CN117974220A - 配电网功率互济设备的选址定容方法、装置、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种配电网功率互济设备的选址定容方法、装置、设备和介质。该方法包括根据目标区域内配电变压器的运行数据信息确定各配电变压器的峰段平均负载率;根据峰段平均负载率和预设负载率阈值将各配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集;构建重载配电变压器信息集中重载配电变压器和轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵;基于对连接矩阵的遍历记录结果确定安装功率互济设备的最优选址位置,该遍历记录结果中包括每次遍历连接矩阵分别所对应的互济功率和目标***。本发明实施例,可解决现有技术中出现容量不匹配和建设成本高的问题,降低重过载台区的负载率,提高轻载台区的负载率,降低线损。
Description
技术领域
本发明涉及电力***规划与运行技术领域,尤其涉及一种配电网功率互济设备的选址定容方法、装置、设备和介质。
背景技术
台区重过载会导致低电压、增加线损、影响供电可靠性等一系列问题,通常采用增容方式解决,但配网规划设计和投资建设存在滞后性,有时候无法及时响应增容需求。
在某配电区域存在多个重过载配变和轻载配变的场景下,如何规划设计合理的功率互济设备选址和定容方案是一个难点。如果仅考虑建设成本,以连接距离最短为第一目标,在重过载配变和与其距离最近的轻载配变间安装功率互济设备,会容易出现容量不匹配的情况。如果考虑容量匹配优先,匹配度最高的重载配变与轻载配变之间的距离可能较远,导致建设成本高。因此,需要一个技术方法,综合考虑建设成本、互济功率等因素,在区域配电网中确定功率互济设备选址定容方案。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种配电网功率互济设备的选址定容方法、装置、设备和介质,能够综合考虑建设成本、互济功率因素,解决现有技术中出现容量不匹配和建设成本高的问题。
根据本发明的一方面,本发明实施例提供了一种配电网功率互济设备的选址定容方法,所述方法,包括:
获取预先选定的目标区域内配电变压器的属性信息和运行数据信息,并根据所述运行数据信息确定各所述配电变压器分别在预设峰段时间段内的峰段平均负载率;
根据各所述峰段平均负载率以及预设负载率阈值将各所述配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集;
构建所述重载配电变压器信息集中重载配电变压器和所述轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵;
基于对所述连接矩阵的遍历记录结果确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间安装功率互济设备的最优选址位置;其中,所述遍历记录结果中包括每次遍历所述连接矩阵分别所对应的互济功率和目标***,所述互济功率表征所述功率互济设备的容量。
根据本发明的另一方面,本发明实施例还提供了一种配电网功率互济设备的选址定容装置,所述装置包括:
获取模块,用于获取预先选定的目标区域内配电变压器的属性信息和运行数据信息,并根据所述运行数据信息确定各所述配电变压器分别在预设峰段时间段内的峰段平均负载率;
划分模块,用于根据各所述峰段平均负载率以及预设负载率阈值将各所述配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集;
构建模块,用于构建所述重载配电变压器信息集中重载配电变压器和所述轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵;
选址确定模块,用于基于对所述连接矩阵的遍历记录结果确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间安装功率互济设备的最优选址位置;其中,所述遍历记录结果中包括每次遍历所述连接矩阵所对应的互济功率和目标***,所述互济功率表征所述功率互济设备的容量。
根据本发明的另一方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的配电网功率互济设备的选址定容方法。
根据本发明的另一方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的配电网功率互济设备的选址定容方法。
本发明实施例的技术方案,通过目标区域内配电变压器的运行数据信息确定各配电变压器的峰段平均负载率,以根据各峰段平均负载率和预设负载率阈值将各配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集,通过确定各配电变压器的峰段平均负载率,对配变负荷数据在时间维度上进行放缩,仅取峰段平均负荷的代表性数据作为功率互济容量匹配的依据,提升计算速度,主动降低负荷数据的时间维度以节省计算资源;在此基础上,构建重载配电变压器信息集中重载配电变压器和轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵,基于对连接矩阵的遍历记录结果所包含的每次遍历连接矩阵分别所对应的互济功率和目标***,以确定安装功率互济设备的选址位置,通过将重载配变和轻载配变的连接关系矩阵化,连接矩阵表征了重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的选址位置,只需要求解出最优连接矩阵,就可得到最优的区域配电网功率互济设备选址方案,能够综合考虑建设成本、互济功率因素,降低重过载台区的负载率,提高可靠性,并提高轻载台区的负载率,降低线损,使其经济运行,解决现有技术中安装功率互济设备时所出现容量不匹配和建设成本高的问题。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种配电网功率互济设备的选址定容方法的流程图;
图2为本发明一实施例提供的另一种配电网功率互济设备的选址定容方法的流程图;
图3为本发明一实施例提供的一种配电网功率互济设备的选址定容装置的结构框图;
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在一实施例中,图1为本发明一实施例提供的一种配电网功率互济设备的选址定容方法的流程图,本实施例可适用于对在重过载配变和轻载配变之间所安装的配电网功率互济设备进行选址定容时的情况,该方法可以由配电网功率互济设备的选址定容装置来执行,该配电网功率互济设备的选址定容装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该配电网功率互济设备的选址定容***可配置于电子设备中。
如图1所示,本实施例中配电网功率互济设备的选址定容方法,该方法具体步骤包括:
S110、获取预先选定的目标区域内配电变压器的属性信息和运行数据信息,并根据运行数据信息确定各配电变压器分别在预设峰段时间段内的峰段平均负载率。
其中,目标区域指的是安装功率互济设备所选定的区域。预设峰段时间段可以理解为预先划分的峰段时间段,当然,除了峰段时间段以外,还可以包括谷段时间段和平段时间段。
在本实施例中,配电变压器属性信息即为配电变压器自身的相关参数信息,各配电变压器属性信息至少包括配电变压器的编号、容量和位置信息,每个配电变压器对应唯一的编号;运行数据信息即为配电变压器运行过程中所产生的相关数据信息,该运行数据信息至少包括配电变压器的有功功率、无功功率。该运行数据信息时间范围可以为若干天,至少1天。需要说明的是,目标区域中存在多个配电变压器,每个配电变压器均对应相应的属性信息和运行数据信息。
在本实施例中,选定目标区域,可以获取预先选定的目标区域内,每个配电变压器所分别对应的属性信息和运行数据信息,根据运行数据信息中的有功功率和无功功率先算出每个时间点的视在功率,对一天24小时进行峰段、平段、谷段的时间划分,统计峰段时间段中每个时间点对应的视在功率值,以得到峰段时间段的平均视在功率值,并基于配电变压器的容量和平均视在功率值确定各配电变压器分别在预设峰段时间段内的峰段平均负载率;在一些实施例中,也可以通过其他的方式以确定各个配电变压器在峰段时间段内的峰段平均负载率,本实施例在此不做限制。
S120、根据各峰段平均负载率以及预设负载率阈值将各配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集。
其中,预设负载率阈值可以理解为预先配置的负载率限制值,本实施中,预设负载率阈值可以依据实际业务需求自行进行设置,本实施在此不做限制,示例性的,预设负载率阈值可以设置为65%,也可以设置为80%。
在本实施例中,电力变压器作为输出时,一般工作在60%左右的负荷,小于30%时会造成配电电压器“大马拉小车”的现象,当大于70%时会出现配电变压器重载、过载的现象,即为重载配电变压器。重载变压器是正常负荷在80%以上额定容量的变压器。轻载是指当前负载功率为满载功率的30%以下。在一实施例中,重载配电变压器信息集中至少包括各重载配电变压器分别对应的重载配电变压器的编号、容量、位置信息和第一峰段平均负载率;所述轻载配电变压器信息集中包括各所述轻载配电变压器分别对应的轻载配电变压器的编号、容量、位置信息和第二峰段平均负载率。
在本实施例中,可以根据各峰段平均负载率,以及预设负载率阈值将各配电变压器进行划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集,具体的,可以在峰段平均负载率大于或等于预设负载率阈值的情况下,确定峰段平均负载率所对应的配电变压器满足重载配电变压器的标准,将峰段平均负载率对应的配电变压器划分至重载配电变压器信息集中;在峰段平均负载率小于所述预设负载率阈值的情况下,确定峰段平均负载率对应的配电变压器满足轻载配电变压器的标准,将峰段平均负载率对应的配电变压器划分至轻载配电变压器信息集中。
S130、构建重载配电变压器信息集中重载配电变压器和轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵。
其中,连接矩阵可以理解为重载配电变压器与轻载配电变压器之间的连接关系矩阵。需要说明的是,连接矩阵表征重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的选址位置。
在一实施例中,连接矩阵,用公式表示为:其中,n为重载配电变压器的数量,m为轻载配电变压器的数量;其中,aij=0或1;当aij=0时代表第i个重载配电变压器与第j个轻载配电变压器不连接,即不建立功率互济设备;当aij=1时代表第i个重载配电变压器与第j个轻载配电变压器连接,即建立功率互济设备,其所在行和列有且仅有一个元素为1。
在本实施例中,可以依据目标区域内轻载配电变压器的数量以及重载配电变压器的数量,以构建重载配电变压器信息集中重载配电变压器和轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接关系矩阵,可以对该连接矩阵进行初始化处理,该初始化的结果中可以包括多个初始化后的目标连接矩阵,可以理解为,可以初始化连接矩阵的所有可能结果(可能解,即为重载配电变压器和轻载配电变压器之间可能安装功率互济设备的所有选址位置),对连接矩阵的所有可能结果计算对应的***与互济功率。
S140、基于对连接矩阵的遍历记录结果确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的最优选址位置;其中,遍历记录结果中包括每次遍历连接矩阵分别所对应的互济功率和目标***,互济功率表征功率互济设备的容量。
其中,功率互济设备可以理解为安装在重载配电变压器和轻载配电变压器之间的一种设备。
在本实施例中,可以基于对连接矩阵的遍历记录结果确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的选址位置,即为对连接矩阵的所有初始化的可能结果分别计算所对应的互济功率和目标***,以从中选择互济功率最大的连接矩阵,作为功率互济设备选址方案,即作为重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的最优选址位置。可以理解为,先找出重载配电变压器和轻载配电变压器之间的连接矩阵的所有可能结果,即为重载配电变压器和轻载配电变压器之间可能安装功率互济设备的所有选址位置,在此基础上,计算的得到每个可能结果对应连接矩阵互济功率和目标***,从而确定出重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的最优选址位置;具体的,对连接矩阵进行初始化,得到初始化后的目标连接矩阵并将目标连接矩阵作为当前连接矩阵,依据当前连接矩阵、重载配电变压器信息集中的容量和重载配电变压器的第一峰段平均负载率、轻载配电变压器信息集中的容量和轻载配电变压器的第二峰段平均负载率、以及预设负载率阈值,确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间的当前互济功率,并通过预设***中功率互济设备的单价、功率互济设备的配件成套单价、预设连接线缆及辅材长度单价、以及重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的距离确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的目标成本,在目标***满足预设***阈值的情况下,记录当前连接矩阵和当前互济功率,作为一次遍历记录结果并保存遍历记录结果,并从所有可能的初始化连接矩阵中选出下一初始化连接矩阵,将下一初始化连接矩阵作为当前连接矩阵,并重复上述步骤,直至所有初始化的可能的连接矩阵遍历完毕得到最终的遍历结果,从遍历结果中,选择互济功率最大的连接矩阵,作为功率互济设备选址位置。
本发明实施例的技术方案,通过目标区域内配电变压器的运行数据信息确定各配电变压器的峰段平均负载率,以根据各峰段平均负载率和预设负载率阈值将各配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集,通过确定各配电变压器的峰段平均负载率,对配变负荷数据在时间维度上进行放缩,仅取峰段平均负荷的代表性数据作为功率互济容量匹配的依据,提升计算速度,主动降低负荷数据的时间维度以节省计算资源;在此基础上,构建重载配电变压器信息集中重载配电变压器和轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵,基于对连接矩阵的遍历记录结果所包含的每次遍历连接矩阵分别所对应的互济功率和目标***,以确定安装功率互济设备的选址位置,通过将重载配变和轻载配变的连接关系矩阵化,连接矩阵表征了重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的选址位置,只需要求解出最优连接矩阵,就可得到最优的区域配电网功率互济设备选址方案,能够综合考虑建设成本、互济功率因素,解决了现有技术中安装功率互济设备时所出现容量不匹配和建设成本高的问题。
在一实施例中,图2为本发明一实施例提供的另一种配电网功率互济设备的选址定容方法的流程图,本实施例在上述各实施例的基础上,对根据运行数据信息确定各配电变压器分别在预设峰段时间段内的峰段平均负载率;根据各峰段平均负载率以及预设负载率阈值将各配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集,以及基于对连接矩阵的遍历记录结果确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的最优选址位置进行了进一步的细化。
如图2所示,本实施例中的配电网功率互济设备的选址定容方法,具体可以包含如下步骤:
S210、获取预先选定的目标区域内配电变压器的属性信息和运行数据信息,并提取所述配电变压器每个时间点分别所述对应运行数据信息中的有功功率和无功功率。
在本实施例中,获取预先选定的目标区域内配电变压器的属性信息和运行数据信息,并提取配电变压器每个时间点分别对应运行数据信息中的有功功率和无功功率
S220、提取各时间点各配电变压器分别对应运行数据信息中的有功功率和无功功率,依据有功功率和无功功率确定分别对应的第一视在功率值。
在本实施例中,提取各配电变压器分别对应运行数据信息中的有功功率和无功功率,依据峰段时间段内配电变压器的有功功率和无功功率,确定在峰段时间段内各预设时间点分别对应的第一视在功率值。具体的,视在功率计算公式可以表示为:其中,P指的是配电变压器的有功功率,Q指的是配电变压器的无功功率。
S230、将各时间点划分为峰段时间段、谷段时间段和平段时间段,并依据第一视在功率值确定峰段时间段内的平均视在功率值。
在本实施例中,对预设时间点划分时间段得到对应的峰段时间段、谷段时间段和平段时间段。本实施例中的峰段时间段、谷段时间段和平段时间段都可以根据实际情况和业务需求进行自定义设置,本实施例在此不做限制,示例性的,默认值为峰段10-12点和14-19点,谷段0-8点,其余时间为平段。可以依据各第一视在功率值,确定峰段时间段内的平均视在功率值。具体的,将峰段时间段内各个时间点分别对应的第一视在功率值先进行求和,然后将该求和的结果和总时间点求比值得到峰段时间段内的平均视在功率值。
S240、依据平均视在功率值和配电变压器的容量确定配电变压器对应的峰段平均负载率。
在本实施例中,可以依据平均视在功率值和配电变压器的容量确定配电变压器对应的峰段平均负载率。具体的,峰段平均负载率的求解公式,可以表示为:其中,S表示为配电变压器的平均视在功率值,Cap表示为配电变压器的容量。
S250、在峰段平均负载率大于或等于预设负载率阈值的情况下,确定峰段平均负载率所对应的配电变压器满足重载配电变压器的标准,将峰段平均负载率对应的配电变压器划分至重载配电变压器信息集中。
在本实施例中,在峰段平均负载率大于或等于预设负载率阈值的情况下,确定峰段平均负载率所对应的配电变压器满足重载配电变压器的标准,将峰段平均负载率对应的配电变压器划分至重载配电变压器信息集中。可以理解为,目标区域内的配电变压器满足以下条件的加入重载配电变压器信息集LItrans,其他的加入轻载配电变压器信息集LJtrans,条件用公式表示为:LFPeaki≥LFth,其中,LFPeaki表示为第i个配电变压器的峰段平均负载率,LFth表示为预设负载率阈值。
在本实施例中,重载配电变压器信息集可表示为:LItrans=[tans1,trans2,trans3…,transn];其中,transi=IDi,Capi,Loci,LFPeaki,其中,IDi表示为第i个重载配电变压器的编号,Loci=(lati,loni),lati表示为第i个重载配电变压器的维度坐标,loni表示为第i个重载配电变压器的经度坐标;Capi分别表示为第i个重载配电变压器的容量;LFPeaki表示为第i个重载配电变压器的第一峰段平均负载率;LFth表示为预设负载率阈值。
S260、在峰段平均负载率小于预设负载率阈值的情况下,确定峰段平均负载率对应的配电变压器满足轻载配电变压器的标准,将峰段平均负载率对应的配电变压器划分至轻载配电变压器信息集中。
在本实施例中在峰段平均负载率小于预设负载率阈值的情况下,确定峰段平均负载率对应的配电变压器满足轻载配电变压器的标准,将峰段平均负载率对应的配电变压器划分至轻载配电变压器信息集中。
在本实施例中,重载配电变压器信息集可表示为:LJtrans=[tans1,trans2,trans3...,transm];其中,transj=IDj,Capj,Locj,LFPeakj,IDj表示为第j个轻载配电变压器的编号;Locj=(latj,lonj),latj表示为第j个轻载配电变压器的维度坐标,lonj表示为第j个轻载配电变压器的经度坐标;Capj表示为第j个轻载配电变压器的容量;LFPeakj表示为第j个轻载配电变压器的第二峰段平均负载率。
S270、构建重载配电变压器信息集中重载配电变压器和轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵。
S280、对连接矩阵进行初始化,得到初始化后的至少两个初始化连接矩阵,从至少两个初始化连接矩阵任意选取一个目标连接矩阵,并将目标连接矩阵作为当前连接矩阵。
其中,初始化连接矩阵表征重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的选址位置。
在本实施例中,可以对该连接矩阵进行初始化处理,该初始化的结果中可以包括多个初始化后的目标连接矩阵,可以理解为,可以初始化连接矩阵的所有可能结果,对连接矩阵的所有可能结果计算对应的***与互济功率。本实施例中,对连接矩阵进行初始化,得到初始化后的目标连接矩阵并将目标连接矩阵作为当前连接矩阵。
S290、依据当前连接矩阵、重载配电变压器信息集中的容量和重载配电变压器的第一峰段平均负载率、轻载配电变压器信息集中的容量和轻载配电变压器的第二峰段平均负载率、以及预设负载率阈值,确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间的当前互济功率。
在本实施例中,依据当前连接矩阵、重载配电变压器信息集中的容量和重载配电变压器的第一峰段平均负载率、轻载配电变压器信息集中的容量和轻载配电变压器的第二峰段平均负载率、以及预设负载率阈值,确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间的当前互济功率。具体的,当前互济功率,用公式表示为:其中,aij表示为连接矩阵中的元素,i=1,…,n;j=1,…,m;min(Capi(LFPeaki-LFth),Capj(LFth-LFPeakj))表示为最小互济容量条件,其中,Capi和Capj分别表示为重载配电变压器的第一容量和轻载配电变压器的第二容量;LFPeaki和LFPeakj分别表示为重载配电变压器的第一平均负载率和轻载配电变压器的第二平均负载率;LFth表示为预设负载率阈值。
S2100、依据预设***中功率互济设备的单价、连接矩阵和当前互济功率,确定第一***。
其中,功率互济设备的单价可以进行自行设置,示例性的,功率互济设备的单价Punit(每kVA)=0.3万元。
在本实施例中,依据预设***中功率互济设备的单价Punit、连接矩阵和当前互济功率,确定第一***,具体的,第一***,用公式表示为:其中,Punit表示为功率互济设备的单价;Z表示为当前互济功率。
S2110、依据功率互济设备的配件成套单价和当前连接矩阵,确定第二***。
其中,功率互济设备的配件成套单价可以依据需求进行自行设置,示例性的,功率互济设备配件成套单价Pfixed(每套)=2万元。
在本实施例中,依据功率互济设备的配件成套单价Pfixed和当前连接矩阵,确定第二***。具体的,第二***,用公式表示为:其中,Pfixed表示为功率互济设备配件成套单价。
S2120、依据预设距离公式确定重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的距离,并依据距离、预设连接线缆及辅材长度单价以及当前连接矩阵确定第三***。
在本实施例中,依据预设距离公式确定重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的距离。具体的,预设距离公式,表示为:
其中,r是地球半径,Δlat=lati-latj,表示为重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的维度差值;lati表示为重载配变变压器i的维度信息;latj表示为轻载配电变压器j的维度信息;其中,Δlon=loni-lonj,表示为重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的经度差值,loni表示为重载配变变压器i的经度信息,lonj表示为轻载配电变压器j的经度信息。
其中,预设连接线缆及辅材长度单价可以依据需求进行自行设置,示例性的,连接线缆及辅材长度单价Pcable(每米)=0.04万元。
在本实施例中,第三***,用公式表示为:其中,Pcable表示为连接线缆及辅材长度单价;Dij表示为重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的距离;
S2130、依据第一***、第二***和所述第三***确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的目标***。
其中,预设***阈值可以理解为预先设置的***预算,示例性的,该预设***阈值为Budget=100万元。目标***即为最终得到的安装功率互济设备的真实***。
在本实施例中,可以依据第一***、第二***和第三***确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的目标***。
S2140、判断目标***是否满足预设***阈值,若是,则执行S2150;若否,则执行S2160。
在本实施例中,判断目标***是否满足预设***阈值,若是,则记录当前连接矩阵和当前互济功率,作为一次遍历记录结果并保存所述遍历记录结果,从各所述遍历记录结果中,选择互济功率最大的连接矩阵,作为功率互济设备选址位置;若否,则从所述至少两个初始化连接矩阵选取下一连接矩阵,将所述下一连接矩阵作为当前连接矩阵,并返回S290的步骤,直至所有初始化连接矩阵遍历完毕,可以理解为,则继续判断是否存在初始化不重复的下一连接矩阵,若存在,将所述下一连接矩阵作为当前连接矩阵,并返回S290的步骤,直至不存在初始化不重复的下一连接矩阵。
S2150、记录当前连接矩阵和当前互济功率,作为一次遍历记录结果并保存所述遍历记录结果,从各遍历记录结果中,选择互济功率最大的连接矩阵,作为功率互济设备的最优选址位置。
在本实施例中,在目标***满足预设***阈值的情况下,记录当前连接矩阵和当前互济功率,作为一次遍历记录结果并保存所述遍历记录结果,从所述遍历记录结果中,选择互济功率最大的连接矩阵,作为功率互济设备选址位置。
S2160、从至少两个初始化连接矩阵选取下一连接矩阵,将下一连接矩阵作为当前连接矩阵,并返回S290的步骤,直至所有初始化连接矩阵遍历完毕。
在本实施例中,在目标***不满足预设***阈值的情况下,继续判断是否存在初始化不重复的下一连接矩阵,若存在,将下一连接矩阵作为当前连接矩阵,并返回S290的步骤,直至不存在初始化不重复的下一连接矩阵。
在本实施例中,从所述至少两个初始化连接矩阵选取下一连接矩阵,将所述下一连接矩阵作为当前连接矩阵,并返回S290的步骤,直至所有初始化连接矩阵遍历完毕。
本发明实施例的上述技术方案,通过对预设时间点划分时间段得到对应的峰段时间段、谷段时间段和平段时间段,并依据峰段时间段内配电变压器的有功功率和无功功率,确定在峰段时间段内各预设时间点分别对应的第一视在功率值,依据各第一视在功率值确定峰段时间段内的平均视在功率值,从而依据平均视在功率值和配电变压器的容量确定配电变压器对应的峰段平均负载率,可仅取峰段平均负荷的代表性数据作为功率互济容量匹配的依据,对配变负荷数据在时间维度上进行放缩,主动降低负荷数据的时间维度以节省计算资源,计算速度快;在通过峰段平均负载率和预设负载率阈值对峰段平均负载率对应的配电变压器进行划分重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集之后,构建重载配电变压器信息集中重载配电变压器和所述轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵,对连接矩阵进行初始化,得到初始化后的目标连接矩阵并将目标连接矩阵作为当前连接矩阵,依据当前连接矩阵、重载配电变压器信息集中的容量和重载配电变压器的第一峰段平均负载率、轻载配电变压器信息集中的容量和轻载配电变压器的第二峰段平均负载率、以及预设负载率阈值,确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间的当前互济功率,依据预设***中功率互济设备的单价、连接矩阵和当前互济功率,确定第一***,依据功率互济设备的配件成套单价和当前连接矩阵,确定第二***,依据距离、预设连接线缆及辅材长度单价以及当前连接矩阵确定第三***,依据第一***、第二***和第三***确定重载配电变压器和轻载配电变压器之间安装功率互济设备的目标***,在目标***满足预设***阈值的情况下,记录当前连接矩阵和当前互济功率,作为一次遍历记录结果并保存遍历记录结果,并从所有可能的初始化连接矩阵中选出下一初始化连接矩阵,将下一初始化连接矩阵作为当前连接矩阵,并重复上述步骤,直至所有初始化的可能的连接矩阵遍历完毕得到最终的遍历结果,从遍历结果中,选择互济功率最大的连接矩阵,作为功率互济设备选址位置,能够引入矩阵化思想,将重载配变和轻载配变的连接关系矩阵化,只需要求解出最优矩阵,就可得到最优的区域配电网功率互济设备选址方案,并且,考虑多维度成本,包括功率互济设备容量成本、配件成套成本以及连接线缆成本,成本计算模型更加合理,降低重过载台区的负载率,提高可靠性,并提高轻载台区的负载率,降低线损,使其经济运行,从而解决现有技术中出现容量不匹配和建设成本高的问题。
示例性的,为便于更好的理解配电网功率互济设备的选址定容方法,本发明一实施例提供了又一种配电网功率互济设备的选址定容方法,假设目标区域内的配电变压器信息如下:LItrans=[tans1,trans2,trans3];
LJtrans=[tans1,trans2]。
在本实施例中,LItrans表示为重过载配电变压器信息集,LJtrans表示为轻载配电变压器信息集,可知,重过载配电变压器信息集中包括3台重过载配电变压器和轻载配电变压器信息集包括2台轻载配电变压器,其中,重过载配电变压器信息和数据如下:
trans1=[123,500kVA,(116.604627,39.876518),72%];
trans2=[223,800kVA,(116.616269,39.875133),70%];
trans3=[334,1000kVA,(116.613682,39.881888),68%];
轻载配电变压器信息和数据如下:
trans1=[56,200kVA,(116.601824,39.878732),26%];
trans2=[37,800kVA,(116.632223,39.873804),48%]。
本实施例中,trans1中的第一项为重过载配电变压器的编号,第二项为容量;第三项为坐标信息,第四项为峰段平均负载率,其他的类似,本实施例不再进行一一解释。
初始参数包括功率互济设备的单价Punit(每kVA),功率互济设备配件成套单价Pfixed(每套),连接线缆及辅材长度单价Pcable(每米),目标***Budget。在实施例中,设置初始参数为:功率互济设备的单价Punit(每kVA)=0.3万元;功率互济设备配件成套单价Pfixed(每套)=2万元;连接线缆及辅材长度单价Pcable(每米)=0.04万元;目标***Budget=100万元;
在本实施例中,基于上述的重过载配电变压器和轻载配电变压器分别对应的数量,构建的连接矩阵A如下所示:/>
假设初始化矩阵A为的所有可能结果包括: 在本实施例中,由于初始化的初始化矩阵A的结果较多,为便于理解,本实施例不再一一示出,仅示出其中的几个作为示例。
在矩阵A中,重载配电变压器的数量为3个,轻载配电变压器的数量为2个,其中,aij=0或1;当aij=0时代表第i个重载配电变压器与第j个轻载配电变压器不连接;当aij=1时代表第i个重载配电变压器与第j个轻载配电变压器连接,其所在行和列有且仅有一个元素为1。即为a11=1,即重过载配电变压器1和轻载配电变压器1之间安装功率互济设备,为0时,不进行安装,其余类似,不再进行一一解释。其中,重过载配电变压器1信息:trans1=[123,500kVA,(116.604627,39.876518),72%];轻载配电变压器1信息:trans1=[56,200kVA,(116.601824,39.878732),26%]。
计算互济功率Z=35kVA;
计算***P=0.3×35+2+0.04×343=26.22万元;
连接矩阵A中aij=1时所对应的最小互济容量条件
min(Capi(LFPeaki-LFth),Capj(LFth-LFPeakj))作为每个功率互济设备的定容方案。
在实施例中,结果记录(由于记录结果较多,本实施例不再一一示出,仅示出其中的几个作为示例)如下:
35kVA,26.22万元;/>75kVA,94.98万元;/>40kVA,65.84万元;/>40kVA,68.76万元;/>30kVA,53.84万元;/>30kVA,83.8万元。因此,在满足预设成本阈值的技术上,从上述结果中选择选择互济功率最大的连接矩阵,作为功率互济设备选址位置,即为选择连接矩阵/>时的选址方案,在重过载配电变压器trans1和轻载配电变压器trans1之间,以及在重过载配电变压器trans2和轻载配电变压器trans2之间分别安装一台35kVA和40kVA容量功率互济设备,是当前区域配电网功率互济设备选址定容的最优方案。
在一实施例中,图3为本发明一实施例提供的一种配电网功率互济设备的选址定容装置的结构框图,该装置适用于对在重过载配变和轻载配变之间所安装的配电网功率互济设备进行选址定容时的情况,该装置可以由硬件/软件实现。可配置于电子设备中来实现本发明实施例中的一种配电网功率互济设备的选址定容方法。
如图3所示,所述装置包括:获取模块310、划分模块320、关系构建模块330和选址确定模块340。
其中,获取模块310,用于获取预先选定的目标区域内配电变压器的属性信息和运行数据信息,并根据所述运行数据信息确定各所述配电变压器分别在预设峰段时间段内的峰段平均负载率;
划分模块320,用于根据各所述峰段平均负载率以及预设负载率阈值将各所述配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集;
关系构建模块330,用于构建所述重载配电变压器信息集中重载配电变压器和所述轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵;
选址确定模块340,用于基于对所述连接矩阵的遍历记录结果确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间安装功率互济设备的最优选址位置;其中,所述遍历记录结果中包括每次遍历所述连接矩阵所对应的互济功率和目标***,所述互济功率表征所述功率互济设备的容量。
在一实施例中,所述各所述配电变压器属性信息至少包括配电变压器的编号、容量和位置信息;
所述运行数据信息至少包括所述配电变压器的有功功率、无功功率;
所述重载配电变压器信息集中至少包括各所述重载配电变压器分别对应的重载配电变压器的编号、容量、位置信息和第一峰段平均负载率;所述轻载配电变压器信息集中包括各所述轻载配电变压器分别对应的轻载配电变压器的编号、容量、位置信息和第二峰段平均负载率。
在一实施例中,获取模块310,包括:
划分单元,用于对预设时间点划分时间段得到对应的峰段时间段、谷段时间段和平段时间段;
视在功率值确定单元,用于提取各所述配电变压器分别所述对应运行数据信息中的有功功率和无功功率,依据所述峰段时间段内所述配电变压器的有功功率和无功功率,确定在所述峰段时间段内各所述预设时间点分别对应的第一视在功率值;
平均功率值确定单元,用于依据各所述第一视在功率值确定所述峰段时间段内的平均视在功率值;
平均负载率确定单元,用于依据所述平均视在功率值和所述配电变压器的容量确定配电变压器对应的峰段平均负载率。
在一实施例中,划分模块320,包括:
重载信息集确定单元,用于在所述峰段平均负载率大于或等于所述预设负载率阈值的情况下,确定所述峰段平均负载率所对应的配电变压器满足重载配电变压器的标准,将所述峰段平均负载率对应的配电变压器划分至重载配电变压器信息集中;
其中,所述重载配电变压器信息集可表示为:LItrans=[tans1,trans2,trans3...,transn];其中,transi=IDi,Capi,Loci,LFPeaki,其中,IDi表示为第i个重载配电变压器的编号,Loci=(lati,loni),lati表示为第i个重载配电变压器的维度坐标,loni表示为第i个重载配电变压器的经度坐标;Capi分别表示为第i个重载配电变压器的容量;LFPeaki表示为第i个重载配电变压器的第一峰段平均负载率;LFth表示为预设负载率阈值;
轻载信息集确定单元,用于在所述峰段平均负载率小于所述预设负载率阈值的情况下,确定所述峰段平均负载率对应的配电变压器满足轻载配电变压器的标准,将所述峰段平均负载率对应的配电变压器划分至轻载配电变压器信息集中;
其中,所述重载配电变压器信息集可表示为:LJtrans=[tans1,trans2,trans3...,transm];其中,transj=IDj,Capj,Locj,LFPeakj,IDj表示为第j个轻载配电变压器的编号;Locj=(latj,lonj),latj表示为第j个轻载配电变压器的维度坐标,lonj表示为第j个轻载配电变压器的经度坐标;Capj表示为第j个轻载配电变压器的容量;LFPeakj表示为第j个轻载配电变压器的第二峰段平均负载率。
在一实施例中,所述连接矩阵,用公式表示为:其中,n为重载配电变压器的数量,m为轻载配电变压器的数量;其中,aij=0或1;当aij=0时代表第i个重载配电变压器与第j个轻载配电变压器不连接,即不建立功率互济设备;当aij=1时代表第i个重载配电变压器与第j个轻载配电变压器连接,即建立功率互济设备,其所在行和列有且仅有一个元素为1。
在一实施例中,所述选址确定模块340,包括:
初始化单元,用于对所述连接矩阵进行初始化,得到初始化后的至少两个初始化连接矩阵,从所述至少两个初始化连接矩阵任意选取一个目标连接矩阵,并将所述目标连接矩阵作为当前连接矩阵;其中,所述初始化连接矩阵表征所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间安装功率互济设备的选址位置;
互济功率确定单元,用于依据所述当前连接矩阵、所述重载配电变压器信息集中的容量和重载配电变压器的第一峰段平均负载率、所述轻载配电变压器信息集中的容量和轻载配电变压器的第二峰段平均负载率、以及预设负载率阈值,确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间的当前互济功率;
第一***确定单元,用于依据预设***中所述功率互济设备的单价Punit、所述连接矩阵和所述当前互济功率,确定第一***;
第二***确定单元,用于依据所述功率互济设备的配件成套单价Pfixed和所述当前连接矩阵,确定第二***;
距离确定单元,用于依据预设距离公式确定重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的距离;
第三***确定单元,用于依据所述距离、预设连接线缆及辅材长度单价Pcable以及所述当前连接矩阵确定第三***;
目标***确定单元,用于依据所述第一***、所述第二***和所述第三***确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间安装功率互济设备的目标***。
判断单元,用于判断所述目标***是否满足预设***阈值;
第一确定单元,用于若是,则记录当前连接矩阵和当前互济功率,作为一次遍历记录结果并保存所述遍历记录结果,从各所述遍历记录结果中,选择互济功率最大的连接矩阵,作为功率互济设备的最优选址位置;
第二确定单元,用于若否,则从所述至少两个初始化连接矩阵选取下一连接矩阵,将所述下一连接矩阵作为当前连接矩阵,并返回所述依据所述当前连接矩阵、所述重载配电变压器信息集中的容量和重载配电变压器的第一峰段平均负载率、所述轻载配电变压器信息集中的容量和轻载配电变压器的第二峰段平均负载率、以及预设负载率阈值,确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间的步骤,直至所有初始化连接矩阵遍历完毕。
在一实施例中,所述当前互济功率,用公式表示为:其中,aij表示为所述连接矩阵中的元素,i=1,…,n;j=1,…,m;min(Capi(LFPeaki-LFth),Capj(LFth-LFPeakj))表示为最小互济容量条件,其中,Capi和Capj分别表示为所述重载配电变压器的第一容量和所述轻载配电变压器的第二容量;LFPeaki和LFPeakj分别表示为所述重载配电变压器的第一平均负载率和所述轻载配电变压器的第二平均负载率;LFth表示为预设负载率阈值;
所述第一***,用公式表示为:其中,Punit表示为功率互济设备的单价;Z表示为当前互济功率;
所述第二***,用公式表示为:其中,Pfixed表示为功率互济设备配件成套单价;
所述第三***,用公式表示为:其中,Pcable表示为连接线缆及辅材长度单价;Dij表示为重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的距离;
所述预设距离公式,表示为:
其中,r是地球半径,Δlat=lati-latj,表示为重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的维度差值;lati表示为重载配变变压器i的维度信息;latj表示为轻载配电变压器j的维度信息;其中,Δlon=loni-lonj,表示为重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的经度差值,loni表示为重载配变变压器i的经度信息,lonj表示为轻载配电变压器j的经度信息。
本发明实施例所提供的配电网功率互济设备的选址定容装置可执行本发明任意实施例所提供的配电网功率互济设备的选址定容方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
在一实施例中,图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备10旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如配电网功率互济设备的选址定容方法。
在一些实施例中,配电网功率互济设备的选址定容处理方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的配电网功率互济设备的选址定容方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行配电网功率互济设备的选址定容方法。
本文中以上描述的***和技术的各种实施方式可以在数字电子电路***、集成电路***、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上***的***(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程***上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储***、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储***、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程配电网功率互济设备的选址定容装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的***和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的***和技术实施在包括后台部件的计算***(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算***(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算***(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的***和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算***中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将***的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种配电网功率互济设备的选址定容方法,其特征在于,包括:
获取预先选定的目标区域内配电变压器的属性信息和运行数据信息,并根据所述运行数据信息确定各所述配电变压器分别在预设峰段时间段内的峰段平均负载率;
根据各所述峰段平均负载率以及预设负载率阈值将各所述配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集;
构建所述重载配电变压器信息集中重载配电变压器和所述轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵;
基于对所述连接矩阵的遍历记录结果确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间安装功率互济设备的最优选址位置;其中,所述遍历记录结果中包括每次遍历所述连接矩阵分别所对应的互济功率和目标***,所述互济功率表征所述功率互济设备的容量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述各所述配电变压器属性信息至少包括配电变压器的编号、容量和位置信息;
所述运行数据信息至少包括所述配电变压器的有功功率、无功功率;
所述重载配电变压器信息集中至少包括各所述重载配电变压器分别对应的重载配电变压器的编号、容量、位置信息和第一峰段平均负载率;所述轻载配电变压器信息集中包括各所述轻载配电变压器分别对应的轻载配电变压器的编号、容量、位置信息和第二峰段平均负载率。
3.根据权利要求1或2任一所述的方法,其特征在于,所述根据所述运行数据信息确定各所述配电变压器分别在预设峰段时间段内的峰段平均负载率,包括:
提取所述配电变压器每个时间点分别所述对应运行数据信息中的有功功率和无功功率;
提取各所述时间点各所述配电变压器分别所述对应运行数据信息中的有功功率和无功功率,依据所述有功功率和所述无功功率确定分别对应的第一视在功率值;
将各所述时间点划分为峰段时间段、谷段时间段和平段时间段,并依据所述第一视在功率值确定所述峰段时间段内的平均视在功率值;
依据所述平均视在功率值和所述配电变压器的容量确定配电变压器对应的峰段平均负载率。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各所述峰段平均负载率以及预设负载率阈值将各所述配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集,包括:
在所述峰段平均负载率大于或等于所述预设负载率阈值的情况下,确定所述峰段平均负载率所对应的配电变压器满足重载配电变压器的标准,将所述峰段平均负载率对应的配电变压器划分至重载配电变压器信息集中;
其中,所述重载配电变压器信息集可表示为:LItrans=[tans1,trans2,trans3…,transn];其中,transi=IDi,Capi,Loci,LFPeaki,其中,IDi表示为第i个重载配电变压器的编号,Loci=(lati,loni),lati表示为第i个重载配电变压器的维度坐标,loni表示为第i个重载配电变压器的经度坐标;Capi分别表示为第i个重载配电变压器的容量;LFPeaki表示为第i个重载配电变压器的第一峰段平均负载率;LFth表示为预设负载率阈值;
在所述峰段平均负载率小于所述预设负载率阈值的情况下,确定所述峰段平均负载率对应的配电变压器满足轻载配电变压器的标准,将所述峰段平均负载率对应的配电变压器划分至轻载配电变压器信息集中;
其中,所述重载配电变压器信息集可表示为:LJtrans=[tans1,trans2,trans3…,transm];其中,transj=IDj,Capj,Locj,LFPeakj,IDj表示为第j个轻载配电变压器的编号;Locj=(latj,lonj),latj表示为第j个轻载配电变压器的维度坐标,lonj表示为第j个轻载配电变压器的经度坐标;Capj表示为第j个轻载配电变压器的容量;LFPeakj表示为第j个轻载配电变压器的第二峰段平均负载率。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述连接矩阵,用公式表示为:其中,n为重载配电变压器的数量,m为轻载配电变压器的数量;其中,aij=0或1;当aij=0时代表第i个重载配电变压器与第j个轻载配电变压器不连接,即不建立功率互济设备;当aij=1时代表第i个重载配电变压器与第j个轻载配电变压器连接,即建立功率互济设备,其所在行和列有且仅有一个元素为1。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于对所述连接矩阵的遍历记录结果确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间安装功率互济设备的选址位置,包括:
对所述连接矩阵进行初始化,得到初始化后的至少两个初始化连接矩阵,从所述至少两个初始化连接矩阵任意选取一个目标连接矩阵,并将所述目标连接矩阵作为当前连接矩阵;其中,所述初始化连接矩阵表征所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间安装功率互济设备的选址位置;
依据所述当前连接矩阵、所述重载配电变压器信息集中的容量和重载配电变压器的第一峰段平均负载率、所述轻载配电变压器信息集中的容量和轻载配电变压器的第二峰段平均负载率、以及预设负载率阈值,确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间的当前互济功率;
依据预设***中所述功率互济设备的单价、所述连接矩阵和所述当前互济功率,确定第一***;
依据所述功率互济设备的配件成套单价和所述当前连接矩阵,确定第二***;
依据预设距离公式确定重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的距离;
依据所述距离、预设连接线缆及辅材长度单价以及所述当前连接矩阵确定第三***;
依据所述第一***、所述第二***和所述第三***确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间安装功率互济设备的目标***;
判断所述目标***是否满足预设***阈值;
若是,则记录当前连接矩阵和当前互济功率,作为一次遍历记录结果并保存所述遍历记录结果,从各所述遍历记录结果中,选择互济功率最大的连接矩阵,作为功率互济设备的最优选址位置;
若否,则从所述至少两个初始化连接矩阵选取下一连接矩阵,将所述下一连接矩阵作为当前连接矩阵,并返回所述依据所述当前连接矩阵、所述重载配电变压器信息集中的容量和重载配电变压器的第一峰段平均负载率、所述轻载配电变压器信息集中的容量和轻载配电变压器的第二峰段平均负载率、以及预设负载率阈值,确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间的步骤,直至所有初始化连接矩阵遍历完毕。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述当前互济功率,用公式表示为:其中,aij表示为所述连接矩阵中的元素,i=1,…,n;j=1,…,m;min(Capi(LFPeaki-LFth),Capj(LFth-LFPeakj))表示为最小互济容量条件,其中,Capi和Capj分别表示为所述重载配电变压器的第一容量和所述轻载配电变压器的第二容量;LFPeaki和LFPeakj分别表示为所述重载配电变压器的第一平均负载率和所述轻载配电变压器的第二平均负载率;LFth表示为预设负载率阈值;
所述第一***,用公式表示为:其中,Punit表示为功率互济设备的单价;Z表示为当前互济功率;
所述第二***,用公式表示为:其中,Pfixed表示为功率互济设备配件成套单价;
所述第三***,用公式表示为:其中,Pcable表示为连接线缆及辅材长度单价;Dij表示为重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的距离;
所述预设距离公式,表示为:其中,r是地球半径,Δlat=lati-latj,表示为重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的维度差值;lati表示为重载配变变压器i的维度信息;latj表示为轻载配电变压器j的维度信息;其中,Δlon=loni-lonj,表示为重载配变变压器i与轻载配电变压器j之间的经度差值,loni表示为重载配变变压器i的经度信息,lonj表示为轻载配电变压器j的经度信息。
8.一种配电网功率互济设备的选址定容装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取预先选定的目标区域内配电变压器的属性信息和运行数据信息,并根据所述运行数据信息确定各所述配电变压器分别在预设峰段时间段内的峰段平均负载率;
划分模块,用于根据各所述峰段平均负载率以及预设负载率阈值将各所述配电变压器划分为重载配电变压器信息集和轻载配电变压器信息集;
关系构建模块,用于构建所述重载配电变压器信息集中重载配电变压器和所述轻载配电变压器信息集中轻载配电变压器之间的连接矩阵;
选址确定模块,用于基于对所述连接矩阵的遍历记录结果确定所述重载配电变压器和所述轻载配电变压器之间安装功率互济设备的最优选址位置;其中,所述遍历记录结果中包括每次遍历所述连接矩阵所对应的互济功率和目标***,所述互济功率表征所述功率互济设备的容量。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的配电网功率互济设备的选址定容方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的配电网功率互济设备的选址定容方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202410157601.7A CN117974220A (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 配电网功率互济设备的选址定容方法、装置、设备和介质 |
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CN202410157601.7A Pending CN117974220A (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 配电网功率互济设备的选址定容方法、装置、设备和介质 |
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