专利名称：一种不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法
技术领域：
本发明涉及电力系统运行控制技术领域的量测方法，具体涉及一种不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法。
背景技术：
配电网处于电力系统的末端，且更易受用户的影响。因此，为了保证安全性和经济性，必须加强配电系统的监视、控制与管理。对于实际运行的配电线路，实际的量测点非常缺乏，若为每个配电节点都安装实时量测设备会导致资金投入太大，因此，难以获得精确的线路节点负荷信息。电力系统分析中，通常采用补充伪量测的方法来补充量测配置的不足。目前，补充伪量测的方法有以下五类(1)基于负荷曲线的负荷建模技术；(2)基于短期负荷预测的方法；(3)基于状态估计的方法，此时负荷估计结果通常为状态估计的附属产品；(4)基于模糊理论的方法，该类方法是在模糊理论的基础上对用户需求的不确定性、不精确性和随机性进行建模；(5)其他一些方法，比如配电网自适应负荷估计方法、综合使用贝叶斯线性模型和人工神经网络的方法、加权最小绝对值负荷估计方法和变权值最小二乘估计法等等。以上方法都是仅考虑历史数据或当前量测数据对非量测点负荷进行估计，没有充分利用配电网络提供的A、B、C三相电压、电流信息、有功功率、配电变压器历史数据和用户用电信息等信息，计算不收敛或计算结果不准确的问题仍然存在。对于实际运行中的配电线路，通常接有多个电力负荷，由于量测装置非常缺乏，难以获得精确的负荷信息，但是配电网络存在大量的线路段首、末端电压电流信息、配电变压器历史数据以及用户用电信息等信息，计算不收敛或计算结果不准确的问题仍然存在
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，本发明根据线路段当前量测数据和用户历史数据等信息，采用负荷预测技术计算线路段节点负荷的有功功率，并按负荷预测有功功率之比分配线路段有功负荷和无功负荷作为计算初值，通过潮流计算程序计算线路段电压降，计算过程中通过对线路段节点负荷的修正间接修正线路段电压降的横向分量和纵向分量，反复修正、计算，直至电压降的横向分量和纵向分量满足精度要求，从而实现不完全信息下配电网节点负荷虚拟量测。本发明充分利用了配电网提供的当前信息和历史信息，能够满足大部分配电线路运行负荷估计的需要，且计算速度快、收敛性好。本发明的目的是采用下述技术方案实现的—种不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤(I)对配电网络拓扑、线路段和节点进行编号；编号方法对配电线路进行网络拓扑并编号，编号方法与一般潮流计算编号方法相同。
(2)计算所述线路段的实际电压降；(3)采用负荷预测技术预测线路段各节点负荷大小；(4)按负荷预测结果分配有功负荷和无功负荷作为计算初值；(5)计算线路段电压降dtlg ;(6)计算、修正线路段电压降dOg的横向分量和纵向分量，并与实际电压降的横向
分量和纵向分量分别进行比较，判断是否满足阈值要求。其中，所述步骤(2)中，计算所述线路段实际电压降AU。其中，所述步骤(3)中，采用负荷预测技术(负荷预测技术是公知的，涉及的预测方法也很多，可以随便选取一种进行计算)，预测线路段各节点负荷大小，根据负荷预测结果分配线路段有功负荷和无功负荷。其中，所述步骤(4)中，根据负荷预测结果分配线路段有功负荷和无功负荷，将所述有功负荷和无功负荷作为计算初值。其中，线路段节点i负荷的有功功率初僅P用下述①式表示
权利要求
1.一种不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤 (1)对配电网络拓扑、线路段和节点进行编号； (2)计算所述线路段的实际电压降； (3)采用负荷预测技术预测线路段各节点负荷大小； (4)按负荷预测结果分配有功负荷和无功负荷作为计算初值； (5)计算线路段电压降dilg; (6)计算、修正线路段电压降d€r((^]横向分量和纵向分量，并与实际电压降的横向分量和纵向分量分别进行比较，判断是否满足阈值要求。
2.如权利要求I所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，所述步骤(2)中，计算所述线路段实际电压降AU。
3.如权利要求I所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，所述步骤(3)中，采用负荷预测技术，预测线路段各节点负荷大小，根据负荷预测结果分配线路段有功负荷和无功负荷。
4.如权利要求I所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，所述步骤(4)中，根据负荷预测结果分配线路段有功负荷和无功负荷，将所述有功负荷和无功负荷作为计算初值。
5.如权利要求4所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，线路段节点i负荷的有功功率初值P1 1用下述①式表示
6.如权利要求I所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，所述步骤(5 )中，采用潮流计算方法计算线路段电压降ciljg;所述线路段电压降dilg用下述③式表示
7.如权利要求I所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，所述步骤(6)中，线路段电压降dtlg表示成横向分量和纵向分量Δ $;之和的形式；即
8.如权利要求I所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，所述步骤(6)中，所述线路段实际电压降40(1>)的横向分量和纵向分量受线路段相邻节点间阻抗支路末端有功功率和无功功率控制；所述阈值要求即是精度要求，取O. 01,0. 001或者O.0001。
9.如权利要求I所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，所述步骤(6)中，将线路段电压降dilg的横向分量与实际电压降的横向分量进行比较，同时将线路段电压降dtf;的纵向分量和实际电压降的纵向分量进行比较，判断是否满足阈值要求；若满足阈值要求，则获得线路段上所有节点负荷值；否则，返回步骤(5)，修正线路段电压降dilg的横向分量和纵向分量直至满足阈值要求。
10.如权利要求9所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，在判断是否满足阈值要求时当AUg >AU|pk)n，5ug >δυ匕)时，增大节点I至节点^^节点负荷的有功功率，减小节点￥ + 1至节点η-I所有节点负荷的有功功率； a、当节点i= 1，2，. . . 时，负荷有功功率修正公式为 (Ue)k+Δ·; 其中=(Rw)k——线路段P相节点i第k次迭代中节点负荷有功功率； AP；S~线路段P相有功功率修正量，其计算公式为 八嘧二啦丨-p;p))⑨； 其中α —比例系数，根据实际情况选取，或为O. 1%或O. 5% ； b、当节点，η-1时，负荷有功功率修正公式为 2(P1(P)L = (P1W )「APg ⑩。
11.如权利要求9所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，在判断是否满足阈值要求时当Δυ丨fl >Δ ,δ Κ、时，增大节点I至节点节(k.) (k-l) (k) (k-lj 2,点负荷的无功功率，减小节点￥_ +垤节点n-l所有节点负荷的无功功率； a、当节点i= 1，2，. . .■时，负荷无功功率修正公式为 Ni侧,+鳴; 其中(QiP))k——线路段P相节点i第k次迭代中所节点负荷无功功率。
AQg——线路段P相无功功率修正量，其计算公式为 AQS=P(Qf)-Qip) )@; 式中β —比例系数，根据实际情况选取，或为O. 1%或O. 5% ； b、当节点i= ￥ + l，...，η-1时，负荷无功功率修正公式为 (贫)L侧「
12.如权利要求9所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，在判断是否满足阈值要求时当Mlg <ΔυΡ ,δυ($ >犯!1时，减小节点I至节点节 (k) tk-1) (k) (k-1) 2,点负荷的无功功率，增大节点￥ +垤节点n-l所有节点负荷的无功功率； a、当节点i = 1，2，. . .，￥时，负荷无功功率修正公式为0式，即
13.如权利要求9所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，在判断是否满足阈值要求时当AUS < ,、时，减小节点I至节点4^·节
14.如权利要求9所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，在判断是否满足阈值要求时当AUg =AUg4时，不对有功功率和无功功率进行修正。
15.如权利要求9所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，在判断是否满足阈值要求时当
16.如权利要求9所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，在判断是否满足阈值要求时当Δυ ^<ΔυΡ、,δυ|^、时，减小节点I至节点节 (k)(k-Ι 丨(k)Ik-IJ2点负荷的视在功率，增大节点f + l至节点n-l所有节点负荷的视在功率；a、当节点
17.如权利要求9所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，在判断是否满足阈值要求时当
18.如权利要求9所述的不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，在判断是否满足阈值要求时
全文摘要
本发明涉及一种不完全信息下的配电网节点负荷虚拟量测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤(1)对配电网络拓扑、线路段和节点进行编号；(2)计算所述线路段的实际电压降；(3)采用负荷预测技术预测线路段各节点负荷大小；(4)按负荷预测结果分配各节点有功负荷和无功负荷作为计算初值；(5)计算线路段电压降(6)计算、修正线路段电压降的横向分量和纵向分量，并与实际电压降的横向分量和纵向分量分别进行比较，判断是否满足阈值要求。本发明充分利用了配电网提供的当前信息和历史信息，能够满足大部分配电线路运行负荷估计的需要，且计算速度快、收敛性好。
文档编号H02J3/00GK102969710SQ20121044176
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者贾东梨, 宋晓辉, 盛万兴, 史常凯, 张瑜, 李建芳, 刘永梅, 仉天舒, 胡丽娟 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司