[發明專利]區域配電網優化運行系統

在審

• 申請號: 201410587593.6
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN105631525A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 彭明生;張俊芳;王巍;張軒;蔣達;邵雯;許輝;褚智亮;史媛;畢月;林莎
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司射陽縣供電公司;南京理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛;孟睿

技術領域

本發明屬電力系統優化，具體涉及一種區域配電網優化運行系統。

背景技術

隨著國民經濟的高速發展和人民生活水平的提高，人們對電力的需求日益增長，同時對供電的可靠性和供電質量提出了更高的要求。合理的配電網結構是電力系統安全穩定以及經濟運行的重要基礎。對已有配電網進行優化改造，不僅關系到電力系統向用戶提供電能質量的優劣，而且還直接影響電網自身運行的安全性和經濟性。因此在競爭機制不斷引入電力市場的今天，電力公司對配電規劃系統的需求相當迫切。

我國現階段電力系統配電網存在著很大的不足：線路直徑細、供電半徑大、配變容量小、聯絡少，導致線損高和電壓質量差的問題。尤其在負荷高峰期這種現象更為嚴重，影響了配電網的供電可靠性。傳統的配電網優化系統存在著一些不足：如在負荷預測階段只能預測短期負荷，很難準確描述和預測配網未來實際線路的狀況，精度較差。還有一些城市配電網優化系統在潮流計算的過程中沒有考慮負荷和發電機的頻率特性，沒有進行靜態、動態分析。現存的部分配電網優化系統沒有在正常和故障兩種情況下對網絡優化的進行全面分析，并且沒有做到在負荷預測的同時對配電網進行優化決策，功能的完整性上有所欠缺。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為運行人員提供一種精度高、分析全面、預測及優化功能全面的區域配電網優化運行系統，本發明利用電力系統每季度負荷的歷史數據，通過負荷預測、潮流計算和網絡重構，構建配電網網絡優化模型并采取改進的二進制粒子群算法進行優化分析，給出優化決策方案，指導配電網的運行和設計工作；本發明的技術經濟評價更加精確全面；同時減輕了規劃人員的繁瑣工作，加快規劃的進程；一方面能減輕工作人員的負擔，另一方面也能優化網絡的設計和運行，有效降低網絡線損，提高電壓質量，在保障用戶的供電要求和質量的前提下，取得最佳的配電網運行效益，為制定應變規劃、滾動規劃創造了條件。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種區域配電網優化運行系統，包括登陸界面模塊、電力負荷預測模塊、配網潮流計算模塊和區域配電網優化模塊；

所述登陸界面模塊，用于由用戶輸入姓名和密碼進行安全登錄；

所述電力負荷預測模塊包括輸入原始數據模塊、運行負荷預測模塊和負荷預測結果模塊；其中，所述輸入原始數據模用于輸入用戶負荷、有功功率、無功功率值；所述運行負荷預測模塊用于計算未來規定時間段內的負荷預測值；用戶可在負荷預測結果模塊中查看所述負荷預測值；

所述配網潮流計算模塊包括輸入預測負荷數據模塊、運行潮流計算模塊和潮流計算結果模塊；其中，所述輸入預測負荷數據模塊用于輸入負荷預測結果模塊所獲得的負荷預測值；運行潮流計算模塊用于計算該電力系統未來規定時間段內的潮流計算值；用戶在潮流計算結果模塊中查看所述潮流計算值；

所述區域配電網優化模塊包括輸入預測負荷數據模塊、運行優化決策模塊和優化運行結果模塊；其中，輸入預測負荷數據模塊用于輸入負荷預測結果模塊所獲得的負荷預測值；所述運行優化決策模塊用于計算電力系統未來規定時間段內的潮流計算值，并對對電力系統網絡進行重構獲得最優的配電網網絡；用戶在優化運行結果模塊中查看重構后的優化結果。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于，(1)本發明在優化數據準備階段中，能夠進行中長期的負荷預測，準確描述和預測配網未來實際線路的狀況，預測精度高。(2)本發明在常規潮流計算的基礎上考慮了負荷和發電機的頻率特性，進行了動態和靜態分析，為運行人員提供了分析的基礎。(3)本發明通過負荷預測原始數據的輸入，得出負荷預測值，并結合支路阻抗值，得出電力系統配電網優化方案，最后通過潮流計算對優化后的網絡進行計算，保證了整個系統功能的完整性。提高了電力系統網絡優化的可靠性。(4)本發明可以在正常情況下和故障情況下分別對電力系統配電網進行優化，優化結果合理可靠。

附圖說明

圖1是本發明的系統結構圖。

圖2是本發明電力負荷預測模塊中灰色預測模型建立流程圖。

圖3牛頓-拉夫遜法迭代求解過程的幾何意義示意圖。

圖4是牛頓-拉夫遜法迭代計算流程圖。

圖5是潮流計算的前推回代法流程圖。

圖6是改進的二進制粒子群算法流程圖。

圖7是本發明實驗中實際配電網簡化后網絡圖。

具體實施方式