一种确定输配电线路利用率上限及其裕度的方法与装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种确定输配电线路的最大利用率上限的方法。该方法包括：确定第一预定时段内当前输配电线路的最小断面，最小断面包括同一电压等级的N条输电线路；计算最小断面的输送功率限额；将输送功率限额与N作相除运算，将运算的结果作为当前输配电线路允许的最大输送功率限额；将最大输送功率限额与第一预定时段内的基准输送功率作相除运算，将运算的结果确定为当前输配电线路的最大利用率上限。本发明还公开了一种确定输配电线路的平均利用率上限、最大/平均利用率裕度的方法，以及输配电线路最大/平均利用率上限、最大/平均利用率裕度的装置。本发明可以真实反映当前输配电线路利用率水平的合理性和提升潜力。
【专利说明】—种确定输配电线路利用率上限及其裕度的方法与装置
【技术领域】
[0001]本申请涉及电力系统【技术领域】，特别涉及一种确定输配电线路的最大/平均利用率上限及其最大/平均裕度的方法与装置。
【背景技术】
[0002]输配电线路的利用状况可以体现电网规划建设与运行水平，在保障电网正常运行、结构优化等方面具有重要参考意义。通常，在本领域中，以线路利用率来衡量输配电线路的利用水平高低。将输配电线路利用率维持在合理水平有助于挖掘线路输送潜力，优化资源配置，提供电网运行质量。
[0003]现有技术中，输配电线路利用率通过将考察周期内线路的输电功率与基准输送功率作比得到，其中，输配电线路输电功率通常仅依赖输配电线路实际运行数据得到，基准输送功率采用经济输送功率、自然功率或热稳定功率极限。但是，在实际运行过程中，输配电线路的利用率受到多种因素的影响，现有技术未考虑这些因素，使获取到的输配电线路利用率不能真实反映当前输配电线路合理利用的水平。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种确定输配电线路的最大/平均利用率上限及其裕度的方法与装置，以提供更能反映的输配电线路利用水平合理性的标准。
[0005]本申请实施例提供的确定输配电线路的最大利用率上限的方法包括:
[0006]确定第一预定时段内当前输配电线路所在的最小断面，所述最小断面共有包括当前输配电线路在内的N条输电线路，所述N条输电线路为同一电压等级的输配电线路；
[0007]计算所述最小断面的输送功率限额；
[0008]将所述输送功率限额与N作相除运算，将运算的结果作为当前输配电线路允许的最大输送功率限额；
[0009]将所述最大输送功率限额与第一预定时段内的基准输送功率作相除运算，将运算的结果确定为当前输配电线路的最大利用率上限。
[0010]本申请实施例提供的确定输配电线路的平均利用率上限的方法包括:
[0011]根据前述的方法确定当前输配电线路的最大利用率上限；
[0012]确定第二预定时段内当前输配电线路的最大输送功率和平均输送功率，当前述的第一预定时段未发生时，所述第二预定时段在第一预定时段之前；当前述的第一预定时段已发生时，所述第二预定时段为第一预定时段；
[0013]将当前输配电线的平均输送功率与最大输送功率作相除运算，相除运算的结果记为第一调整因子；
[0014]根据所述第一调整因子调整所述当前输配电线路的最大利用率上限，得到当前输配电线路的平均利用率上限。
[0015]优选地，所述方法还包括:[0016]统计第二预定时段内当前输配电线路的正常运行时间Tl、非计划停运时间T2和计划停运时间T3 ；
[0017]将Tl与T1、T2、T3三者之和作相除运算，相除运算的结果记为第二调整因子；
[0018]根据所述第二调整因子调整所述当前输配电线路的平均利用率上限。
[0019]进一步优选地，所述根据所述第二调整因子调整所述当前输配电线路的平均利用率上限具体为:
[0020]CUMEavg=CUMEpeakX X1X 入 2
[0021]其中:所述CUMEpeak为根据权利要求1获得的当前输配电线路的最大利用率上限，所述X1为第一调整因子，所述X 2为第二调整因子，所述CUMEavg为经过第二调整因子调整后的当前输配电线路的平均利用率上限。
[0022]本申请实施例提供的确定输配电线路的最大利用率裕度的方法，其特征在于，所述方法包括:
[0023]确定第一预定时段内当前输配电线路的实际最大输送功率；
[0024]将所述实际最大输送功率与基准输送功率作相除运算，得到当前输配电线路的实际最大利用率；
[0025]将根据前述的方法得到的当前输配电线路的最大利用率上限与当前输配电线路的实际最大利用率进行作差运算，将作差运算的结果作为当前输配电线路的最大利用率裕度。
[0026]本申请实施例提供的确定输配电线路的平均利用率裕度的方法包括:
[0027]确定第一预定时段内当前输配电线路的实际平均输送功率；
[0028]将所述实际平均输送功率与基准输送功率作相除运算，得到当前输配电线路的实际平均利用率；
[0029]将根据前述的方法得到的当前输配电线路的平均利用率上限与当前输配电线路的实际平均利用率进行作差运算，将作差运算的结果作为当前输配电线路的平均利用率裕度。
[0030]本申请实施例提供的确定输配电线路的最大利用率上限的装置包括:断面确定单元、第一运算单元、第二运算单元和第三运算单元，其中:
[0031]所述断面确定单元，用于确定第一预定时段内当前输配电线路的最小断面，所述最小断面共有包括当前输配电线路在内的N条输电线路，所述N条输电线路为同一电压等级的输配电线路；
[0032]所述第一运算单元，用于计算所述最小断面的输送功率限额；
[0033]所述第二运算单元，用于将所述输送功率限额与N作相除运算，将运算的结果作为当前输配电线路允许的最大输送功率限额；
[0034]所述第三运算单元，将所述最大输送功率限额与第一预定时段内的基准输送功率作相除运算，将运算的结果确定为当前输配电线路的最大利用率上限。
[0035]本申请实施例提供的确定输配电线路的平均利用率上限的装置包括最大利用率上限确定装置、第一功率确定单元、第四运算单元和第一调整单元，其中:
[0036]所述最大利用率上限确定装置，用于确定当前输配电线路的最大利用率上限；
[0037]所述第一功率确定单元，用于确定第二预定时段内当前输配电线路的最大输送功率和平均输送功率，当前述的第一预定时段未发生时，所述第二预定时段在第一预定时段之前；当前述的第一预定时段已发生时，所述第二预定时段为第一预定时段；
[0038]所述第四运算单元，用于将当前输配电线的平均输送功率与最大输送功率作相除运算，相除运算的结果记为第一调整因子；
[0039]所述第一调整单元，用于根据所述第一调整因子调整所述当前输配电线路的最大利用率上限。
[0040]优选地，该装置还包括时间统计单元、第五运算单元和第二调整单元，其中:
[0041]所述时间统计单元，用于统计第二预定时段内当前输配电线路的正常运行时间Tl、非计划停运时间T2和计划停运时间T3 ；
[0042]所述第五运算单元，用于将Tl与T1、T2、T3三者之和作相除运算，相除运算的结果记为第二调整因子；
[0043]所述第二调整单元，用于根据所述第二调整因子调整所述当前输配电线路的平均利用率上限。
[0044]本申请实施例确定输配电线路的最大利用率裕度的装置包括确定输配电线路的最大利用率上限的装置、第二功率确定单元、第六运算单元和第一裕度确定单元，其中:
[0045]所述第二功率确定单元，用于确定第一预设时段内当前输配电线路的实际最大输送功率；
[0046]所述第六运算单元，用于将所述实际最大输送功率与基准输送功率作相除运算，得到当前输配电线路的实际最大利用率；
[0047]所述第一裕度确定单元，用于将由前述的确定输配电线路的最大利用率上限的装置确定的输配电线路的最大利用率上限与当前输配电线路的实际最大利用率进行作差运算，将作差运算的结果作为当前输配电线路的最大利用率裕度。
[0048]本申请实施例提供的确定输配电线路的平均利用率裕度的装置包括确定输配电线路的平均利用率上限的装置、第三功率确定单元、第七运算单元和第二裕度确定单元，其中:
[0049]所述第三功率确定单元，用于确定第一预设时段内当前输配电线路的实际平均输送功率；
[0050]所述第七运算单元，用于将所述实际平均输送功率与基准输送功率作相除运算，得到当前输配电线路的实际平均利用率；
[0051]所述第二裕度确定单元，用于将由前述的确定输配电线路的平均利用率上限的装置确定的输配电线路的平均利用率上限与当前输配电线路的实际平均利用率进行作差运算，将作差运算的结果作为当前输配电线路的平均利用率裕度。
[0052]本申请实施例提供的上述确定输配电线路的最大和平均利用率上限的方法，充分考虑了电网安全运行约束、负荷峰谷特性以及检修和故障等因素，通过这种方式确定的输配电线路利用率上限为输配电利用率提供了交流输配电线路利用率实际可达到的上限估计值。在此基础上确定的最大和平均利用率裕度提供了一种对比实际利用率和利用率上限的方式，有助于评估线路利用率的提升潜力，进而为输电线路扩建改建提供量化分析和决朿支持手段。【专利附图】
【附图说明】
[0053]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，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。
[0054]图1为确定输配电线路的最大利用率上限的方法的一个实施例流程图；
[0055]图2为确定输配电线路的平均利用率上限的方法的一个实施例流程图；
[0056]图3为确定输配电线路的最大利用率裕度的方法的实施例流程图；
[0057]图4为确定输配电线路的最大利用率上限的装置的实施例结构框图；
[0058]图5为确定输配电线路的平均利用率的装置的实施例结构框图；
[0059]图6为确定输配电线路的最大利用率裕度的装置的实施例结构框图。
【具体实施方式】
[0060]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
[0061]参见图1，该图示出了本申请的确定输配电线路的最大利用率上限的一个实施例的流程图。该流程包括:
[0062]步骤SlOl:确定第一预定时段内当前输配电线路所在的最小断面，所述最小断面共有包括当前输配电线路在内的N条输电线路，所述N条输电线路为同一电压等级的输配电线路；
[0063]断面是由同一电压等级的输配电线路构成的一个剖面，最小断面通常由调度人员在给定运行限额时所确定，具体可以采用电力系统安全稳定计算规范进行确定，一个断面内可以包括多根输配电线路，这些输配电线路中包括当前输配电线路，“当前输配电线路”指当前需要进行输配电线路利用率确定的输配电线路。这里的第一预定时段是确定输配电线路利用率上限的一个考察周期，其具体时间长短可以根据需要进行设定，通常而言，该考察周期是当前的时段，其区别于后续将提及的第二预定时段，当对尚未发生的第一预定时段(即第一预定时段未发生)进行预测时，所述第二预定时段选在第一预定时段之前；当对已发生的第一预定时段进行统计时，所述第二预定时段与第一预定时段一致，即第一预定时段和第二预定时段为相同的时段。
[0064]步骤S102:计算所述最小断面的输送功率限额；
[0065]在确定最小断面后，即可利用安全稳定计算的有关方法计算最小断面的输送功率限额Pb_toy-PMk，该限额Pb_toy-Peak计算出来后由调度人员据此对最小断面进行设定。安全稳定计算包括静态安全分析、短路电流安全校核、静态稳定计算、暂态稳定计算、动态稳定计算(大扰动、小扰动)、电压稳定计算、频率稳定计算以及再同步计算等。
[0066]步骤S103:将所述输送功率限额与N作相除运算，将运算的结果作为当前输配电线路允许的最大输送功率限额；[0067]通过前述步骤确定的最小断面包含线路条数N和最小断面的输送功率限额Pbomdary-Pea^即可计算输配电线路实际允许的最大输送功率Plim-pMk，计算公式如下:[0068]
【权利要求】
1.一种确定输配电线路的最大利用率上限的方法，其特征在于，该方法包括: 确定第一预定时段内当前输配电线路所在的最小断面，所述最小断面共有包括当前输配电线路在内的N条输电线路，所述N条输电线路为同一电压等级的输配电线路； 计算所述最小断面的输送功率限额； 将所述输送功率限额与N作相除运算，将运算的结果作为当前输配电线路允许的最大输送功率限额； 将所述最大输送功率限额与第一预定时段内的基准输送功率作相除运算，将运算的结果确定为当前输配电线路的最大利用率上限。
2.一种确定输配电线路的平均利用率上限的方法，其特征在于，所述方法包括: 根据权利要求1所述的方法确定当前输配电线路的最大利用率上限； 确定第二预定时段内当前输配电线路的平均输送功率和最大输送功率，当权利要求1所述的第一预定时段未发生时，所述第二预定时段在第一预定时段之前；当权利要求1所述的第一预定时段已发生时，所述第二预定时段为第一预定时段； 将当前输配电线的平均输送功率与最大输送功率作相除运算，相除运算的结果记为第一调整因子； 根据所述第一调整因子调整所述当前输配电线路的最大利用率上限，得到当前输配电线路的平均利用率上限。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 统计第二预定时段内当前输配电线路的正常运行时间Tl、非计划停运时间T2和计划停运时间T3 ； 将Tl与T1、T2、T3三者之和作相除运算，相除运算的结果记为第二调整因子； 根据所述第二调整因子调整所述当前输配电线路的平均利用率上限。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二调整因子调整所述当前输配电线路的平均利用率上限具体为:
CUMEavg=CUMEpeakX A1X A2 其中:所述CUMEpeak为根据权利要求1获得的当前输配电线路的最大利用率上限，所述入!为第一调整因子，所述、2为第二调整因子，所述CUMEavg为经过第二调整因子调整后的当前输配电线路的平均利用率上限。
5.一种确定输配电线路的最大利用率裕度的方法，其特征在于，所述方法包括: 确定第一预定时段内当前输配电线路的实际最大输送功率； 将所述实际最大输送功率与基准输送功率作相除运算，得到当前输配电线路的实际最大利用率； 将根据权利要求1所述的方法得到的当前输配电线路的最大利用率上限与当前输配电线路的实际最大利用率进行作差运算，将作差运算的结果作为当前输配电线路的最大利用率裕度。
6.一种确定输配电线路的平均利用率裕度的方法，其特征在于，所述方法包括: 确定第一预定时段内当前输配电线路的实际平均输送功率； 将所述实际平均输送功率与基准输送功率作相除运算，得到当前输配电线路的实际平均利用率；将根据权利要求2至4中任何一项所述的方法得到的当前输配电线路的平均利用率上限与当前输配电线路的实际平均利用率进行作差运算，将作差运算的结果作为当前输配电线路的平均利用率裕度。
7.一种确定输配电线路的最大利用率上限的装置，其特征在于，该装置包括:断面确定单元、第一运算单元、第二运算单元和第三运算单元，其中: 所述断面确定单元，用于确定第一预定时段内当前输配电线路的最小断面，所述最小断面共有包括当前输配电线路在内的N条输电线路，所述N条输电线路为同一电压等级的输配电线路； 所述第一运算单元，用于计算所述最小断面的输送功率限额； 所述第二运算单元，用于将所述输送功率限额与N作相除运算，将运算的结果作为当前输配电线路允许的最大输送功率限额； 所述第三运算单元，将所述最大输送功率限额与第一预定时段内的基准输送功率作相除运算，将运算的结果确定为当前输配电线路的最大利用率上限。
8.一种确定输配电线路的平均利用率上限的装置，其特征在于，所述装置包括最大利用率上限确定装置、第一功率确定单元、第四运算单元和第一调整单元，其中: 所述最大利用率上限确定装置为权利要求7所述的装置，用于确定当前输配电线路的最大利用率上限； 所述第一功率确定单元，用于确定第二预定时段内当前输配电线路的平均输送功率和最大输送功率，当权利要求7所述的第一预定时段未发生时，所述第二预定时段在第一预定时段之前；当权利要求7所述的第一预定时段已发生时，所述第二预定时段为第一预定时段； 所述第四运算单元，用于将当前输配电线的平均输送功率与最大输送功率作相除运算，相除运算的结果记为第一调整因子； 所述第一调整单元，用于根据所述第一调整因子调整所述当前输配电线路的最大利用率上限，得到当前输配电线路的平均利用率上限。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该装置还包括时间统计单元、第五运算单元和第二调整单元，其中: 所述时间统计单元，用于统计第二预定时段内当前输配电线路的正常运行时间Tl、非计划停运时间T2和计划停运时间T3 ； 所述第五运算单元，用于将Tl与T1、T2、T3三者之和作相除运算，相除运算的结果记为第二调整因子； 所述第二调整单元，用于根据所述第二调整因子调整所述当前输配电线路的平均利用率上限。
10.一种确定输配电线路的最大利用率裕度的装置，其特征在于，该装置包括权利要求7所述的确定输配电线路的最大利用率上限的装置、第二功率确定单元、第六运算单元和第一裕度确定单元，其中: 所述第二功率确定单元，用于确定第一预设时段内当前输配电线路的实际最大输送功率； 所述第六运算单元，用于将所述实际最大输送功率与基准输送功率作相除运算，得到当前输配电线路的实际最大利用率； 所述第一裕度确定单元，用于将由权利要求7所述的确定输配电线路的最大利用率上限的装置确定的输配电线路的最大利用率上限与当前输配电线路的实际最大利用率进行作差运算，将作差运算的结果作为当前输配电线路的最大利用率裕度。
11.一种确定输配电线路的平均利用率裕度的装置，其特征在于，该装置包括权利要求8或9所述的确定输配电线路的平均利用率上限的装置、第三功率确定单元、第七运算单元和第二裕度确定单元，其中: 所述第三功率确定单元，用于确定第一预设时段内当前输配电线路的实际平均输送功率； 所述第七运算单元，用于将所述实际平均输送功率与基准输送功率作相除运算，得到当前输配电线路的实际平均利用率； 所述第二裕度确定单元，用于将由权利要求8或9所述的确定输配电线路的平均利用率上限的装置确定的输配电线路的平均利用率上限与当前输配电线路的实际平均利用率进行作差运算，将作差运算的 结果作为当前输配电线路的平均利用率裕度。
【文档编号】H02J3/00GK103595042SQ201310607221
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】李立理, 张义斌, 黄瀚, 何博, 胡波 申请人:国网能源研究院, 国家电网公司