基于精确量测负荷数据的变电站覆盖区域能效评估方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于精确量测负荷数据的变电站覆盖区域能效评估方法，收集变电站基础资料，对于评估变电站一定周期的负荷数据采用同步向量测量装置(PMU)以及SCADA进行采集，采用线性模型和非线性模型结合的方法进行估计，根据给出的不同型号变电站内各电气设备运行年限以及综合成本、年运行维护成本，给出预期的节能降损效果及技术经济分析；该体系构建了一整套全过程的变电站综合能效评价方法，该评估体系能比较科学、完整地综合反映变电站能源消耗的各属性要素；全面地应用现有的综合评价方法，该体系理论清晰，更加剧有科学性和针对性，为变电站的能效评估和节能改造提出了一种崭新的思路和方法。
【专利说明】基于精确量测负荷数据的变电站覆盖区域能效评估方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变电站能效评估【技术领域】，尤其涉及一种基于精确量测负荷数据的变电站覆盖区域能效评估方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展及人民生活水平的逐步提高，电能需求量逐步增加。由于作为输配电的关键环节，数量众多的变电站节能减排工作具有重要的意义。变电站节能能效评估是针对规划、设计和运行等不同阶段的变电站，结合国家对产品的能效限定值和节能评价值的规定，采用现代系统分析理论，制定相应的变电站节能评估方法、评估标准，形成统一的评估体系和规范。在此基础上，对不同阶段变电站开展系统科学的分析评估，得到的综合评估结果将为变电站规划、设计和运行提供能源节约方面的技术支撑手段，有助于提高变电站资金利用效率和能源利用效率，使变电站真正实现节能减排和可持续发展。变电站节能评估主要包括建筑物、设备以及系统三方面的综合评估，同时考虑了变电站运行可靠性统计指标，以及变电站建设改造项目的优先顺序的建议等。评估方法由定性转为定量，具有很高的可操作性。
[0003]能源告急、污染加剧，因此如何充分利用当前并不富裕的能源、降低变电站中的损耗，就成了当务之急。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于精确量测负荷数据的变电站覆盖区域能效评估方法，建立变电站能效评估体系，该体系构建了一整套全过程的变电站综合能效评价方法，该评估体系能比较科学、完整地综合反映变电站能源消耗的各属性要素；全面地应用现有的综合评价方法。该体系理论清晰，更加具有科学性和针对性，为变电站的能效评估和节能改造提出了一种崭新的思路和方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种基于精确量测负荷数据的变电站覆盖区域能效评估方法，包括以下步骤:
[0007](I)首先建立一张空白数据表用来存放中间结果；
[0008](2)收集变电站基础资料，并将变电站覆盖供电区域根据用电性质和被管辖范围分割为若干小区域，对各系统运行功率记录和实测数据进行分析，并把小区域根据负载分为线性区域和非线性区域；最后把收集的变电站基础资料存入数据库；
[0009](3)对于评估变电站一定周期的负荷数据采用同步向量测量装置(PMU)以及SCADA进行采集，包括各负荷点的电压相量量测、电流相量量测、电压相量、测数据有节点电压幅值、注入节点有功功率、注人节点无功功率、流出节点支路的有功功率和流出节点支路的无功功率；
[0010](4)对于步骤(2)中的线性区域采用线性模型，充分利用PMU电压量测和电流量测，计算与PMU装置节点相关联节点处的电压相量，同时利用PMU量测采样周期短的特点，将计算得到的电压相量作为非线性区域状态估计的初值参与计算从而增加PMU量测对整个状态估计的影响。当线性区域计算得到的结果进入非线性区域进行状态估计时，采用非线性模型，根据误差传递公式进行权值计算。
[0011](5)根据给出的不同型号变电站内各电气设备运行年限以及综合成本、年运行维护成本，再根据步骤(2)、(3)、(4)分别给出基于精确量测负荷数据有针对性的节能降损措施，给出预期的节能降损效果及技术经济分析；当降损措施实施后，转入步骤(2)，进行效果后评估。
[0012]所述变电站基础资料包括变电站名称、地理位置、隶属关系、建筑结构围护、变压器、暖通空调系统、照明系统和交流屏系统的系统运行记录数据和实测数据。
[0013]所述步骤(4)中线性模型的建立过程为:
[0014]①相应线性区域具有N个母线节点和B条支路，PMU装置安装在L个母线节点上线性模型方程为:
【权利要求】
1.一种基于精确量测负荷数据的变电站覆盖区域能效评估方法，其特征是，包括以下步骤: (1)首先建立一张空白数据表用来存放中间结果； (2)收集变电站基础资料，并将变电站覆盖供电区域根据用电性质和被管辖范围分割为若干小区域，对各系统运行功率记录和实测数据进行分析，并把小区域根据负载分为线性区域和非线性区域；最后把收集的变电站基础资料存入数据库； (3)对于评估变电站一定周期的负荷数据采用PMU以及SCADA进行采集，包括各负荷点的电压相量量测、电流相量量测、电压相量、测数据有节点电压幅值、注入节点有功功率、注人节点无功功率、流出节点支路的有功功率和流出节点支路的无功功率； (4)对于步骤(2)中的线性区域采用线性模型，充分利用PMU电压量测和电流量测，计算与PMU装置节点相关联节点处的电压相量，同时利用PMU量测采样周期短的特点，将计算得到的电压相量作为非线性区域状态估计的初值参与计算从而增加PMU量测对整个状态估计的影响，当线性区域计算得到的结果进入非线性区域进行状态估计时，采用非线性模型，根据误差传递公式进行权值计算； (5)根据给出的不同型号变电站内各电气设备运行年限以及综合成本、年运行维护成本，再根据步骤(2)、(3)、(4)分别给出基于精确量测负荷数据有针对性的节能降损措施，给出预期的节能降损效果及技术经济分析；当降损措施实施后，转入步骤(2)，进行效果后评估。
2.如权利要求1所述基于精确量测负荷数据的变电站覆盖区域能效评估方法，其特征是，所述变电站基础资料包括变电站名称、地理位置、隶属关系、建筑结构围护、变压器、暖通空调系统、照明系统和交流屏系统的系统运行记录数据和实测数据。
3.如权利要求1所述基于精确量测负荷数据的变电站覆盖区域能效评估方法，其特征是，所述步骤(4)中线性模型的建立过程为: ①相应线性区域具有N个母线节点和B条支路，PMU装置安装在L个母线节点上线性模型方程为:
4.如权利要求1所述基于精确量测负荷数据的变电站覆盖区域能效评估方法，其特征是，所述步骤(4)中非线性负载区域的模型的建立过程为: ①非线性区域的模型为:
【文档编号】G06F19/00GK103678931SQ201310719741
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】辛卫东, 牛蔚然 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司电力科学研究院, 国网山东节能服务有限公司