一种配电网无功极限承载力指数预测方法与流程

1.本发明属于配电网无功补偿设备领域，尤其涉及一种配电网无功极限承载力指数预测方法。


背景技术：

2.电力系统的主体结构有电源(水电站、火电厂、核电站等发电厂)，变电所 (升压变电所、负荷中心变电所等)，输电、配电线路和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。随着构建新型电力系统战略的提出，以电制热、电制燃气等为主要形式的热力网络和燃气网络与电力网络间的能量交互日益加强。同时，热网管道和燃气管道中能量输送需要经过加压泵实现，而驱动水泵和气泵的电动机以感应异步电动机为主。热网和燃气网管道压力大小直接由管道加压泵的运行状态决定，而加压泵电机的运行状态决定了热网和燃气网管道压力所对应的无功功率需求。因此，随着热网和燃气网规模的供能质量的不断提高，通过热网和燃气网管道压力状态能够对配电网总体无功功率需求的极限承载能力做出评估。而准确评估配电网无功极限承载能力，并根据这一极限承载能力对电网运行方式做出调整，是保障配电网无功电压稳定的关键，但是目前并没有准确评估配电网无功极限承载能力的方法，也就无法准确的对电网运行方式做出调整。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种配电网无功极限承载力指数预测方法，从而获得配电网无功极限承载力指数。
4.本发明采用如下的技术方案。
5.一种配电网无功极限承载力指数预测方法，包括：
6.在固定时间间隔组成的时间区间内，测量得到用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值，并得到配电网无功极限承载力指数；
7.基于所述参数测量值来计算热网管道压力及燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子；
8.依据影响因子计算配电网无功极限承载力指数预测值。
9.优选地，所述测量得到用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值，包括：
10.在固定时间间隔组成的时间区间内，对配电网各节点电压、配电网各节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、配电网电制热功率、配电网燃气发电功率进行测量，测量而得的配电网各节点电压、配电网各节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、配电网电制热功率、配电网燃气发电功
率就作为用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值；
11.所述定义得到配电网无功极限承载力指数，包括：按照公式(1)获得配电网无功极限承载力指数f：
[0012][0013]
式中，u
dnn
为配电网内最高电压等级的额定电压，n
limt
为配电网节点数，n
limt
为自然数，n
limt
＝1，2，
…
，u
limt
为固定时间间隔内配电网内第limt节点折算到配电网最高电压等级的电压，δq
limt
为固定时间间隔内配电网第limt节点无功补偿装置剩余的感性无功出力，q
limt
为配电网内第limt节点无功补偿装置的额定感性无功出力，limt为自然数。
[0014]
优选地，所述用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值如下表示：
[0015]
在n个固定时间间隔的时刻tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn中的第moni个时间间隔的时刻tj
moni
时，其中n为自然数，n＝1,2,
…
，moni为自然数，moni∈{1,2,
…
,n}，测量得到按照公式(2)所示的作为用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值的配电网第limt个节点电压配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力热网管道压力燃气网管道压力配电网电制热功率配电网燃气发电功率的测量值：
[0016][0017]
优选地，归一化处理用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值来得到归一化处理值，其包括：
[0018]
对用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值按照公式(3)所示进行如下归一化处理：
[0019][0020]
式中，u
limtmax
为配电网第limt个节点电压在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，u
limtmin
为配电网第limt个节点电压在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，δq
limtmax
为配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，δq
limtmin
为配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n 个时刻测量值中的最小值，s
thnnmax
为热网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，s
thnnmin
为热网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，s
gsnnmax
为燃气网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，s
gsnnmin
为燃气网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，p
etothmax
为配电网电制热功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，p
etothmin
为配电网电制热功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，p
gstoemax
为配电网燃气发电功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n 个时刻测量值中的最大值，p
gstoemin
为配电网燃气发电功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值；值；与分别表示在第moni个时间间隔的时刻tj
moni
时配电网第 limt个节点电压归一值、配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力归一值、热网管道压力归一值、燃气网管道压力归一值、配电网电制热功率归一值归一值与配电网燃气发电功率归一值，所述配电网第limt个节点电压归一值、配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力归一值、热网管道压力归一值、燃气网管道压力归一值、配电网电制热功率归一值归一值与配电网燃气发电功率归一值就是归一化处理值。
[0021]
优选地，所述基于所述参数测量值来计算热网管道压力及燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，包括：
[0022]
基于归一化处理值计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子；
[0023]
基于归一化处理值计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子。
[0024]
优选地，所述基于归一化处理值计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数
的影响因子，包括：按照公式(4)计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子：
[0025][0026]
式中，基于配电网第limt个节点电压归一化值、配电网第limt个节点无功补偿装置剩余感性无功出力归一化值、热网管道压力归一化值、配电网电制热功率归一化值的热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子计算方法，f
qh
为热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，ηh为热网管道输送效率，其中ηh∈[0.82,0.88]，α为tj
moni
时刻配网实时电制热功率与配网内额定电制热功率的比；
[0027]
所述基于归一化处理值计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，包括：按照公式(5)计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子：
[0028][0029]
式中，基于配电网第limt个节点电压归一化值、配电网第limt个节点无功补偿装置剩余感性无功出力归一化值、燃气网管道压力归一化值、配电网燃气发电功率归一化值的燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子计算方法，f
qg
为燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，ηg为燃气网管道输气效率，其中ηh∈[0.84,0.92]，β为tj
moni
时刻配网实时燃气发电功率与配网内额定燃气发电功率的比。
[0030]
优选地，所述依据影响因子计算配电网无功极限承载力指数预测值，包括：
[0031]
基于热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子、燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，按照公式(6)计算配电网无功极限承载力指数f在tj
n+1
时刻的预测值fq：
[0032][0033]
式中，fq为配电网无功极限承载力指数的预测值，w1、w2分别为热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子的权重系数、燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子的权重系数，且w1+w2＝1。
[0034]
优选地，若根据公式(6)计算得到的配电网无功极限承载力指数预测值小于设定的阈值，对热网和燃气网管道压力进行调节，减少热网、燃气网供能的无功需求，同时还调动配电网内其他未投入运行的无功补偿设备投入运行。
[0035]
一种所述方法的配电网无功极限承载力指数预测装置，包括：
[0036]
测量模块，所述测量模块用于在固定时间间隔组成的时间区间内，测量得到用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值，并定义得到配电网无功极限承载力指数：
[0037]
影响因子计算模块，所述影响因子计算模块用于基于归一化处理值来计算热网管道压力及燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子；
[0038]
预测值计算模块，所述预测值计算模块用于依据影响因子计算配电网无功极限承载力指数预测值。
[0039]
优选地，所述测量模块还用于在固定时间间隔组成的时间区间内，对配电网各节点电压、配电网各节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、配电网电制热功率、配电网燃气发电功率进行测量，测量而得的配电网各节点电压、配电网各节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、配电网电制热功率、配电网燃气发电功率就作为用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值；用于按照公式(1)定义配电网无功极限承载力指数f：
[0040][0041]
式中，u
dnn
为配电网内最高电压等级的额定电压，n
limt
为配电网节点数，n
limt
为自然数，n
limt
＝1，2，
…
，u
limt
为固定时间间隔内配电网内第limt节点折算到配电网最高电压等级的电压，δq
limt
为固定时间间隔内配电网第limt节点无功补偿装置剩余的感性无功出力，q
limt
为配电网内第limt节点无功补偿装置的额定感性无功出力，limt为自然数。
[0042]
优选地，所述用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值如下表示：
[0043]
在n个固定时间间隔的时刻tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn中的第moni个时间间隔的时刻tj
moni
时，其中n为自然数，n＝1,2,
…
，moni为自然数，moni∈{1,2,
…
,n}，测量得到按照公式(2)所示的作为用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值的配电网第limt个节点电压配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力热网管道压力燃气网管道压力配电网电制热功率配电网燃气发电功率的测量值：
[0044]
。
[0045]
优选地，配电网无功极限承载力指数预测装置还包括归一化模块，所述归一化模块用于归一化处理用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值来得到归一化处理值；用于对用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值按照公式(3)所示进行如下归一化处理：
[0046][0047]
式中，u
limtmax
为配电网第limt个节点电压在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，u
limtmin
为配电网第limt个节点电压在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，δq
limtmax
为配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，δq
limtmin
为配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n 个时刻测量值中的最小值，s
thnnmax
为热网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，s
thnnmin
为热网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，s
gsnnmax
为燃气网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，s
gsnnmin
为燃气网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，p
etothmax
为配电网电制热功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，p
etothmin
为配电网电制热功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，p
gstoemax
为配电网燃气发电功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n 个时刻测量值中的最大值，p
gstoemin
为配电网燃气发电功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值；值；与分别表示在第moni
个时间间隔的时刻tj
moni
时配电网第 limt个节点电压归一值、配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力归一值、热网管道压力归一值、燃气网管道压力归一值、配电网电制热功率归一值归一值与配电网燃气发电功率归一值，所述配电网第limt个节点电压归一值、配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力归一值、热网管道压力归一值、燃气网管道压力归一值、配电网电制热功率归一值归一值与配电网燃气发电功率归一值就是归一化处理值。
[0048]
优选地，所述影响因子计算模块还用于基于归一化处理值计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子；用于基于归一化处理值计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子。
[0049]
优选地，所述影响因子计算模块还用于按照公式(4)计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子：
[0050][0051]
式中，基于配电网第limt个节点电压归一化值、配电网第limt个节点无功补偿装置剩余感性无功出力归一化值、热网管道压力归一化值、配电网电制热功率归一化值的热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子计算方法，f
qh
为热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，ηh为热网管道输送效率，其中ηh∈[0.82,0.88]，α为tj
moni
时刻配网实时电制热功率与配网内额定电制热功率的比；用于按照公式(5)计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子：
[0052][0053]
式中，基于配电网第limt个节点电压归一化值、配电网第limt个节点无功补偿装置剩余感性无功出力归一化值、燃气网管道压力归一化值、配电网燃气发电功率归一化值
的燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子计算方法，f
qg
为燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，ηg为燃气网管道输气效率，其中ηh∈[0.84,0.92]，β为tj
moni
时刻配网实时燃气发电功率与配网内额定燃气发电功率的比。
[0054]
优选地，所述预测值计算模块还用于基于热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子、燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，按照公式(6)计算配电网无功极限承载力指数f在tj
n+1
时刻的预测值fq：
[0055][0056]
式中，fq为配电网无功极限承载力指数的预测值，w1、w2分别为热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子的权重系数、燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子的权重系数，且w1+w2＝1。
[0057]
优选地，所述配电网无功极限承载力指数预测装置，还包括：调节模块，所述调节模块用于若根据公式(6)计算得到的配电网无功极限承载力指数预测值小于设定的阈值，则认为配电网内无功负荷需求较大，对热网和燃气网管道压力进行调节，减少热网、燃气网供能的无功需求，同时还调动配电网内其他未投入运行的无功补偿设备投入运行。
[0058]
一种终端，包括处理器及存储介质；
[0059]
所述存储介质用于存储指令；
[0060]
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述配电网无功极限承载力指数预测方法的步骤。
[0061]
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述配电网无功极限承载力指数预测方法的步骤。
[0062]
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明为配电网无功优化提供了一种基于热网燃气网管道压力的配电网无功极限承载力指数预测方法，对配电网节点电压、配电网节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、电制热功率、燃气发电功率参数进行实时监测，并根据监测参数对配电网无功极限承载力指数进行预测计算，根据计算结果实时对配电网无功电源和负载运行进行控制，能够有效避免配电网系统因无功功率不平衡带来的电压越限等问题，显著提高配电网电力系统在电制热负荷和燃气发电系统接入后的可靠性与经济性。
附图说明
[0063]
图1是本发明中所述配电网无功极限承载力指数预测方法的流程图；
[0064]
图2是本发明中所述基于归一化处理值来计算热网管道压力及燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子的流程图；
[0065]
图3是本发明中所述配电网无功极限承载力指数预测装置的结构图。
具体实施方式
[0066]
本发明属于配电网无功补偿设备领域，涉及一种配电网无功极限承载力指数预测方法，尤其涉及一种基于热网燃气网管道压力的配电网无功极限承载力指数预测方法。
[0067]
下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0068]
本发明所述的一种配电网无功极限承载力指数预测方法，如图1所示，包括：
[0069]
在固定时间间隔组成的时间区间内，测量得到用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值，并定义得到配电网无功极限承载力指数；
[0070]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述测量得到用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值，包括：
[0071]
在固定时间间隔组成的时间区间内，对配电网各节点电压、配电网各节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、配电网电制热功率、配电网燃气发电功率进行测量，测量而得的配电网各节点电压、配电网各节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、配电网电制热功率、配电网燃气发电功率就作为用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值；
[0072]
所述定义得到配电网无功极限承载力指数，包括：按照公式(1)获得配电网无功极限承载力指数f：
[0073][0074]
式中，u
dnn
为配电网内最高电压等级的额定电压，n
limt
为配电网节点数，n
limt
为自然数，n
limt
＝1，2，
…
，u
limt
为固定时间间隔内配电网内第limt节点折算到配电网最高电压等级的电压，δq
limt
为固定时间间隔内配电网第limt节点无功补偿装置剩余的感性无功出力，q
limt
为配电网内第limt节点无功补偿装置的额定感性无功出力，limt为自然数。
[0075]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值如下表示：
[0076]
在n个固定时间间隔的时刻tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn中的第moni个时间间隔的时刻tj
moni
时，其中n为自然数，n＝1,2,
…
，moni为自然数，moni∈{1,2,
…
,n}，测量得到按照公式(2)所示的作为用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值的配电网第limt个节点电压配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力热网管道压力燃气网管道压力配电网电制热功率配电网燃气发电功率的测量值：
[0077][0078]
本发明选取某区域配电网实际运行状况为案例对测量得到用于预测配电网无功
极限承载力指数的参数测量值，并定义得到配电网无功极限承载力指数进一步解释分析，在n个固定时间间隔组成的时间区间内，对配电网各节点电压、配电网各节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、配电网电制热功率、配电网燃气发电功率进行测量，，测量而得的配电网各节点电压、配电网各节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、配电网电制热功率、配电网燃气发电功率就作为用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值，按照公式(7)定义配电网无功极限承载力指数f：
[0079][0080]
选取配电网节点数n
limt
＝3，热网管道输送效率ηh＝85.37％，燃气网管道输气效率ηg＝88.19％，固定时间测量间隔为6min，测量配电网3个节点的电压u
limt
、配电网3个节点的无功补偿装置的剩余感性无功出力δq
limt
、热网管道压力 s
thnn
、燃气网管道压力s
gsnn
、配电网电制热功率p
etoth
、配电网燃气发电功率 p
gstoe
测量值，取测量次数为10，即n＝10，则在tj1,tj2,tj3,tj4,tj5,tj6,tj7,tj8,tj9,tj
10
这 10个时刻的测量值结果如下公式(8)所示：
[0081][0082]
归一化处理用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值来得到归一化处理值：
[0083]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述归一化处理用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值来得到归一化处理值，包括：
[0084]
对用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值按照公式(3)所示进行如下归一化处理：
[0085][0086]
式中，u
limtmax
为配电网第limt个节点电压在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，u
limtmin
为配电网第limt个节点电压在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，δq
limtmax
为配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，δq
limtmin
为配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n 个时刻测量值中的最小值，s
thnnmax
为热网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，s
thnnmin
为热网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，s
gsnnmax
为燃气网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，s
gsnnmin
为燃气网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，p
etothmax
为配电网电制热功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，p
etothmin
为配电网电制热功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，p
gstoemax
为配电网燃气发电功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n 个时刻测量值中的最大值，p
gstoemin
为配电网燃气发电功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值；值；与分别表示在第moni个时间间隔的时刻tj
moni
时配电网第 limt个节点电压归一值、配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力归一值、热网管道压力归一值、燃气网管道压力归一值、配电网电制热功率归一值归一值与配电网燃气发电功率归一值，所述配电网第limt个节点电压归一值、配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力归一值、热网管道压力归一值、燃气网管道压力归一值、配电网电制热功率归一值归一值与配电网燃气发电功率归一值就是归一化处理值。
[0087]
本发明选取某区域配电网实际运行状况为案例对归一化处理用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值来得到归一化处理值进一步解释分析，根据公式(8)的测量值，计算出n＝10个测量时刻对应的配电网3个节点的电压u
limt
及所有节点电压数据中的最大值u
limtmax
、最小值u
limtmin
，配电网三个节点的无功补偿装置的剩余感性无功出力δq
limt
及所有节点无功补偿装置的剩余感性无功出力数据中的最大值δq
limtmax
、最小值δq
limtmin
，热网管道压力s
thnn
及所有热网管道压力数据中的最大值s
thnnmax
、最小值s
thnnmin
，燃气网管道
压力s
gsnn
及所有燃气网管道压力数据中的最大值s
gsnnmax
、最小值s
gsnnmin
，配电网电制热功率p
etoth
及所有电制热功率数据中的最大值p
etothmax
、最小值p
etothmin
，配电网燃气发电功率p
gstoe
及所有燃气发电功率数据中的最大值p
gstoemax
、最小值p
gstoemin
，再根据公式(3)对上述所采集的数据进行归一化处理，数据处理结果如下公式 (9)所示：
[0088][0089]
基于所述参数测量值来计算热网管道压力及燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子；
[0090]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，如图2所示，所述基于所述参数测量值来计算热网管道压力及燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，包括：
[0091]
基于归一化处理值计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子；
[0092]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述基于归一化处理值计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，包括：按照公式(4)计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子：
[0093][0094]
式中，基于配电网第limt个节点电压归一化值、配电网第limt个节点无功补偿装置剩余感性无功出力归一化值、热网管道压力归一化值、配电网电制热功率归一化值的热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子计算方法， f
qh
为热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，ηh为热网管道输送效率，其中ηh∈[0.82,0.88]，α为tj
moni
时刻配网实时电制热功率与配网内额定电制热功率的比。
[0095]
基于归一化处理值计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因
子。
[0096]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述基于归一化处理值计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，包括：按照公式(5)计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子：
[0097][0098]
式中，基于配电网第limt个节点电压归一化值、配电网第limt个节点无功补偿装置剩余感性无功出力归一化值、燃气网管道压力归一化值、配电网燃气发电功率归一化值的燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子计算方法，f
qg
为燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，ηg为燃气网管道输气效率，其中ηh∈[0.84,0.92]，β为tj
moni
时刻配网实时燃气发电功率与配网内额定燃气发电功率的比。
[0099]
本发明选取某区域配电网实际运行状况为案例对基于归一化处理值来计算热网管道压力及燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子进一步解释分析：
[0100]
(1)按照公式(10)计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子：
[0101][0102]
(2)按照公式(11)计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子：
[0103][0104]
依据影响因子计算配电网无功极限承载力指数预测值。
[0105]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述依据影响因子计算配电网无功极限承载力指数预测值，包括：
[0106]
基于热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子、燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，按照公式(6)计算配电网无功极限承载力指数f在tj
n+1
时刻的预测值fq：
[0107][0108]
式中，fq为配电网无功极限承载力指数的预测值，w1、w2分别为热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子的权重系数、燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子的权重系数，且w1+w2＝1。
[0109]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，若根据公式(6)计算得到的配电网无功极限承载力指数预测值小于设定的阈值，则认为配电网内无功负荷需求较大，从而导致了配电网无功承载能力较弱，此时需要通过对热网和燃气网管道压力进行调节，减少热网、燃气网供能的无功需求，同时还应调动配电网内其他未投入运行的无功补偿设备投入运行，以达到提升配电网无功承载能力的目的。
[0110]
本发明选取某区域配电网实际运行状况为案例对依据影响因子计算配电网无功极限承载力指数预测值进一步解释分析：
[0111]
基于热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子f
qh
和燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子f
qg
，并根据配电网实际运行状态，设定两种影响因子的权重为w1＝0.42、w2＝0.58，即可得到配电网无功极限承载力指数f在未来第n+1＝11个测量时刻tj
11
的预测值fq：
[0112][0113]
若根据式(12)计算得到的配电网无功极限承载力指数预测值小于0.5，则认为配电网内无功负荷需求较大，从而导致了配电网无功承载能力较弱，此时需要通过对热网和气网管道压力进行调节，减少热网、气网供能的无功需求。同时还应调动配电网内其他未投入运行的无功补偿设备投入运行，以达到提升配电网无功承载能力的目的，0.5就是设定的阈值。
[0114]
本发明所述的一种所述方法的配电网无功极限承载力指数预测装置，如图3 所示，包括：
[0115]
测量模块，所述测量模块用于在固定时间间隔组成的时间区间内，测量得到用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值，并定义得到配电网无功极限承载力指数：
[0116]
归一化模块，所述归一化模块用于归一化处理用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值来得到归一化处理值；
[0117]
影响因子计算模块，所述影响因子计算模块用于基于所述参数测量值来计算热网管道压力及燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子；
[0118]
预测值计算模块，所述预测值计算模块用于依据影响因子计算配电网无功极限承载力指数预测值。
[0119]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述测量模块还用于在固定时间间隔组成的时间区间内，对配电网各节点电压、配电网各节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、配电网电制热功率、配电网燃气发电功率进行测量，测量而得的配电网各节点电压、配电网各节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、配电网电制热功率、配电网燃气发电功率就作为用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值；用于按照公式(1)定义配电网无功极限承载力指数f：
[0120][0121]
式中，u
dnn
为配电网内最高电压等级的额定电压，n
limt
为配电网节点数，n
limt
为自然数，n
limt
＝1，2，
…
，u
limt
为固定时间间隔内配电网内第limt节点折算到配电网最高电压等级的电压，δq
limt
为固定时间间隔内配电网第limt节点无功补偿装置剩余的感性无功出力，q
limt
为配电网内第limt节点无功补偿装置的额定感性无功出力，limt为自然数。
[0122]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值如下表示：
[0123]
在n个固定时间间隔的时刻tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn中的第moni个时间间隔的时刻tj
moni
时，其中n为自然数，n＝1,2,
…
，moni为自然数，moni∈{1,2,
…
,n}，测量得到按照公式(2)所示的作为用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值的配电网第limt个节点电压配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力热网管道压力燃气网管道压力配电网电制热功率配电网燃气发电功率的测量值：
[0124][0125]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述归一化模块还用于对用于预测配电网无功极限承载力指数的参数测量值按照公式(3)所示进行如下归一化处理：
[0126][0127]
式中，u
limtmax
为配电网第limt个节点电压在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，u
limtmin
为配电网第limt个节点电压在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，δq
limtmax
为配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，δq
limtmin
为配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n 个时刻测量值中的最小值，s
thnnmax
为热网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，s
thnnmin
为热网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，s
gsnnmax
为燃气网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，s
gsnnmin
为燃气网管道压力在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，p
etothmax
为配电网电制热功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最大值，p
etothmin
为配电网电制热功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值，p
gstoemax
为配电网燃气发电功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n 个时刻测量值中的最大值，p
gstoemin
为配电网燃气发电功率在tj1,tj2,...,tj
moni
,...tjn这n个时刻测量值中的最小值；值；与分别表示在第moni个时间间隔的时刻tj
moni
时配电网第 limt个节点电压归一值、配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力归一值、热网管道压力归一值、燃气网管道压力归一值、配电网
电制热功率归一值归一值与配电网燃气发电功率归一值，所述配电网第limt个节点电压归一值、配电网第limt个节点无功补偿装置的剩余感性无功出力归一值、热网管道压力归一值、燃气网管道压力归一值、配电网电制热功率归一值归一值与配电网燃气发电功率归一值就是归一化处理值。
[0128]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述影响因子计算模块还用于基于归一化处理值计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子；用于基于归一化处理值计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子。
[0129]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述影响因子计算模块还用于按照公式(4)计算热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子：
[0130][0131]
式中，基于配电网第limt个节点电压归一化值、配电网第limt个节点无功补偿装置剩余感性无功出力归一化值、热网管道压力归一化值、配电网电制热功率归一化值的热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子计算方法，f
qh
为热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，ηh为热网管道输送效率，其中ηh∈[0.82,0.88]，α为tj
moni
时刻配网实时电制热功率与配网内额定电制热功率的比；用于按照公式(5)计算燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子：
[0132][0133]
式中，基于配电网第limt个节点电压归一化值、配电网第limt个节点无功补偿装置剩余感性无功出力归一化值、燃气网管道压力归一化值、配电网燃气发电功率归一化值的燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子计算方法，f
qg
为燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，ηg为燃气网管道输气效率，其中ηh∈[0.84,
0.92]，β为tj
moni
时刻配网实时燃气发电功率与配网内额定燃气发电功率的比。
[0134]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述预测值计算模块还用于基于热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子、燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子，按照公式(6)计算配电网无功极限承载力指数f在tj
n+1
时刻的预测值fq：
[0135][0136]
式中，fq为配电网无功极限承载力指数的预测值，w1、w2分别为热网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子的权重系数、燃气网管道压力对配电网无功极限承载力指数的影响因子的权重系数，且w1+w2＝1。
[0137]
在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述配电网无功极限承载力指数预测装置，还包括：调节模块，所述调节模块用于若根据公式(6)计算得到的配电网无功极限承载力指数预测值小于设定的阈值，则认为配电网内无功负荷需求较大，对热网和燃气网管道压力进行调节，减少热网、燃气网供能的无功需求，同时还调动配电网内其他未投入运行的无功补偿设备投入运行。
[0138]
本发明提供一种终端，包括处理器及存储介质；
[0139]
所述存储介质用于存储指令；
[0140]
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述配电网无功极限承载力指数预测方法的步骤。
[0141]
本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述配电网无功极限承载力指数预测方法的步骤。
[0142]
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明为配电网无功优化提供了一种基于热网燃气网管道压力的配电网无功极限承载力指数预测方法，对配电网节点电压、配电网节点无功补偿装置的剩余感性无功出力、热网管道压力、燃气网管道压力、电制热功率、燃气发电功率参数进行实时监测，并根据监测参数对配电网无功极限承载力指数进行预测计算，根据计算结果实时对配电网无功电源和负载运行进行控制，能够有效避免配电网系统因无功功率不平衡带来的电压越限等问题，显著提高配电网电力系统在电制热负荷和燃气发电系统接入后的可靠性与经济性。
[0143]
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本技术实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言 javascript等。
[0144]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0145]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0146]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0147]
尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
[0148]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。