配电变压器可开放容量计算方法与流程

1.本技术属于配电网配电变压器分析技术领域技术领域，尤其涉及一种配电变压器可开放容量计算方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.配电网是向企业、居民等用户分配电能用电的环节，对于电能的合理规划、分配是绿色用电的需要，也是安全用电的需要。在电网电力调度、业扩报装等环节，都必须参考配电网配电变压器的供电能力。
4.目前采用的配电变压器可开放容量计算方法基本上采用对配电网变压器自身参数以及以往某个固定区间内用户负荷等参数结合计算的方式，例如配电变压器正常运行方式下近一年内最高负荷这一参数，这一方式适用于对配电变压器使用的可开放容量长期规划，但是实际中常常遇到仅需要考虑短期配电变压器可开放容量的情况，即仅仅需要考虑配电变压器几个小时或几天内的可开放容量，例如临时紧急用电负荷的接入、跨区域临时用电等情况，不需要进行长期使用和规划；这种情况下如果继续采用以往的计算方式，则计算结果与实际需要偏差较大，例如北方在秋季时用电负荷明显不如夏冬两季大，但是无论是在秋季还是在夏冬季，通过以往的计算方式计算得出的配电变压器可开放容量结果都是相同的，实际的情况应该是秋季因为用电负荷的减少，配电变压器可开放容量要大一些。
5.而实际工作中对于临时紧急用电负荷的接入、跨区域临时用电等情况往往是比较紧急的，也对实际配电变压器可开放容量的多少提出了更高要求。
6.另外，即使配电变压器正常运行，但是实际中很难保证用户负荷方面是否处于正常运行状态，这就需要对这一参数根据情况更新而非直接取近一年内最高负荷的这一数值作为参考。
7.因此，准确的对配电变压器可开放容量进行评估，是电网工作亟需解决的问题。


技术实现要素：

8.基于此，针对上述技术问题，本技术在运用传统配电变压器可开放容量传统计算方法的基础上，结合对不同时间段内最高负荷数据分布的统计分析，确定计算最高负荷的计算期间，提供一种配电变压器可开放容量的计算方法。
9.本技术解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：
10.本技术提出了一种配电变压器可开放容量计算方法，包括以下步骤：
11.s1：获取所述配电变压器额定容量sn、所述配电变压器当前接入用户负荷容量sq、所述配电变压器在途报装容量sz；
12.s2：获取所述配电变压器正常运行方式下上个历史计算期间t内最高负荷sh、所述配电变压器上个历史计算期间t内已申请销户用户负荷s
x
；
13.s3：根据公式sk＝α*s
n-max(sh，γ*sq)-sd+s
x-γ*sz计算所述配电变压器可开放容量，其中sk为配电变压器可开放容量；α为配电变压器重载率管控阈值；γ为等效负荷系数；sd为所述配电变压器历史最高负荷日新能源发电等效出力。
14.优选地，所述历史计算期间t为1年。
15.优选地，所述历史计算期间t的确定包括以下步骤：
16.n1：取计算配电变压器可开放容量当日前的一段时间为总期间t
max
，将所述总期间t
max
均匀分为m个相等的连续时间段；所述每个连续时间段时间≥tm，tm为最小采样时间段；
17.n2：依次获取所述每个连续时间段内的最高负荷x1、x2、
···
、xm；
18.n3：根据下列公式计算所述总期间t
max
内最高负荷的偏态系数：
19.m≥1且m∈z；
20.其中sk表示总期间t
max
内最高负荷的偏态系数，表示步骤n2中每个连续时间段内的最高负荷x1、x2、
···
、xm的均值；s表示表示步骤n2中每个连续时间段内的最高负荷x1、x2、
···
、xm的标准差；
21.n4：若lskl＜0.5，则历史计算期间t＝总期间t
max
；
22.n5：若lskl≥0.5，则扩大总期间t
max
的取值后进入步骤n1。
23.优选地，所述步骤n1中，总期间t
max
＝1个月。
24.优选地，所述步骤n5中，扩大总期间t
max
的取值方法包括以下步骤：
25.n51：首先按月扩大总期间t
max
的取值，即分别将(t
max
+1个月)、(t
max
+2个月)、(t
max
+3个月)、
···
、(t
max
+12个月)作为新的总期间t
max
的取值，记为t
max(月)
，分别按步骤n1-n3计算出对应的sk的值；
26.n52：若步骤n51中当t
max(月)
＝(t
max
+j个月)时(1≤j≤12且j∈z)，l sk l＜0.5，则取t
max(月)
＝(t
max
+j个月)为新的总期间t
max
的值；
27.若步骤n51中sk的取值始终满足l sk l≥0.5，进入下一步骤n53；
28.n53：记录计算出的sk的值与之前未扩大总期间t
max
时计算出的sk的值第一次符号相反时j的取值jm；
29.然后在对应月份jm的基础上按日扩大总期间t
max
的取值，即分别将[t
max
+(jm个月)+1日]、[t
max
+(jm个月)+2日]、[t
max
+(jm个月)+3日]、
···
、[t
max
+(jm个月)+30日]作为新的总期间t
max
的取值，记为t
max(日)
，分别按步骤n1-n3计算出对应的sk的值；
[0030]
n54：当步骤n53中计算的l sk l＜0.5时，取步骤n53中对应的t
max(日)
＝[t
max
+(jm个月)+k日]的值为新的t
max
的值，其中1≤k≤30且k∈z。
[0031]
优选地，tm≥24h。
[0032]
优选地，均值m≥1且m∈z；
[0033]
标准差m≥1且m∈z。
[0034]
优选地，所述重载率管控阈值α取值范围为70％-85％；
[0035]
所述等效负荷系数γ分为用电负荷等效负荷系数与发电负荷等效负荷系数，所述用电负荷等效负荷系数取值为0.4；所述发电负荷等效负荷系数取值为0.95。
[0036]
优选地，所述重载率管控阈值α取值为80％。
[0037]
优选地，所述配电变压器上个历史计算期间t内已申请销户用户负荷s
x
分为用户用电负荷和用户发电负荷；所述用户用电负荷取正值，所述用户发电负荷取负值。
[0038]
与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0039]
本技术的配电变压器可开放容量计算方法，首先对涉及到配电变压器可开放容量计算的有关历史计算期间进行初步选定后进行判断，在判断历史计算期间内最高负荷sh值的分布偏态系数在一定误差范围内(
±
0.5)时，才选用所选计算期间，当最高负荷sh值的分布偏态系数不在误差范围内(
±
0.5)时，采用扩大计算期间的方式对计算期间进行扩大，以保证计算期间内最高负荷sh值的分布偏态系数在一定误差范围内(
±
0.5)，最后根据所选用的计算期间内的参数值来进行配电变压器可开放容量的计算。
[0040]
该配电变压器可开放容量的计算方式，克服了现有技术中采用单一历史计算期间从而导致计算结果与实际情况差别较大的情况；对于不同季节进行配电变压器可开放容量计算时，由于是根据数据的偏态系数来判断计算期间，再根据计算期间内的数据来进行计算，因此也同样适用于不同季节对配电网变压器进行可开放容量计算的情况。
附图说明
[0041]
构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0042]
图1为本技术配电变压器可开放容量计算方法计算流程图，
[0043]
图2为本技术配电变压器可开放容量计算方法确定历史计算期间的流程图，
[0044]
图3为根据最高用电负荷sh随时间的变化情况确定tm时间段情况示意图。
具体实施方式：
[0045]
下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。
[0046]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0047]
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
[0048]
本技术的一种配电变压器可开放容量计算方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0049]
s1：获取所述配电变压器额定容量sn、所述配电变压器当前接入用户负荷容量sq、所述配电变压器在途报装容量sz；在实际中通过配电变压器的名牌或者进厂参数，以及电网服务器数据获得即可；
[0050]
s2：通过电网服务器或工作日志获取所述配电变压器正常运行方式下上个历史计算期间t内最高负荷sh、所述配电变压器上个历史计算期间t内已申请销户用户负荷s
x
；
[0051]
s3：根据公式sk＝α*s
n-max(sh，γ*sq)-sd+s
x-γ*sz计算所述配电变压器可开放容
量，其中sk为配电变压器可开放容量；α为配电变压器重载率管控阈值；γ为等效负荷系数；sd为所述配电变压器历史最高负荷日新能源发电等效出力；max(sh，γ*sq)表示取sh和γ*sq两者之间的最大值。
[0052]
在一些实施例中所述重载率管控阈值α取值范围为70％-85％，本实施例中优选为80％；所述等效负荷系数γ分为用电负荷等效负荷系数与发电负荷等效负荷系数，所述用电负荷等效负荷系数取值为0.4；所述发电负荷等效负荷系数取值为0.95；所述配电变压器上个历史计算期间t内已申请销户用户负荷s
x
分为用户用电负荷和用户发电负荷；所述用户用电负荷取正值，所述用户发电负荷取负值。
[0053]
在一些实施例中，所述历史计算期间t为1年。
[0054]
考虑到实际工作中常常遇到仅需要考虑短期配电变压器可开放容量的情况，即仅仅需要考虑配电变压器几个小时或几天内的可开放容量，例如临时紧急用电负荷的接入、跨区域临时用电等情况，不需要进行长期使用和规划；这种情况下如果继续采用以往的计算方式，则计算结果与实际需要偏差较大，例如北方在秋季时用电负荷明显不如夏冬两季大，但是无论是在秋季还是在夏冬季，通过以往的计算方式计算得出的配电变压器可开放容量结果都是相同的，实际的情况应该是秋季因为用电负荷的减少，配电变压器可开放容量要大一些；另一方面，即使配电变压器正常运行，但是实际中很难保证用户负荷方面是否处于正常运行状态，需要对这一参数根据情况更新而非直接取近一年内最高负荷的这一数值作为参考。因此，为了克服上述采用固定历史计算期间计算配电变压器可开放容量的弊端，采用下列步骤确定所述历史计算期间t：
[0055]
n1：取计算配电变压器可开放容量当日前的一段时间为总期间t
max
，将所述总期间t
max
均匀分为m个相等的连续时间段，所述每个连续时间段时间≥tm，tm为最小采样时间段；在本实施例中，所述总期间t
max
为1个月。
[0056]
n2：依次获取所述每个连续时间段内的最高负荷x1、x2、
···
、xm；
[0057]
n3：根据下列公式计算所述总期间t
max
内最高负荷的偏态系数：
[0058]
m≥1且m∈z；
[0059]
其中sk表示总期间t
max
内最高负荷的偏态系数，表示步骤n2中每个连续时间段内的最高负荷x1、x2、
···
、xm的均值；s表示表示步骤n2中每个连续时间段内的最高负荷x1、x2、
···
、xm的标准差；
[0060]
均值m≥1且m∈z；
[0061]
标准差m≥1且m∈z。
[0062]
n4：若l sk l＜0.5，则历史计算期间t＝总期间t
max
；
[0063]
n5：若l sk l≥0.5，参考图2，按照下列步骤计算扩大总期间t
max
的取值后进入步骤n1；
[0064]
n51：首先按月扩大总期间t
max
的取值，即分别将(t
max
+1个月)、(t
max
+2个月)、(t
max
+3个月)、
···
、(t
max
+12个月)作为新的总期间t
max
的取值，记为t
max(月)
，分别按步骤n1-n3计算出对应的sk的值；
[0065]
n52：若步骤n51中当t
max(月)
＝(t
max
+j个月)时(1≤j≤12且j∈z)，l sk l＜0.5，则取t
max(月)
＝(t
max
+j个月)为新的总期间t
max
的值；
[0066]
若步骤n51中sk的取值始终满足l sk l≥0.5，进入下一步骤n53；
[0067]
n53：记录计算出的sk的值与之前步骤n51中未扩大总期间t
max
时计算出的sk的值第一次符号相反时j的取值jm；
[0068]
然后在对应月份jm的基础上按日扩大总期间t
max
的取值，即分别将[t
max
+(jm个月)+1日]、[t
max
+(jm个月)+2日]、[t
max
+(jm个月)+3日]、
···
、[t
max
+(jm个月)+30日]作为新的总期间t
max
的取值，记为t
max(日)
，分别按步骤n1-n3计算出对应的sk的值；
[0069]
n54：当步骤n53中计算的l sk l＜0.5时，取步骤n53中对应的t
max(日)
＝[t
max
+(jm个月)+k日]的值为新的t
max
的值，其中1≤k≤30且k∈z。
[0070]
确定新的t
max
后，依次按照步骤s2和s3来确定配电变压器可开放容量。
[0071]
本技术的配电变压器可开放容量计算方法，目的在于取与计算配电变压器可开放容量当天之前相邻的一段时间作为计算期间t，该计算期间t满足尽可能小从而满足短期配电可开放容量计算的需要，同时又能满足在该计算期间t内所有的最高负荷sh值偏态系数的绝对值小于0.5，在统计学中，当偏态系数取值＝0时数据取值分布均匀，属于理想情况，在本实施例中取偏态系数值在
±
0.5的范围内即可，当偏态系数绝对值超过0.5则最高负荷sh值分布不均匀，则需要按上述实施例中的方式重新确定计算期间t，直到最终选定的计算期间t内的最高负荷sh值偏态系数的绝对值小于0.5，将最高负荷sh值偏态系数的绝对值刚小于0.5时选定的计算期间t确定为最终选定的计算期间t。
[0072]
需要说明的是，在统计学中，偏态系数为测度数据分布偏度的统计量，偏度是指数据分布的偏斜方向和程度；偏态系数等于0，说明数据的分布是对称的；如果偏态系数为正值，说明数据分布是右偏的；如果偏态系数是负值，说明数据分布是左偏的；而偏态系数的绝对值在0和0.5之间则代表数据的分布为轻度左偏或者右偏，偏态系数的绝对值在0.5和1之间则代表数据的分布为中度左偏或者右偏，偏态系数的绝对值大于1则代表数据的分布为严重左偏或者右偏；在本实施例中考虑实际工作需要允许一定误差，将最高负荷sh偏态系数的绝对值在0和0.5之间的情况忽略，认为最高负荷sh的数据分布基本均匀。
[0073]
本技术的配电变压器可开放容量计算方法，在步骤n1中将所述总期间t
max
均匀分为m个相等的连续时间段时，所述每个连续时间段时间≥tm，tm为最小采样时间段。选择tm作为最小采样时间段的原因参考图3，如图3所示，纵坐标表示最高负荷sh，横坐标表示时间t0，坐标系中的曲线表示随着时间t0，最高负荷sh的变化情况。
[0074]
在短期内，最高负荷sh也是呈波动状态，假设tm为q2到q3这一时间段，如果在时间q3这一刻计算配电变压器可开放容量的时候，如果tm为q2到q3这一时间段，那么可以看出该时间段内最高负荷sh的数值分布均匀，那么计算出的偏态系数值基本等于零，而从图上可以明显看出，该时间段内所获得的最高负荷sh因为选择的时间段tm太短，并不适合作为参考；
[0075]
因此在使用本方法时，要设置一个最小的tm值，tm值用于保证每个连续时间段时间内最高负荷sh具有参考性；该值的设定根据电网实际运行情况设置即可，参考图3，tm的值为q0到q4的时间段，以天为单位，本实施例中tm的最小值为24h即1天。
[0076]
如图3，假设假设tm为q1到q4这一时间段，在时间q4这一刻计算配电变压器可开放容量的时间，那么可以看出该时间段内最高负荷sh的数值分布并不均匀，其内部最高负荷sh对于时间q4这一刻计算的配电变压器可开放容量也并不具有参考性，所以在一些实施例中，tm的取值也按照其时间段内最高负荷sh偏态系数＜0.5，同时满足最少包含两个连续的近段时间最高负荷sh的最大值来进行确定，由于仅需要看相邻近段时间内最高负荷sh的情况，因此所述该tm的取值方法通过对近段时间内用户负荷sh随时间的变化情况即可由本领域技术人员轻易获得，在此不做赘述。参考图3，tm的值为q0到q4的时间段。
[0077]
本技术的配电变压器可开放容量计算方法，克服了现有技术中采用单一历史计算期间从而导致计算结果与实际情况差别较大的情况；对于不同季节进行配电变压器可开放容量计算时，由于是根据数据的偏态系数来判断计算期间，再根据计算期间内的数据来进行计算，因此也同样适用于不同季节对配电网变压器进行可开放容量计算的情况；尤其适用于实际工作中对于临时紧急用电负荷的接入、跨区域临时用电等短期内对配电变压器可开放容量进行规划、计算的情况。
[0078]
以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
[0079]
上述虽然结合附图对本技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本技术的保护范围以内。