一种基于负荷特性变化的配电网开断点优化方法
阅读说明：本技术 一种基于负荷特性变化的配电网开断点优化方法 (Power distribution network breaking point optimization method based on load characteristic change ) 是由 崔建业 何云良 倪秋龙 胡真瑜 贾昕宁 吕磊炎 吴涛 陈华峰 叶宏 徐泽晖 金坚 于 2021-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于负荷特性变化的配电网开断点优化方法,所述优化方法具体为首先确定配电网开断点优化区域,提取优化区域内配电网一次设备数据并建立配电网一次设备模型,再采集优化区域内负荷量测数据并建立负荷量测模型,根据负荷量测模型和配电网一次设备模型获取优化区域内负荷特性数据,根据负荷特性数据构建网络重构算法模型,通过网络重构算法模型获取损耗效益最高的开关组合和调整时刻,将其作为开断点优化方案。本发明在制定开断点优化方案时,不仅对开断点进行优化调整,对于每次调整的调整时刻也进行限定,保证配电网优化区域内实施开断点优化方案后能够达到最大线损效益,既解决配电网负荷问题,又降低了配电网运行损耗。(The invention provides a power distribution network breaking point optimization method based on load characteristic change, which comprises the steps of firstly determining a power distribution network breaking point optimization area, extracting primary equipment data of a power distribution network in the optimization area and establishing a power distribution network primary equipment model, then collecting load measurement data in the optimization area and establishing a load measurement model, obtaining load characteristic data in the optimization area according to the load measurement model and the power distribution network primary equipment model, establishing a network reconstruction algorithm model according to the load characteristic data, obtaining a switch combination with the highest loss benefit and an adjustment time through the network reconstruction algorithm model, and taking the switch combination and the adjustment time as a breaking point optimization scheme. When the optimization scheme of the breaking points is formulated, the breaking points are optimized and adjusted, the adjusting time of each adjustment is limited, the maximum line loss benefit can be achieved after the optimization scheme of the breaking points is implemented in the optimization area of the power distribution network, the load problem of the power distribution network is solved, and the running loss of the power distribution network is reduced.)
技术领域
本发明涉及配电网调度运行分析计算领域，尤其是指一种基于负荷特性变化的配电网开断点优化方法。
背景技术
随着社会的发展和用电量的持续增长，加上智能电网等新技术的应用，电力负荷总量越来越大，且伴随着如风电并网、储能电站接入此类大规模间歇式能源的引入使得负荷构成及其负荷特性都呈现多样化和复杂化的趋势。为了满足配电网的正常运行，需要根据负荷需求对线路开断点进行调整优化，而现在对于配电网线路开断点的调整只能依靠人工经验进行，而人工调整方式无法做到充分跟踪负荷特性数据的变化并依照负荷特性数据变化确定调合理的开断点优化方案，人工确定的开断点调整方案调整难以保证能够解决配电网线路运行的负荷问题，配电网的供电可靠性还是难以得到保障。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种于负荷特性变化的配电网开断点优化方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：
一种基于负荷特性变化的配电网开断点优化方法，包括以下步骤：
步骤一，确定配电网开断点优化区域，提取优化区域内配电网一次设备数据，并根据配电网一次设备数据建立配电网一次设备模型；
步骤二，采集优化区域内负荷量测数据，并根据采集到的负荷量测数据建立负荷量测模型，然后根据负荷量测模型以及配电网一次设备模型获取优化区域内配电网的负荷特性数据；
步骤三，根据优化区域内配电网的负荷特性数据构建网络重构算法模型；
步骤四，通过网络重构算法模型获取线路损耗效益最高的开断点调整内容，并将获取的开断点调整内容作为配电网开断点优化区域对应的开断点优化方案。
进一步的，步骤四中通过网络重构算法模型获取线损效益最高的开断点调整内容的具体步骤为：
4.1，分析线路拓扑，获取通过联络开关直接连接组成的联通环内线路条数k，并获取联通环内k条线路的联络开关个数m，根据联通环内线路条数k以及联络开关个数m获取开关数组Sw[m]；
4.2，以天为周期，设定一天内的所有测点时刻，计算现有联络开关构成的联通环在调整前的一天积分线路损耗Loss0；
4.3，确定调整次数N，选取新的一天内N个测点时刻进行排列组合，将N个测点时刻的组合结果作为调整时刻；
4.4，提取调整时刻内每个测点时刻对应的断面数据，从Sw[m]中取个开关进行组合，再根据开关组合调整开关位置，并根据所有测点时刻对应的断面数据以及开关调整位置计算开断点调整后联通环的一天积分线路损耗Loss1；
4.5，计算该调整时刻对应的联通环线损效益Lossp，重新选择N个测点时刻进行排列组合，并将其组合结果作为调整时刻，返回步骤4.4，直至获取所有调整时刻对应的线损效益Lossp；
4.6，筛选出所有调整时刻对应的线损效益Lossp中的最大值记为Losspmax；
4.7，获取当线损效益为Losspmax时对应的开关组合和调整时刻。
通过设定测点时刻将调整时刻设定在有限次内，有效降低计算量。
进一步的，步骤4.4中在从Sw[m]中取个开关进行组合时，还对引起环网或线路重载情况的开关组合方案进行筛选并去除。
进一步的，步骤二中所述根据负荷量测模型以及配电网一次设备模型获取优化区域内配电网的负荷特性数据的具体过程为：选定时间段并设定该时间段内所有测点时刻，根据负荷量测模型以及配电网一次设备模型获取每个用电终端的负荷量测数据，选定时间段内其中一个测点时刻，提取该测点时刻对应的每个用电终端的负荷量测数据，将所有用电终端在该测点时刻的负荷量测数据的平均值作为该测点时刻的负荷特征值，并获取时间段内所有测点时刻的负荷特征值，再根据所有测点时刻的负荷特征值获取选定时间段内配电网的负荷特性数据。
进一步的，根据负荷量测模型以及配电网一次设备模型获取每个用电终端的负荷量测数据的具体过程为：根据配电网一次设备模型获取用电终端与计量点的位置信息，并根据用电终端和计量点的位置信息将用电终端与计量点进行匹配，然后通过负荷量测模型获取每个计量点对应的负荷量测数据，根据用电终端和计量点的匹配结果获取每个用电终端对应的负荷量测数据。
通过配电网一次设备模型将用电终端与计量点进行匹配，将计量点获取的数据与用电终端进行匹配，将负荷量测数据按照用电终端进行区分，在需要对配电网优化区域进行选择时，能够通过提取选择的配电网区域内所有用电终端的负荷量测数据来获取该区域内的负荷特性数据，从而细化负荷特性数据，进一步提高开断点优化的准确性。
进一步的，步骤一中所述配电网一次设备数据包括配电网一次设备线路图模数据、配电网一次设备线路拓扑数据以及配电网一次设备线路台账数据。
本发明的有益效果是：
对配电网模型以及负荷量测数据分别进行建模，并根据配电网设备模型以及负荷量测数据获取负荷特性数据变化，负荷特性数据变化能够反应配电网的波动特征，通过配电网设备模型以及负荷量测数据获得的负荷特性数据变化更加符合配电网实际运行情况，从而提高后续开断点优化的准确性。在制定开断点优化方案的内容时，不仅对开断点的开关组合进行优化调整，对于每次开断点调整的调整时刻也进行限定，保证配电网开断点优化区域内进行开断点优化后能够达到最大线损效益，能够在解决配电网负荷问题的同时，降低配电网运行损耗。
附图说明
图1是本发明的一种流程示意图；
图2是本发明实施例的一种获取开断点调整内容的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。
实施例：
一种基于负荷特性变化的配电网开断点优化方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一，确定配电网开断点优化区域，提取优化区域内配电网一次设备数据，并根据配电网一次设备数据建立配电网一次设备模型；
步骤二，采集优化区域内负荷量测数据，并根据采集到的负荷量测数据建立负荷量测模型，然后根据负荷量测模型以及配电网一次设备模型获取优化区域内配电网的负荷特性数据；
步骤三，根据优化区域内配电网的负荷特性数据构建网络重构算法模型；
步骤四，通过网络重构算法模型获取线路损耗效益最高的开断点调整内容，并将获取的开断点调整内容作为配电网开断点优化区域对应的开断点优化方案。
如图2所示，步骤四中通过网络重构算法模型获取线损效益最高的开断点调整内容的具体步骤为：
4.1，分析线路拓扑，获取通过联络开关直接连接组成的联通环内线路条数k，并获取联通环内k条线路的联络开关个数m，根据联通环内线路条数k以及联络开关个数m获取开关数组Sw[m]；
4.2，以天为周期，以15分钟为一个测点时刻，设定一天内96个测点时刻，计算现有联络开关构成的联通环在调整前的一天积分线路损耗Loss0；
4.3，确定调整次数N，选取新的一天内N个测点时刻进行排列组合，将N个测点时刻的组合结果作为调整时刻；
4.4，提取调整时刻内每个测点时刻对应的断面数据，从Sw[m]中取个开关进行组合，再根据开关组合调整开关位置，并根据所有测点时刻对应的断面数据以及开关调整位置计算开断点调整后联通环的一天积分线路损耗Loss1；
4.5，计算该调整时刻对应的联通环线损效益Lossp，判断此时已计算联通换线损效益的调整时刻的数量是否达到若未达到，则返回步骤4.3，重新选择N个测点时刻进行排列组合，并将其组合结果作为调整时；若已达到，则提取出所有调整时刻对应的线损效益Lossp；
4.6，筛选出所有调整时刻对应的线损效益Lossp中的最大值记为Losspmax；
4.7，获取当线损效益为Losspmax时对应的开关组合和调整时刻。
以一天内调整次数为2次为例，步骤4.5中调整时刻的数量则为9120次。
利用联络网内开关组合获取开断点的所有方案，但由于配电网运行过程中负荷处于不断变化的过程中，所以对于开断点调整的时刻也进行选择，通过对每个开断点调整方案在不同调整时刻的线损效益，选出线损效益最高的调整时刻和开断点位置，并以此为开断点优化方案的调整内容，根据开断点优化方案进行优化调整后，能够大大降低配电网运行损耗电量。
在步骤4.4中对选择的开关进行组合作为新的断开点时，以线路、主变不超限为约束条件，保证新的断开点的可行性与安全性。
步骤4.4中在从Sw[m]中取个开关进行组合时，还对引起环网或线路重载情况的开关组合方案进行筛选并去除。对会引起环网或线路重载情况的开关组合方案进行去除，减小后续对每个调整时刻的线损效益计算量，提高开断点优化效率。
通过设定测点时刻，将测点时刻的次数限定在有限次数内，对于各调整时刻的线损效益计算次数也能控制在有限次内，降低计算量，提高计算效率。
步骤二中所述根据负荷量测模型以及配电网一次设备模型获取优化区域内配电网的负荷特性数据的具体过程为：选定时间段并设定该时间段内所有测点时刻，根据负荷量测模型以及配电网一次设备模型获取每个用电终端的负荷量测数据，选定时间段内其中一个测点时刻，提取该测点时刻对应的每个用电终端的负荷量测数据，将所有用电终端在该测点时刻的负荷量测数据的平均值作为该测点时刻的负荷特征值，并获取时间段内所有测点时刻的负荷特征值，再根据所有测点时刻的负荷特征值获取选定时间段内配电网的负荷特性数据。
根据负荷量测模型以及配电网一次设备模型获取每个用电终端的负荷量测数据的具体过程为：根据配电网一次设备模型获取用电终端与计量点的位置信息，并根据用电终端和计量点的位置信息将用电终端与计量点进行匹配，然后通过负荷量测模型获取每个计量点对应的负荷量测数据，根据用电终端和计量点的匹配结果获取每个用电终端对应的负荷量测数据。
步骤一中所述配电网一次设备数据包括配电网一次设备线路图模数据、配电网一次设备线路拓扑数据以及配电网一次设备线路台账数据。
以某地区一组单环网单环网10kV线路内某条线路为例，某年某月前12天持续对该线路的运行日线损电量进行采集，统计前12天的日线损统计电量，并在之后12天内，规划每日对应的开断点优化方案，依照获取的开断点优化方案对该线路的开断点进行实时调整，并采集调整后每天的日线损电量，统计后12天的日线损统计电量，并将其与前12天的日线损统计电量进行比较，从对比结果中可以得知进行开断点调整后总共降损电量206kWh，达到了消除局部过载，降低运行损耗的目的。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
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