馈线的负荷计算值。

步骤s209,根据所述m段馈线的第二负荷计算值,获取所述配电网的馈线负荷。

进一步的,步骤s202中,所述根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及末端电流量测值,计算所述目标配电区域总电流,包括:

根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及末端电流量测值,通过以下公式获取所述目标配电区域总电流:

ia=i1-i2;

其中,ia是所述目标配电区域总电流,i1是所述目标配电区域的首端电流量测值,i2是所述目标配电区域的末端电流量测值。

进一步的,步骤s203中,获取所述目标配电区域分支点负荷容量估算值,根据所述目标配电区域总电流以及所述分支点负荷容量估算值,分配所述目标配电区域每个分支点负荷的电流值。作为示例,在本实施例或本发明的其他实施例中,根据以下公式获取所述目标配电区域的前两个分支点负荷的电流值:

il1=ia·sbl1/(sbl1+sbl2);

il2=ia·sbl2/(sbl1+sbl2);

其中,il1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流值,il2是所述目标配电区域中第二段馈线的分支点负荷的电流值,ia是所述目标配电区域总电流,sbl1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷容量估算值,sbl2是所述目标配电区域中第二段馈线的分支点负荷容量估算值。

进一步的,步骤s204中,所述根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域中每个分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第二负荷计算值,包括:

根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中第二段馈线的第二负荷计算值。

根据所述目标配电区域中第a段馈线的第二负荷计算值以及所述目标配电区域中第a段馈线的分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中第(a+1)段馈线的第二负荷计算值,直至获取第m段馈线的第二负荷计算值,其中,a为小于m的正整数。

进一步的,所述根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中第二段馈线的第二负荷计算值,包括:

获取所述目标配电区域中每段馈线的阻值,并根据所述目标配电区域中第一段馈线的阻值、所述目标配电区域的首端电流量测值以及首端电压量测值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值:

und1=u1-rln1iln1;

其中,und1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点的电压计算值,u1是所述目标配电区域的首端电压量测值,rln1是所述目标配电区域中第一段馈线的阻值,iln1是所述目标配电区域的首端电流量测值。

根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流值,通过以下公式获取所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值:

iln2=iln1-il1;

其中,iln2是所述目标配电区域中第二段馈线的电流计算值,il1是所述目标配电区域中第一段馈线的分支点负荷的电流值。

步骤s104中,如果获取所述目标配电区域中m段馈线的第二负荷计算值,还需要计算无功功率值,则可以获取固定的功率因数,然后根据所述固定的功率因数计算所述无功功率值。

下述为本发明装置实施例,可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节,请参照本发明方法实施例。

相应的,本发明另一实施例公开一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取装置,参见图6所示的结构示意图,所示一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取装置包括:第一量测数据获取模块10、总负荷计算模块20、第一分配模块30、第一负荷计算值获取模块40、第一绝对值获取模块50、第一判断模块60、第一执行模块70、第二执行模块80以及第一馈线负荷获取模块90。

其中,所述第一量测数据获取模块10,用于获取目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,其中,所述目标配电区域为配电网中需获取馈线负荷的配电区域中的任意一个,所述目标配电区域包括m段馈线,所述目标配电区域的首端量测数据包括首端电压量测值、首端有功功率量测值和首端无功功率量测值,所述目标配电区域的末端量测数据包括末端有功功率量测值和末端无功功率量测值。

所述总负荷计算模块20,用于根据所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,获取所述目标配电区域总负荷和所述目标配电区域的末端复功率实际值,其中,所述目标配电区域总负荷包括所述目标配电区域的总有功功率值和总无功功率值。

所述第一分配模块30,用于获取所述目标配电区域的分支点负荷容量估算值,根据所述目标配电区域总负荷以及所述分支点负荷容量估算值,获取所述目标配电区域的每个分支点负荷值,其中,所述分支点为所述m段馈线中每段馈线末端接入负荷的节点,所述分支点负荷为所述每段馈线末端接入的负荷,所述每个分支点负荷值包括有功功率计算值以及无功功率计算值,并根据所述每个分支点负荷的有功功率计算值以及无功功率计算值,获取所述每个分支点负荷的复功率计算值。

所述第一负荷计算值获取模块40,用于根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第一负荷计算值,其中,所述第一负荷计算值包括首端负荷计算值以及末端负荷计算值,所述首端负荷计算值包括首端电流计算值、首端电压计算值以及首端复功率计算值,所述末端负荷计算值包括末端电流计算值、末端电压计算值以及末端复功率计算值。

所述第一绝对值获取模块50,用于获取所述目标配电区域的末端复功率计算值与所述目标配电区域的末端复功率实际值之间的差值的绝对值δs,所述目标配电区域的末端复功率计算值为所述m段馈线中最后一段馈线的末端复功率计算值。

所述第一判断模块60,用于判断所述绝对值δs是否小于预设的第一门槛值ε。

所述第一执行模块70,用于若所述绝对值δs大于或等于所述第一门槛值ε,则获取所述目标配电区域总负荷与所述绝对值δs的差值,将所述目标配电区域总负荷更新为所述差值,并根据更新后的所述目标配电区域总负荷返回执行第一分配模块30的操作。

所述第二执行模块80,用于若所述绝对值δs小于所述第一门槛值ε,则确定所述配电网的馈线负荷为所述m段馈线的负荷计算值。

所述第一馈线负荷获取模块90,用于根据所述m段馈线的第一负荷计算值,获取所述配电网的馈线负荷。

进一步的,参见图7所示的结构示意图,在本发明实施例公开的一种基于分段量测的配电网馈线负荷获取装置中,当所述目标配电区域两端量测数据没有功率量测数据时,所述配电网馈线负荷获取装置还包括:第二量测数据获取模块100、总电流计算模块200、第二分配模块300、第二负荷计算值获取模块400、第二绝对值获取模块500、第二判断模块600、第三执行模块700、第四执行模块800以及第二馈线负荷获取模块900。

其中,所述第二量测数据获取模块100,用于获取所述目标配电区域的首端量测数据以及末端量测数据,其中,所述量测数据为电流量测值以及电压量测值。

所述总电流计算模块200,用于根据所述目标配电区域的首端电流量测值以及末端电流量测值,计算所述目标配电区域总电流。

所述第二分配模块300,用于获取所述目标配电区域分支点负荷容量估算值,根据所述目标配电区域总电流以及所述分支点负荷容量估算值,分配所述目标配电区域每个分支点负荷的电流值。

所述第二负荷计算值获取模块400,用于根据所述目标配电区域的首端量测数据以及所述目标配电区域的每个分支点负荷的电流值,获取所述目标配电区域中m段馈线的第二负荷计算值,其中,所述第二负荷计算值包括电流计算值以及电压计算值。

所述第二绝对值获取模块500,用于获取所述目标配电区域的末端电流计算值与所述目标配电区域的末端电流量测值之间的差值的绝对值δi,其中,所述目标配电区域的末端电流计算值为所述m段馈线中最后一段馈线的电流计算值。

所述第二判断模块600,用于判断所述绝对值δi是否小于预设的第一门槛值ε。

所述第三执行模块700,用于若所述绝对值δi大于或等于所述第一门槛值ε,则获取所述目标配电区域总电流与所述绝对值δi的差值,将所述目标配电区域总电流更新为所述差值,并根据更新后的所述目标配电区域总电流返回执行第二分配模块300的操作。

所述第四执行模块800,用于若所述绝对值δi小于所述第一门槛值ε,则确定所述配电网的馈线负荷为所述m段馈线的负荷计算值。

所述第二馈线负荷获取模块900,用于根据所述m段馈线的第二负荷计算值,获取所述配电网的馈线负荷。

具体实现中,本申请还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质可存储有程序,该程序执行时可包括本申请提供的~方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文:read-onlymemory,简称:rom)或随机存储记忆体(英文:randomaccessmemory,简称:ram)等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于装置实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

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