一种城市智能化调控电力系统的制作方法

本发明涉及电力系统，特别涉及一种城市智能化调控电力系统。

背景技术：

电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能，但是根据不同城市的大小需求不同，在检测电力系统的过程中需要对城市的用电量和负荷进行预测，否则当电力系统负荷量高于城市电网最大负荷量时则会造成巨大的事故，因此，发明一种城市智能化调控电力系统来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种城市智能化调控电力系统，通过设有电力调节站，电力调节站内电量预测模块和负荷预测模块对整个城市内的用电量预测、供电量预测、发电量预测、城市用电综合最大负荷、供电负荷、发电负荷、发电机装机容量预测进行数据提取和统计，可以确保城市在供电电网在工作过程中不会超过最大工作量，以解决当电力系统负荷量高于城市电网最大负荷量时则会造成巨大的事故的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种城市智能化调控电力系统，包括发电厂，所述发电厂通过输电网连接多个区域变电所，所述电力调节站连接端设有电力调节站，所述区域变电所通过供电网连接多个居民用电端和工厂用电端，所述居民用电端通过配电网连接居民用电设备，所述工厂用电端通过配电网连接工厂用电设备，所述居民用电设备和工厂用电设备连接端均设有电能表，所述电能表通过传输线缆与区域变电所连通。

优选的，所述发电厂数量设置为多个，所述发电厂根据不同的城市需求选择性建设火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂中的一种或多种。

优选的，所述区域变电所设置为多个且分类为变压变电所和变流变电所，所述区域变电所包括设备层、人机展示层和运行维护操作层，所述设备层包括不同电压的配电装置，配电装置包括电力变压器，所述人机展示层包括信号、通信设施和显示界面，所述运行维护操作层通过操作计算机控制、保护电路，并且可将发电厂传输电力调节为多个等级。

优选的，所述电力调节站包括电量预测模块、预警调节模块和负荷预测模块，所述电量预测模块包括用电量预测、供电量预测和发电量预测，所述负荷预测模块包括城市用电综合最大负荷、供电负荷、发电负荷和发电机装机容量负荷。

优选的，所述居民用电端和工厂用电端将由区域变电所传输的不同电压等级电流分别传输至不同距离的居民用电设备和工厂用电设备，保证同一地区同一等级电压电网的相位和相序相同。

优选的，所述电能表用于检测不同居民用电设备和工厂用电设备用电量，用于帮助电力调节站进行统计和计算。

本发明的技术效果和优点：

1、通过设有电力调节站，电力调节站内电量预测模块和负荷预测模块对整个城市内的用电量预测、供电量预测、发电量预测、城市用电综合最大负荷、供电负荷、发电负荷、发电机装机容量预测进行数据提取和统计，可以确保城市在供电电网在工作过程中不会超过最大工作量，当接近预警值时，通过预警调节模块提醒工作人员对城市电网供电量进行调节，避免发生意外事故；

2、通过设有区域变电所，区域变电所将发电厂传输电力调节为多个等级，根据城市电网最大负荷量和城市电网与地区电力系统的连接方式确定最高级电压，根据最高级电压的不同可以对不同大小的城市进行供电工作，保证城市电网的供电需求和稳定供电工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的区域变电所内部系统图；

图3为本发明的电力调节站内部系统图；

图中：1发电厂、2区域变电所、3电力调节站、31电量预测模块、32预警调节模块、33负荷预测模块、4居民用电端、5工厂用电端、6居民用电设备、7工厂用电设备、8电能表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-3所示的一种城市智能化调控电力系统，包括发电厂1，所述发电厂1通过输电网连接多个区域变电所2，所述电力调节站3连接端设有电力调节站3，所述区域变电所2通过供电网连接多个居民用电端4和工厂用电端5，所述居民用电端4通过配电网连接居民用电设备6，所述工厂用电端5通过配电网连接工厂用电设备7，所述居民用电设备6和工厂用电设备7连接端均设有电能表8，所述电能表8通过传输线缆与区域变电所2连通。

所述发电厂1数量设置为多个，所述发电厂1根据不同的城市需求选择性建设火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂中的一种或多种，发电厂1将其他形式的能源转换为电能，为城市提供电源。

所述居民用电端4和工厂用电端5将由区域变电所2传输的不同电压等级电流分别传输至不同距离的居民用电设备6和工厂用电设备7，保证同一地区同一等级电压电网的相位和相序相同。

所述电能表8用于检测不同居民用电设备6和工厂用电设备7用电量，用于帮助电力调节站3进行统计和计算。

本实施例有益效果：区域变电所2将发电厂传输电力调节为多个等级，根据城市电网最大负荷量和城市电网与地区电力系统的连接方式确定最高级电压，根据最高级电压的不同可以对不同大小的城市进行供电工作，保证城市电网的供电需求和稳定供电工作。

实施例二：

所述电力调节站3包括电量预测模块31、预警调节模块32和负荷预测模块33，所述电量预测模块31包括用电量预测、供电量预测和发电量预测，所述负荷预测模块33包括城市用电综合最大负荷、供电负荷、发电负荷和发电机装机容量负荷。

预测城市用电电量和负荷，是城市供电系统规划的基础，电量预测包括：①用电量预测，包括工业、农业、交通运输、市政和生活用电等四类；②供电量预测,即用电量加电网损耗电量；③发电量预测,即供电量加发电厂自身用电量；负荷预测包括：①城市用电综合最大负荷，指各行业和生活用电负荷总和的预测数乘以负荷同时系数；②供电负荷，指城市用电综合最大负荷加电网损耗负荷；③发电负荷，指城市最大供电负荷加发电站本身用电负荷；④发电机装机容量预测，指发电负荷加备用发电机容量。

可以确保城市在供电电网在工作过程中不会超过最大工作量，当接近预警值时，通过预警调节模块32提醒工作人员对城市电网供电量进行调节，避免发生意外事故。

实施例三：

由实施例二中所使用的预测方法包括：(1)产量单耗法；(2)产值单耗法；(3)用电水平法；

其中，产量单耗法：

式中：d1为某种产品的产量(吨)；w1为相应产品用电单耗(kwh/吨)；

产值单耗法：

式中：m1为某种产品的产值(万元)；w1为相应产品产值单耗(kwh/万元)

用电水平法：

式中：s1为计算范围内的人口数或建筑面积或土地面积；d1为相应人均生活用电指标/单项建筑用电负荷密度指标/单位建筑面积负荷密度指标；

根据上述工作得出近期用电总量为：

a＝

式中：为城市若干工业企业用电之和，为城市若干分区居民用电电量之和，城市周边农村的用电量之和；

计算预测所得的规划用电负荷，在向供电电源侧归算时，应逐级乘以负荷同时率；

负荷同时率等于最大负荷与用电额定容量的比值，一般取0.7-0.9。

实施例四：

所述区域变电所2设置为多个且分类为变压变电所和变流变电所，所述区域变电所2包括设备层21、人机展示层22和运行维护操作层23，所述设备层21包括不同电压的配电装置，配电装置包括电力变压器，所述人机展示层22包括信号、通信设施和显示界面，所述运行维护操作层23通过操作计算机控制、保护电路，并且可将发电厂1传输电力调节为多个等级。

区域变电所2的建设是指利用硬件平台接收传输信息、数据，对运行维护操作下达调度指令，区域变电所2内部计算机配置备有scada服务器、历史服务器、网络服务器、psa服务器、前置服务器等设备，并且通过计算机内部ai算法，形成收集数据、分析数据、整合数据及调整传输数据一体化功能，工作人员通过计算机对电力系统设备进行模拟控制，降低可能会发生的环节及风险，并且通过对电力调节站3内计算数据信息进行采集和分流应用是电力数据进行收集，并进行整合、分析，最后作出综合判断，实现电力系统智能化决策。

本发明工作原理：

参照说明书附图1：发电厂1数量设置为多个，根据不同的城市需求选择性建设火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂中的一种或多种，发电厂1将其他形式的能源转换为电能，为城市提供电源，发电厂1将电能传输至区域变电所2，区域变电所2将发电厂传输电力调节为多个等级，根据城市电网最大负荷量和城市电网与地区电力系统的连接方式确定最高级电压，根据最高级电压的不同可以对不同大小的城市进行供电工作，保证城市电网的供电需求和稳定供电工作，区域变电2将电能变压后传输至居民用电端4和工厂用电端5，分别对居民用电设备6和工厂用电设备7进行供电；

参照说明书附图2：电力调节站内电量预测模块31和负荷预测模块34对整个城市内的用电量预测、供电量预测、发电量预测、城市用电综合最大负荷、供电负荷、发电负荷、发电机装机容量预测进行数据提取和统计，可以确保城市在供电电网在工作过程中不会超过最大工作量，当接近预警值时，通过预警调节模块32提醒工作人员对城市电网供电量进行调节，避免发生意外事故。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。