一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法与流程

文档序号:19157423发布日期:2019-11-16 01:00阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,其特征是:在每日结束前,读入第二日的各220kv变电站主变总有功预测数据,并基于当前电网模型和运行状态,将220kv主变总有功负荷预测数据分解到主变所带的下级110kv及35kv变电站的负荷上,并进一步计算各负荷的无功;以110kv变电站来看,包括以下步骤:

步骤1.预先设定每日进行分解计算的时刻t,t通常为每日22时;

步骤2.在每日进行计算的时刻t来临时,从电网能量管理系统ems读入当前电网模型和潮流计算结果,形成220kv变电站x所带的下级电网的区域zx,x为电网中220kv变电站的编号,初值为1;

步骤3.对区域zx,计算其内部的负荷有功汲取因子矩阵ax;

步骤4.对区域zx,根据其220kv主变的有功预测数据,计算其内部110kv和35kv的负荷有功预测数据;

步骤5.对区域zx,根据其110kv和35kv的负荷有功预测数据,计算110kv和35kv的无功预测数据;

步骤6.x值递增1,返回步骤2继续计算下一座220kv变电站所带的区域,直至全部220kv变电站均计算完成。

2.根据权利要求1所述的一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,其特征是:所述zx生成的步骤如下:

步骤2.1根据电网拓扑结构自动生成220kv变电站x所带的下级电网区域,生成的区域模型为:

其中,为该变电站内的220kv主变,总计n台;为该变电站所带下级电网110kv站内的负荷,总计m个;为为该变电站所带下级电网35kv站内的负荷,总计k个;

步骤2.2读入区域zx中,当日电网最大负荷时刻的各对象对应的有功、无功为:

其中,为区域中220kv主变高压侧有功、无功值;为下级电网110kv站内的负荷有功、无功值;为下级电网35kv站内的负荷有功、无功值;i为第几个设备。

3.根据权利要求1所述的一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,其特征是:所述步骤3.对区域zx,计算其内部的负荷有功汲取因子矩阵ax,包括步骤如下:

步骤3.1对区域zx,计算其区域内负荷对220kv主变高压侧绕组的有功灵敏度矩阵sx,如下:

其中,为区域内110kv负荷对主变有功的灵敏度矩阵(m*n),是区域中第i个110kv负荷有功对区域中第j个主变高压侧绕组有功的准稳态灵敏度,其物理意义是第i个110kv负荷增加单位有功后,第j个220kv主变高压侧绕组有功的变化量;i为负荷小于等于m,j为主变小于等于n;

同理,为区域内35kv负荷对主变有功的灵敏度矩阵(k*n维);矩阵sx的总维度为:(m+k)*n;

步骤3.2对区域zx,计算其区域内负荷对220kv主变高压侧绕组的有功汲取因子矩阵ax,

其中,为区域内110kv负荷对主变有功的汲取矩阵(m*n维),其元素为:

其中为式(2)中,区域zx中第j台主变高压侧有功;为式(2)中,区域zx中第i个110kv负荷有功;为子矩阵的元素;

同理,为区域内35kv负荷对主变有功的汲取矩阵(k*n维),其元素为:

其中为式(2)中,区域zx中第j台主变高压侧有功;为式(2)中,区域zx中第i个35kv负荷有功;为子矩阵的元素。

4.根据权利要求1所述的一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,其特征是:所述步骤4.对区域zx,根据其220kv主变的有功预测数据,计算其内部110kv和35kv的负荷有功预测数据,包括步骤如下:

步骤4.1从电网能量管理系统ems读入第二日第t个时刻的区域zx中各台220kv主变的有功预测数据,记为:

其中,t为预测数据的时标,取值范围为1~t,即第二日总计有t个时刻的预测数据,一般情况t=96,t初始值为1;为t时刻的预测数据;

步骤4.2计算区域内部110kv和35kv的负荷有功预测数据如下:

其中为计算得到的第二日第t个时刻区域zx中110kv和35kv负荷的有功预测数据;

步骤4.3t值递增1,返回步骤3.1继续计算下一时刻,直至第二日所有时刻的有功预测数据均计算完成。

5.根据权利要求1所述的一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,其特征是:所述步骤5.对区域zx,根据其110kv和35kv的负荷有功预测数据,计算110kv和35kv的无功预测数据,包括步骤如下:

步骤5.1对第二日t时刻,采用等功率因数法,参考当前时刻负荷的功率因数,计算区域中的110kv和35kv负荷无功预测数据记为:

其中:

式(10)中的为式(2)中给出的电网当日最大负荷时刻的负荷有功、无功值;式10的i分别对应于式9的m、k;

步骤5.2t值递增1,返回步骤4.1继续计算下一时刻,直至第二日所有时刻的无功预测数据均计算完成。

6.根据权利要求1所述的一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,其特征是:所述读入第二日的各220kv变电站主变总有功预测数据,并基于当前电网模型和运行状态,将220kv主变总有功负荷预测数据分解到主变所带的下级110kv及35kv变电站的负荷上,并进一步计算各负荷的无功;以220kv站内的主变进行计算,该分区内包含两个220kv主变tr1、tr2,负荷ld1、ld2、ld3、ld4、ld5、ld6、ld7、ld8、ld9;包括以下步骤:

步骤1.预先设定每日进行分解计算的时刻t,t通常为每日22时;

步骤2.在每日进行计算的时刻t来临时,从电网能量管理系统ems读入当前电网模型和潮流计算结果,形成220kv变电站x所带的下级电网的区域zx,x为电网中220kv变电站的编号,初值为1;

步骤3.对区域zx,计算其内部的负荷有功汲取因子矩阵ax;

步骤4.对区域zx,根据其220kv主变的有功预测数据,计算其内部110kv和35kv的负荷有功预测数据;

步骤5.对区域zx,根据其110kv和35kv的负荷有功预测数据,计算110kv和35kv的无功预测数据;

步骤6.x值递增1,返回步骤2继续计算下一座220kv变电站所带的区域,直至全部220kv变电站均计算完成。

7.根据权利要求6所述的一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,其特征是:所述生成zx的步骤如下:

步骤2.1根据电网拓扑结构自动生成220kv变电站x所带的下级电网区域,生成的区域模型为:

其中,为该变电站内的220kv主变,总计n台;为该变电站所带下级电网110kv站内的负荷,总计m个;为为该变电站所带下级电网35kv站内的负荷,总计k个;

根据计算可得:z1={tr1,ld1,ld2,ld3,ld4,ld5,ld6}

z2={tr2,ld7,ld8,ld9}

步骤2.2读入区域zx中,当日电网最大负荷时刻的各对象对应的有功px,max、无功qx,max为:

其中,为区域中220kv主变高压侧有功、无功值;为下级电网110kv站内的负荷有功、无功值;为下级电网35kv站内的负荷有功、无功值;i为当前负荷;

根据实际计算的模型计算读取到的:

8.根据权利要求6所述的一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,其特征是:所述步骤3.对区域zx,计算其内部的负荷有功汲取因子矩阵ax,步骤如下:

步骤3.1对区域zx,计算其区域内负荷对220kv主变高压侧绕组的有功灵敏度矩阵sx,如下:

其中,为区域内110kv负荷对主变有功的灵敏度矩阵(m*n),是区域中第i个110kv负荷有功对区域中第j个主变高压侧绕组有功的准稳态灵敏度,其物理意义是第i个110kv负荷增加单位有功后,第j个220kv主变高压侧绕组有功的变化量;i为负荷小于等于m,j为主变小于等于n;

同理,为区域内35kv负荷对主变有功的灵敏度矩阵(k*n维);矩阵sx的总维度为:(m+k)*n;

计算得出的灵敏度为:

步骤3.2对区域zx,计算其区域内负荷对220kv主变高压侧绕组的有功汲取因子矩阵ax,

其中,为区域内110kv负荷对主变有功的汲取矩阵(m*n维),其元素为:

其中为式(2)中,区域zx中第j台主变高压侧有功;为式(2)中,区域zx中第i个110kv负荷有功;为子矩阵的元素;

同理,为区域内35kv负荷对主变有功的汲取矩阵(k*n维),其元素为:

其中为式(2)中,区域zx中第j台主变高压侧有功;为式(2)中,区域zx中第i个35kv负荷有功;为子矩阵的元素;

计算得出有功汲取因子为:

9.根据权利要求6所述的一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,其特征是:所述步骤4.对区域zx,根据其220kv主变的有功预测数据,计算其内部110kv和35kv的负荷有功预测数据,包括步骤如下:

步骤4.1从电网能量管理系统ems读入第二日第t个时刻的区域zx中各台220kv主变的有功预测数据,记为:

其中,t为预测数据的时标,取值范围为1~t,即第二日总计有t个时刻的预测数据,一般情况t=96,t初始值为1;

步骤4.2计算区域内部110kv和35kv的负荷有功预测数据如下:

其中为计算得到的第二日第t个时刻区域zx中110kv和35kv负荷的有功预测数据;

4.3t值递增1,返回步骤3.1继续计算下一时刻,直至第二日所有时刻的有功预测数据均计算完成;

计算出区域1所得数据和区域2所得数据。

10.根据权利要求6所述的一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,其特征是:所述步骤5.对区域zx,根据其110kv和35kv的负荷有功预测数据,计算110kv和35kv的无功预测数据,包括步骤如下:

步骤5.1对第二日t时刻,采用等功率因数法,参考当前时刻负荷的功率因数,计算区域中的110kv和35kv负荷无功预测数据记为:

其中:

式(10)中的为式(2)中给出的电网当日最大负荷时刻的负荷有功、无功值;

同样可以计算得无功数值;

步骤5.2t值递增1,返回步骤4.1继续计算下一时刻,直至第二日所有时刻的无功预测数据均计算完成。


技术总结
本发明属于电力系统技术领域,特别涉及一种用于电网日前潮流预报的负荷预测数据分解方法,是一种用于日前潮流预报的110kV变电站负荷数据分解方法。在每日结束前,读入第二日的各220kV变电站主变总有功预测数据,并基于当前电网模型和运行状态,将220kV主变总有功负荷预测数据分解到主变所带的下级110kV及35kV变电站的负荷上,计算各负荷的无功。本发明将分解计算结果用于电网的日前潮流预报,为电网日前安全校核、日前无功压优化提供基础数据,提高电网稳定性和电压质量。

技术研发人员:李铁;梁晓赫;姜枫;冯占稳;何晓洋;蔡壮;张凯;姜狄;吴志琪;王亮;朱伟峰;何超军;詹克明;李峰;崔岱;李典阳;张宇时;汤磊;王鹏;刘永锋;刘娟;王磊;曾辉;高梓济;常荣明;张建;孙晨光;唐俊刺;孙明一;王淼;孙文涛;胡景锦;韩秋;王明凯
受保护的技术使用者:国网辽宁省电力有限公司;国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院;北京清大高科系统控制有限公司;国家电网有限公司
技术研发日:2019.03.26
技术公布日:2019.11.15
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