一种变电站负荷特性的在线分析系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种变电站负荷特性的在线分析系统和方法，包括：负荷离线调查模块，用于进行离线用户抽样调查以获得各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例，并进行完整性审定；变电站出线数据采集模块，用于实时采集变电站出线系统数据；网络拓扑数据采集模块，用于通过网络访问网络拓扑数据，以随时获取调度部门提供的负荷节点的供电区域网络拓扑数据；负荷设备特性数据采集模块，用于通过网络访问网络拓扑数据，以随时获取目标负荷的设备特性数据；数据处理模块进行数据处理，本发明专利技术提供的变电站负荷特性的在线分析系统和方法能够满足变电站系统负荷特性在线分析的实时要求和精度要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电站系统测量
，尤其涉及一种变电站负荷特性的在线分析系统和方法。
技术介绍
电力系统各元件的数学模型是系统分析计算的基础，分析结果的准确与否取决于模型的好坏。电力系统分析中关于发电机、励磁系统、调速系统、变压器、输电线路的详细数学模型和建模技术已经得到了很好的发展。但是长期以来，作为电力系统重要元件之一的负荷，由于其复杂性、分布性、时变性以及随机性等因素，因此，为其建立数学模型存在困难。对此，研究人员已提出了负荷模拟方法，其中，中国专利申请201010101623.X提出了一种电力系统在线负荷模拟方法，该方法利用电力系统营销部门负荷控制系统采集的用户侧功率信息和能量管理系统(EMS)提供的变电站功率信息，结合抽样人工调查统计，并利用调度部门提供的负荷节点的供电区域网络图，220kV变电站及下级110kV和35kV变电站的变压器台数和容量、无功补偿容量、线路阻抗等相关数据，采用统计综合法，实现负荷节点的在线负荷建模。该方法最大的问题是通过能量管理系统(EMS)提供变电站功率信息，EMS系统的一般都是通过安装在各发电厂、变电站的远动终端(RTU)来采集电网运行信息，数据采集周期至少1分钟，不能满足
变电站系统负荷特性在线分析的实时要求和精度要求；其次上述方法在执行过程中存在诸多不确定性，对离线数据和验证用的电网拓扑图缺少必要的审核和确定机制，如离线调查数据的完整性审定、电网拓扑的图形校核等环节，缺少可行操作性，并且负荷特性分析的实现架构不明确。
技术实现思路
技术问题有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是，如何提供一种变电站负荷特性的在线分析系统和方法，能够满足变电站系统负荷特性在线分析的实时要求和精度要求。解决方案为解决以上技术问题，本专利技术在第一方面提供一种变电站负荷特性的在线分析系统，包括：负荷离线调查模块，用于进行离线用户抽样调查以获得各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例，并进行完整性审定，所述完整性审定包括确定每个负荷点是否采集了完整的电气特性数据，包括功率、功率因素、电压、电流、启动和工作停止过程中的负荷曲线；变电站出线数据采集模块，用于实时采集变电站出线系统数据；网络拓扑数据采集模块，用于通过网络访问网络拓扑数据，以随时获取调度部门提供的负荷节点的供电区域网络拓扑数据：包括配电线路、变压器及无功补偿的数据；负荷设备特性数据采集模块，用于通过网络访问网络拓扑数据，
以随时获取目标负荷的设备特性数据；数据处理模块，与所述负荷离线调查模块、所述变电站出线数据采集模块、所述网络拓扑数据采集模块和所述负荷设备特性数据采集模块连接，用于对所述负荷离线调查模块获得的各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例、所述变电站出线数据采集模块采集的变电站出线系统数据、所述网络拓扑数据采集模块获取的负荷节点的供电区域网络拓扑数据和所述负荷设备特性数据采集模块获取的目标负荷的设备特性数据进行数据处理以实现负荷节点的在线负荷建模。在一种可能的实现方式中，所述数据处理模块具体用于对各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例和变电站功率信息进行数据处理；将所述在线实际功率和离线收集的所述各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例进行综合计算，得出该负荷点各时刻各种用电负荷设备的组成；根据动态模拟试验或典型值确定各个用电负荷设备的负荷特性参数，计算静态负荷构成中恒阻抗、恒电流、恒功率的比例，并采用感应电动机群的聚合方法计算等值动态负荷参数；利用负荷节点的供电区域网络拓扑数据：包括配电线路、变压器及无功补偿的数据，采用配电网等值算法综合这些数据计算得出该负荷点的负荷模型，从而实现负荷节点的在线负荷建模。在一种可能的实现方式中，所述负荷离线调查模块用于通过网络直接访问被抽样到的数据源，所述数据源包括数据库。在一种可能的实现方式中，所述负荷离线调查模块用于调用响应
的协议解析库以解析出数据。在一种可能的实现方式中，所述变电站出线数据采集模块用于通过网络访问变电出线系统以随时获取变电站出线数据。在一种可能的实现方式中，还包括：测量装置，与所述变电站出线数据采集模块连接，用于测量、汇集和计算各变电站的功率信息，以获得要研究的负荷节点每条10kV或6kV出线的在线实际功率，并发送给所述变电站出线数据采集模块。为解决以上技术问题，本专利技术在第二方面提供一种变电站负荷特性的在线分析方法，包括：负荷离线调查步骤，包括进行离线用户抽样调查以获得各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例，并进行完整性审定；所述完整性审定包括确定每个负荷点是否采集了完整的电气特性数据，包括功率、功率因素、电压、电流、启动和工作停止过程中的负荷曲线；变电站出线数据采集步骤，包括实时采集变电站出线系统数据；网络拓扑数据采集步骤，包括通过网络访问网络拓扑数据，以随时获取调度部门提供的负荷节点的供电区域网络拓扑数据：包括配电线路、变压器及无功补偿的数据；负荷设备特性数据采集步骤，包括通过网络访问网络拓扑数据，以随时获取目标负荷的设备特性数据；数据处理步骤，包括对所述负荷离线调查模块获得的各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例、所述变电站出线数据采集模块采集的变电站出线系统数据、所述网络拓扑数据采集模块获取的负荷节点的供电区域网络拓扑数据和所述负荷设备特性数据采集
模块获取的目标负荷的设备特性数据进行数据处理以实现负荷节点的在线负荷建模。在一种可能的实现方式中，所述数据处理步骤具体包括对各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例和变电站功率信息进行数据处理；将所述在线实际功率和离线收集的所述各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例进行综合计算，得出该负荷点各时刻各种用电负荷设备的组成；根据动态模拟试验或典型值确定各个用电负荷设备的负荷特性参数，计算静态负荷构成中恒阻抗、恒电流、恒功率的比例，并采用感应电动机群的聚合方法计算等值动态负荷参数；利用负荷节点的供电区域网络拓扑数据：包括配电线路、变压器及无功补偿的数据，采用配电网等值算法综合这些数据计算得出该负荷点的负荷模型，从而实现负荷节点的在线负荷建模。在一种可能的实现方式中，所述负荷离线调查步骤，包括通过网络直接访问被抽样到的数据源，所述数据源包括数据库。在一种可能的实现方式中，所述负荷离线调查步骤，包括调用响应的协议解析库以解析出数据。在一种可能的实现方式中，所述变电站出线数据采集步骤，包括通过网络访问变电出线系统以随时获取变电站出线数据。在一种可能的实现方式中，所述的在线分析方法还包括：测量步骤，包括测量、汇集和计算各变电站的功率信息，以获得要研究的负荷节点每条10kV或6kV出线的在线实际功率，并发送给所述变电站出线数据采集模块。有益效果本专利技术提供的一种变电站负荷特性的在线分析系统和方法，通过实时采集变电站出线系统数据，随时获取调度部门提供的负荷节点的供电区域网络拓扑数据，以及随时获取目标负荷的设备特性数据，能够满足变电站系统负荷特性在线分析的实时要求和精度要求。本专利技术提供的一种变电站负荷特性的在线分析系统和方法，通过确定每个负荷点是否采集了完整的电气特性数据，包括功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站负荷特性的在线分析系统，其特征在于，包括：负荷离线调查模块，用于进行离线用户抽样调查以获得各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例，并进行完整性审定，所述完整性审定包括确定每个负荷点是否采集了完整的电气特性数据，包括功率、功率因素、电压、电流、启动和工作停止过程中的负荷曲线；变电站出线数据采集模块，用于实时采集变电站出线系统数据；网络拓扑数据采集模块，用于通过网络访问网络拓扑数据，以随时获取调度部门提供的负荷节点的供电区域网络拓扑数据：包括配电线路、变压器及无功补偿的数据；负荷设备特性数据采集模块，用于通过网络访问网络拓扑数据，以随时获取目标负荷的设备特性数据；数据处理模块，与所述负荷离线调查模块、所述变电站出线数据采集模块、所述网络拓扑数据采集模块和所述负荷设备特性数据采集模块连接，用于对所述负荷离线调查模块获得的各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例、所述变电站出线数据采集模块采集的变电站出线系统数据、所述网络拓扑数据采集模块获取的负荷节点的供电区域网络拓扑数据和所述负荷设备特性数据采集模块获取的目标负荷的设备特性数据进行数据处理以实现负荷节点的在线负荷建模。...

【技术特征摘要】
1.一种变电站负荷特性的在线分析系统，其特征在于，包括：负荷离线调查模块，用于进行离线用户抽样调查以获得各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例，并进行完整性审定，所述完整性审定包括确定每个负荷点是否采集了完整的电气特性数据，包括功率、功率因素、电压、电流、启动和工作停止过程中的负荷曲线；变电站出线数据采集模块，用于实时采集变电站出线系统数据；网络拓扑数据采集模块，用于通过网络访问网络拓扑数据，以随时获取调度部门提供的负荷节点的供电区域网络拓扑数据：包括配电线路、变压器及无功补偿的数据；负荷设备特性数据采集模块，用于通过网络访问网络拓扑数据，以随时获取目标负荷的设备特性数据；数据处理模块，与所述负荷离线调查模块、所述变电站出线数据采集模块、所述网络拓扑数据采集模块和所述负荷设备特性数据采集模块连接，用于对所述负荷离线调查模块获得的各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例、所述变电站出线数据采集模块采集的变电站出线系统数据、所述网络拓扑数据采集模块获取的负荷节点的供电区域网络拓扑数据和所述负荷设备特性数据采集模块获取的目标负荷的设备特性数据进行数据处理以实现负荷节点的在线负荷建模。2.根据权利要求1所述的在线分析系统，其特征在于，所述数据处理模块具体用于对各种典型的10kV或6kV出线所供的用电负荷设备比例和变电站功率信息进行数据处理；将所述在线实际功率和离线收集的所述各种典型的10kV或6kV
\t出线所供的用电负荷设备比例进行综合计算，得出该负荷点各时刻各种用电负荷设备的组成；根据动态模拟试验或典型值确定各个用电负荷设备的负荷特性参数，计算静态负荷构成中恒阻抗、恒电流、恒功率的比例，并采用感应电动机群的聚合方法计算等值动态负荷参数；利用负荷节点的供电区域网络拓扑数据：包括配电线路、变压器及无功补偿的数据，采用配电网等值算法综合这些数据计算得出该负荷点的负荷模型，从而实现负荷节点的在线负荷建模。3.根据权利要求1所述的在线分析系统，其特征在于，所述负荷离线调查模块用于通过网络直接访问被抽样到的数据源，所述数据源包括数据库。4.根据权利要求1所述的在线分析系统，其特征在于，所述负荷离线调查模块用于调用响应的协议解析库以解析出数据。5.根据权利要求1所述的在线分析系统，其特征在于，所述变电站出线数据采集模块用于通过网络访问变电出线系统以随时获取变电站出线数据。6.根据权利要求1-5中任一项所述的在线分析系统，其特征在于，还包括：测量装置，与所述变电站出线数据采集模块连接，用于测量、汇集和计算各变电站的功率信息，以获得要研究的负荷节点每条10kV或6kV出...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢志平，周子冠，宋彦斌，张强，张宝，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，国网信息通信产业集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11