一种电网可开放容量测算分析系统的制作方法

本发明涉及电网容量分析，具体为一种电网可开放容量测算分析系统。

背景技术：

1、以分布式光伏为主的分布式清洁能源普遍存在“间歇、波动、随机”的问题，分布式电源、分布式储能与新型负荷的广泛接入将为配系统将带来一系列全新问题，甚至影响公共电网系统安全稳定运行。

2、专利公开号为cn118228436a的一种基于网络重构的配电网可开放容量评估方法，包括以下步骤：利用二阶锥规划理论将支路潮流模型中的非线性非凸约束转化为线性凸优化问题；以配电网最大供电能力为目标函数，对支路电流、变压器容量、潮流分布、节点电压约束进行处理，并将转化后的线性凸优化模型系统调用yalmip+cplex求解器进行求解；通过求解,得到配电网最大供电能力，基于二阶锥松弛理论建立了配电网系统的电网供电能力模型，使得整个计算优化过程更加稳定、精确和高效。

3、基于上述文件的表述，现有的电网可开放容在再进行测算的过程中，其未能对于电网进行多项校核的操作，以至于设备的可开放容量在测算过程中存在偏差问题，同时分布式光伏并网会分层形成多种不同的容量模型，而针对于每一种不同的容量模型分析操作亦存在区别，而单一的测算亦存在结果不精准的问题，为此，本发明提供了一种电网可开放容量测算分析系统。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种电网可开放容量测算分析系统，解决了现有的电网可开放容量在进行测算的过程中，其未能对于电网进行多项校核的操作，以至于设备的可开放容量在测算过程中存在偏差问题，同时分布式光伏并网会分层形成多种不同的容量模型，而针对于每一种不同的容量模型分析操作亦存在区别，而单一的测算亦存在结果不精准的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电网可开放容量测算分析系统，包括：

3、数据采集模块，通过采集传感器实现对用电系统的电网拓扑数据、台账数据及运行数据进行采集；

4、无线传输模块，用于将采集的数据通过无线通讯技术向下一单元进行传输；

5、数据预处理模块，接收采集得到的数据，并依据所需数据要求建立搜选模版，并通过搜选模版筛分采集数据，同步将数据引入至存储数据库存储；

6、分析模型构建与处理模块，通过处理后的数据构建分布式光伏并网可开放容量计算模型及用电可开放容量计算模型，形成多种类型的容量分析模型，并完成对可开放容量的测算操作；

7、数据传输模块，将测算的数据情况汇总后向存储数据库和结果展示模块进行传输；

8、存储数据库，将初始的采集数据和处理后的实时数据进行存储分类，以及对历史数据的存储；

9、结果展示模块，将计算得到的电网开放容量结果以图表或报告的形式展示。

10、优选的，所述数据预处理模块的具体操作为：

11、a1、根据可开放容量的测算数据类别需求建立搜选模版，且搜选模版匹配对应的总类别特征和数值对应的个项类别；

12、a2、将采集的数据引入至搜选模版中，数据的匹配操作会依据数值数据对应的个项类别和总类别特征文字内容进行匹配，并在满足特征文字内容匹配相同后将对应的数值数据填充至搜选模版对应的个项类别和总类别相应的数据栏中；

13、a3、而在匹配完成后，依据搜选模版匹配得到的数据进行传输，而未能匹配至搜选模版中的数据则过滤清除。

14、优选的，所述分析模型构建与处理模块通过处理后的数据构建分布式光伏并网可开放容量计算模型及用电可开放容量计算模型，且包含有多种类型的容量分析模型具体为：220kv变电站分布式光伏并网可开放容量分析模型、110kv或35kv变电站分布式光伏并网可开放容量分析模型、10kv线路分布式光伏并网可开放容量分析模型、10kv配变分布式光伏并网可开放容量分析模型、变电站用电可开放容量分析模型、10kv线路用电可开放容量分析模型和10kv配变用电可开放容量分析模型。

15、优选的，所述220kv变电站分布式光伏并网可开放容量分析模型的分析操作为：

16、b11、以不向220kv及以上电网反送电为计算边界，选取计算周期内220kv主变净负荷最大时刻计算站域分布式光伏出力系数；

17、b12、并同时校核分布式电源接入电网后是否满足电压偏差、短路电流和谐波限制；

18、b13、计算结果剔除已有报装分布式光伏容量形成220kv变电站分布式光伏并网可开放容量。

19、优选的，所述110kv或35kv变电站分布式光伏并网可开放容量分析模型，或10kv配变分布式光伏并网可开放容量分析模型的分析操作为：

20、b21、以电网系统反向负载率不超过80%为计算边界，选取计算周期内110kv或35kv主变净负荷最大时刻计算站域分布式光伏出力系数；

21、b22、校核分布式电源接入电网后是否满足电压偏差、短路电流和谐波限制，并结合拓扑、运行方式根据上级站域可开放容量修正可开放容量；

22、b23、计算结果剔除已有报装分布式光伏容量形成110kv或35kv变电站分布式光伏并网可开放容量。

23、优选的，所述10kv线路分布式光伏并网可开放容量分析模型的分析操作为：

24、b31、以10kv线路所在馈线组满足n-1原则时的最大反向负载率为计算边界，选取计算周期内10kv线路净负荷最大时刻计算线路分布式光伏出力系数；

25、b32、校核分布式电源接入电网后是否满足电压偏差、短路电流和谐波限制，并结合拓扑、运行方式根据上级站域可开放容量修正线路可开放容量；

26、b33、计算结果剔除已有报装分布式光伏容量形成该10kv线路分布式光伏并网可开放容量。

27、优选的，所述变电站用电可开放容量分析模型、10kv线路用电可开放容量分析模型和10kv配变用电可开放容量分析模型的分析操作为：

28、b41、以主变或线路不重载为计算边界，选取计算周期内线路正常运行方式下最高负荷时刻；

29、b42、结合线路最大允许电流、等效负荷系数、线路当前接入用户容量换算电流、线路最大负荷时刻新能源发电等效电流计算线路可开放容量；

30、b43、计算结果剔除已有预报装用电容量形成变电站用电可开放容量、10kv线路用电可开放容量或10kv配变用电可开放容量。

31、优选的，所述b11、b21和b31操作中的计算站域分布式光伏出力系数操作为：

32、c1、将处理的数据引入至曲线图中按照时间节点和净负荷的坐标轴填入形成变化曲线，并根据变化曲线找到曲线峰值即主变净负荷最大值，而位于主变净负荷最大值竖向处与时间节点轴的垂直点为净负荷最大时刻；

33、c2、且在净负荷最大时刻下计算分布式光伏出力系数公式为：

34、k=p1/p2；

35、其中k表示分布式光伏出力系数，而p1为对应分析模型下的实际发电量，且通过采集设备实现实时数据的采集，而p2为对应分析模型下的理论发电量；

36、p2=p3*t*s*n；

37、而p3为太阳辐射总量，n为太阳电池板的转换效率，s为光伏电池板的光照面积，t为实际运行的时间。

38、优选的，所述b12、b22和b32操作中的校核操作为：

39、d1、校核配电网的电压偏差、短路电流及谐波；

40、校核电网的电压是否在设定的允许偏差范围内，校核在故障情况下，‌电网是否能承受且不发生过载或设备损坏，校核谐波是否超过设定的允许限制数值；

41、若校核不通过，则逐步降低设备可开放容量系数，直到校核通过；

42、d2、且校核通过后得到各设备满足不向220kv及以上电网反送电、反向不重载、通过短路电流、电压偏差、谐波校核约束时接入的分布式可开放容量；

43、d3、依据上下级设备间约束，从220kv变电站开始，逐级向下修正，计算同一设备所接带的各下级设备满足自身约束的可开放容量之比，并以该比例将上级设备的开放容量分配给各下级设备，得到各下级设备满足上下级设备间约束的开放容量，从而得到各模型开放容量的最终计算结果。

44、优选的，所述b13、b23、b33和b43操作中计算用电可开放容量计算公式为：

45、w=q1*m；

46、w为光伏并网的可开放容量，q1为视在功率的计算负荷，m为补偿的功率因数；

47、；

48、q2为有功功率的计算负荷，而q2为无功功率下的计算负荷。

49、本发明提供了一种电网可开放容量测算分析系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

50、（1）、该电网可开放容量测算分析系统，通过设置有分析模型构建与处理模块，通过处理后的数据构建分布式光伏并网可开放容量计算模型及用电可开放容量计算模型，形成多种类型的容量分析模型，并完成对可开放容量的测算操作，以此不仅实现再满足校核操作的同时逐级降低可开放容量系数，并依据数据形成多层的容量分析模型，以此确定不同的计算边界条件，提高电网可开放容量测算的效率和准确度。

51、（2）、该电网可开放容量测算分析系统，通过设置有数据预处理模块，据可开放容量的测算数据类别需求建立搜选模版，将采集的数据引入至搜选模版中，数据的匹配操作会依据数值数据对应的个项类别和总类别特征文字内容进行匹配，并在满足特征文字内容匹配相同后将对应的数值数据填充至搜选模版对应的个项类别和总类别相应的数据栏中，以此可以实现所需数据的快速提取操作，减少多余数据影响问题的同时提高数据使用时的精准性。

52、（3）、该电网可开放容量测算分析系统，通过处理后的数据构建分布式光伏并网可开放容量计算模型及用电可开放容量计算模型，并基于模型实现依次的分析，满足校核要求条件的同时实现对用电可开放容量的测算操作，从而提高对整个电网的容量测算效率。

技术特征：

1.一种电网可开放容量测算分析系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种电网可开放容量测算分析系统，其特征在于：所述数据预处理模块的具体操作为：

3.根据权利要求1所述的一种电网可开放容量测算分析系统，其特征在于：所述分析模型构建与处理模块中多种类型的容量分析模型具体为：220kv变电站分布式光伏并网可开放容量分析模型、110kv或35kv变电站分布式光伏并网可开放容量分析模型、10kv线路分布式光伏并网可开放容量分析模型、10kv配变分布式光伏并网可开放容量分析模型、变电站用电可开放容量分析模型、10kv线路用电可开放容量分析模型和10kv配变用电可开放容量分析模型。

4.根据权利要求3所述的一种电网可开放容量测算分析系统，其特征在于：所述220kv变电站分布式光伏并网可开放容量分析模型的分析操作为：

5.根据权利要求4所述的一种电网可开放容量测算分析系统，其特征在于：所述110kv或35kv变电站分布式光伏并网可开放容量分析模型，或10kv配变分布式光伏并网可开放容量分析模型的分析操作为：

6.根据权利要求5所述的一种电网可开放容量测算分析系统，其特征在于：所述10kv线路分布式光伏并网可开放容量分析模型的分析操作为：

7.根据权利要求5所述的一种电网可开放容量测算分析系统，其特征在于：所述变电站用电可开放容量分析模型、10kv线路用电可开放容量分析模型和10kv配变用电可开放容量分析模型的分析操作为：

8.根据权利要求6所述的一种电网可开放容量测算分析系统，其特征在于：所述b11、b21和b31操作中的计算站域分布式光伏出力系数操作为：

9.根据权利要求6所述的一种电网可开放容量测算分析系统，其特征在于：所述b12、b22和b32操作中的校核操作为：

10.根据权利要求7所述的一种电网可开放容量测算分析系统，其特征在于：所述b13、b23、b33和b43操作中计算用电可开放容量计算公式为：

技术总结
本发明公开了一种电网可开放容量测算分析系统，包括数据采集模块、无线传输模块、数据预处理模块、分析模型构建与处理模块、数据传输模块、存储数据库和结果展示模块，本发明涉及电网容量分析技术领域。该电网可开放容量测算分析系统，通过设置有分析模型构建与处理模块，通过处理后的数据构建分布式光伏并网可开放容量计算模型及用电可开放容量计算模型，形成多种类型的容量分析模型，并完成对可开放容量的测算操作，以此不仅实现再满足校核操作的同时逐级降低可开放容量系数，并依据数据形成多层的容量分析模型，以此确定不同的计算边界条件，提高电网可开放容量测算的效率和准确度。

技术研发人员：刘新民,史蕾玚,公伟勇,王强,陈先凯,田振业,梁子龙,王明涛,王奉冲,郭照升
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司青岛供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23