一种应用于在线合环潮流优化分析的配电网负荷校准方法

摘要

本发明公开了一种应用于在线合环潮流优化分析的配电网负荷校准方法，包括如下步骤：步骤一，将配电网的所有负荷值调节为配电变压器的额定负荷；步骤二，得到馈线满载的电流值；步骤三，得到馈线的实际负载率；步骤四，计算：Scap、S

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于在线合环潮流优化分析的配电网负荷校准方法。

背景技术

为简化电网运行方式，抑制短路电流水平，提高电网的供电可靠性，维持 电网的安全经济运行，我国110kV及以下供、配电网一般采用环网设计、开环 运行的模式。当需要转移负荷或检修完毕拟恢复供电时，一般采用先合环后解 环的操作模式以避免用户停电，提高用户的供电可靠性。

由于合环操作时可能产生较大的合环潮流，引起设备过载或继电保护动作， 导致合环操作失败或停电。如果保护拒动，可能造成设备损坏或上一级保护动 作，扩大停电范围。由于合环后电网的运行状况对调度运行人员是不透明的， 调度运行人员很难凭经验预先判断合环操作的可靠性，很可能由于合环潮流过 大导致合环后设备过载或保护跳闸，最终导致合环操作失败，造成用户停电或 电气设备损坏等。由于合环潮流大小难以直接预测，为了防止设备损坏，有时 是采用先断后通原则进行操作，造成用户短时停电，这牺牲了电网供电可靠性， 在市区等重要负荷供电区域内是不能接受的。因此，在进行合环操作前，应该 进行合环潮流预算，对合环后的情况做到心中有数，保证合环操作成功，提高 供电可靠性。在有条件的情况下，应通过对合环潮流的在线监视，跟踪合环潮 流大小随时间变化的情况，选择在合环潮流较小的时刻进行合环解操作，提高 合环操作的成功率。

输电网通常状况下有全面的量测系统，对于设备的电气量存在冗余的情况， 但配电网缺监测手段，运行电气数据不足，对配电网进行较为精确分析带来困 难，需要进行状态估计等分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种应用于在线合环潮流优化分析的 配电网负荷校准方法，保证在线合环潮流优化分析结果的准确性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种应用于在线合环潮 流优化分析的配电网负荷校准方法，包括如下步骤：

步骤一，将配电网的所有负荷值调节为配电变压器的额定负荷；

步骤二，进行潮流计算后得到馈线首端的电流值就是馈线满载的电流值；

步骤三，用馈线实测电流与馈线满载电流进行计算得到馈线的实际负载率；

步骤四，在得到馈线的实际负载率后计算：Scap馈线满载时首端量测负荷、S_load馈线实际量测负荷、Tcap配变额定容量、T_load1配变当前负荷、T_load2配变计 算得到的新负荷、Tcap配变的负荷；

步骤五，在同一次迭代计算中刷新所有的配变负荷值后，重新计算得到馈线首 端的新的负荷值，比较新的负荷值与馈线首端的实际量测值差是否相等，如果 不满足要求就重新计算调整配变负荷，直到满足收敛精度要求。

优选的，配变计算得到的新负荷计算公式为：

$\mathrm{Tload}2=T_{\mathrm{load}1}-\frac{(S_{\mathrm{load}}-S_{\mathrm{cap}})}{S_{\mathrm{cap}}}*T_{\mathrm{cap}}.$

本发明通过馈线首端的量计算变压器的负荷并对电网负荷进行校准，从而 保证在线合环潮流优化分析结果的准确性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1是配电网负荷校准的过程和结果图；

图2是馈线潮流分布图；

图3为负荷校准电流分布图。

具体实施方式

在配电网中为了进行潮流计算必须的数据有：各个配变的负荷的3相有功 无功值和馈线出口的母线电压、线路所有元件的电气参数。

对于实际的配电网采集所有负荷的精确负荷值是很困难的事情，而对于配 电网所有馈线的出口量测均有采集，即馈线出口的有功、无功、功率因数、馈 线电流。因此，需要通过馈线首端的量计算变压器的负荷。

馈线首端的功率（有功、无功）就等于馈线上所有负荷功率及其线路损耗 功率之和，即：

其中S：为视在功率S=P+jQ；I是电流的复数，具有幅度和相角。

下面以图1为例说明配电网负荷校准的过程和结果。

量测的数据有：配变2#的负荷每相P+jQ=200+j100；馈线出口量测的电 流和功率因数为I=96.18A（换算成功率）、COS=0.9、馈线母线电压U=10.5 kV；配变1＃负荷未知；根据这些数据负荷进行状态估计得到如图2所示的馈 线潮流分布图。

从图3所示的负荷校准电流分布图可以看出：1#配变的负荷被自动化调整 为319＋j140了，而馈线首端的有功功率等于负荷功率和线路损耗功率之和。

具体计算时，首先将配电网的所有负荷值调节为配电变压器的额定负荷， 这样进行潮流计算后得到的馈线首端的电流值就是馈线满载的电流值，用馈线 实测电流与馈线满载电流进行计算得到馈线的实际负载率。

馈线的负载率反映的是整条馈线配变负载率状况，在没有其它数据的情况 下，按照整条馈线上配电变压器负载率均衡为默认条件，进行状态估计。

在得到负载率后计算：

Scap馈线满载时首端量测负荷；

S_load馈线实际量测负荷；

Tcap配变额定容量；

T_load1配变当前负荷；

T_load2配变计算得到的新负荷；

Tcap配变的负荷。

注：这里所有的负荷值都是复数形式。

在得知馈线满载负荷和实际量测负荷后计算某一台配变的公式为：

$\mathrm{Tload}2=T_{\mathrm{load}1}-\frac{(S_{\mathrm{load}}-S_{\mathrm{cap}})}{S_{\mathrm{cap}}}*T_{\mathrm{cap}}$

在同一次迭代计算中刷新所有的配变负荷值后，重新计算得到馈线首端的 新的负荷值，比较新的负荷值与馈线首端的实际量测值差是否相等(差小于收敛 精度)，如果不满足要求就重新计算调整配变负荷，直到满足收敛精度要求。