[發明專利]一種適用于配電網重構的負荷曲線時段劃分方法

有效

• 申請號: 201610369284.0
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN107453346B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 宋曉輝;李建芳;高菲;張瑜;常松;趙珊珊;唐巍;王雨婷
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網重慶市電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F30/27;G06F113/04;G06F119/12
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種適用于配電網重構的負荷曲線時段劃分方法，該方法包括負荷標幺化；劃分負荷曲線時段；計算負荷曲線時段的等值負荷；計算模式貼近度；確定負荷曲線的等值方式。本發明提供的技術方案采用模糊聚類和模式識別的方法對負荷曲線進行時段劃分，完成了對復雜電網負荷數據的等值處理，有效壓縮了負荷數據量，合理確定配電網動態重構的開關動作時間，可以提高配電系統運行的經濟性和可靠性。

技術領域

本發明涉及負荷特性分析方法，具體講涉及一種適用于配電網重構的負荷曲線時段劃分方法。

背景技術

配電網在運行過程中，負荷總是隨時間不斷變化的，由于負荷變化具有隨機性，配電網運行過程中不可能存在完全相同的兩種運行狀態，如果分別分析每一種運行狀態，計算量非常龐大；另一方面，由于人們的作息方式和用電習慣比較穩定，配電網中的負荷變化是有規律的，具有一定的相關性和重現性，所以根據配電網中負荷曲線的特性，將一段時間區間（1d）內負荷波動較大的時刻分別劃分到不同時間段內，將負荷波動較小的時刻歸入同一時間段內，使同一時間段內的負荷水平接近，實現對負荷曲線的劃分，這既能簡化配電網運行優化難度、減少計算量，又能真實反映出配電網的運行狀態。

鑒于負荷波動的配電網動態重構，通過調整網絡中的可操作開關狀態，來獲得改變網絡結構實現控制配電網的運行方式的目的。頻繁開合配電網中的電氣設備的開關會嚴重縮短其電氣壽命，降低設備動作的可靠性，增加設備更新頻率，提高配電網運行維護費用以及開關操作成本，降低網絡經濟性和可靠性。將開關動作次數控制在一定范圍內，需要在不同時間尺度下結合實際的網絡結構、負荷整體波動情況以及當前天氣溫度等因素，同時依據相關運行維護規則以及人為規定等，分別對確定開關動作的次數做出準確限制，因此需要根據波動趨勢對負荷曲線進行合理時段劃分，認為該時段內開關狀態保持不變，網絡結構不發生變化。

在此基礎上，劃分負荷曲線的辦法是，將每天的日負荷曲線劃分成若干時段，用經過等值處理的負荷值代替各時間段內負荷，以確定配電網開關的動作時間，保護開關電氣的壽命，降低配電系統運行的維護費用，提升配電系統安全可靠程度和的經濟性，創造良好的經濟效益和社會效益，具有重要理論價值和現實意義。

本發明人經大量的研究發現，近年來在負荷曲線分段這一領域披露了；“配電網時變無功電壓優化方法”（《電力系統自動化》，2005年），該方法中根據負荷曲線的變化趨勢分段，首先按照單調性進行初步分段，然后采用融合的思想對初步分段點依次融合直至分段數滿足設備的動作次數約束。“電力系統時變無功優化算法”（《電力系統及其自動化學報》，2007年），該算法中認為負荷分段是一種離散的優化問題，其中公開了利用遺傳算法對負荷曲線進行智能化分段，確定各段的起、止時間點，以解決設備動作次數約束問題。“電力系統多時段無功優化研究”（西安交通大學學報，2008年），其中將統計學原理應用于負荷序列曲線上，利用極差和標準差描述負荷曲線的波動變化分析該序列特征并進行負荷時段的劃分，提出了一種啟發迭代式分段方法，解決了最大極差和最大標準差取值問題。以及2010年在“無功優化的控制策略研究”一文中公開了在保證系統節點電壓合格的情況下分段后，再比較分段數和設備調節次數，如果分段數大于設備調節次數，取分段數作為最終結果；否則增加分段數，直到接近設備調節次數。

從理論上講，這些現有技術只是利用聚類方法對負荷曲線進行分類，提取典型日負荷曲線，而不能對負荷曲線進行時段劃分；在計算典型負荷曲線時，只是取得每一類所有曲線在各點的平均值，沒有對時段內的負荷進行等值，以實現對負荷數據的有效利用。

為滿足現有技術的需要，本發明提供一種以模糊聚類方法對符合進行分類，適用于配電網重構的負荷曲線時段劃分方法。

發明內容

為滿足在現有技術的需要，本發明提供一種能有效劃分負荷曲線時段的方法，有效壓縮了負荷數據量。

本發明提供的適用于配電網重構的負荷曲線時段劃分方法，其改進之處在于，所述方法包括：

步驟1、負荷標幺化；