[发明专利]一种低压台区负荷和拓扑等效建模方法

说明书

本申请示出了一种低压台区负荷和拓扑等效建模方法，基于总体测辨法，所述方法步骤为：获取低压台区线路拓扑图信息；根据所述线路拓扑图信息进行负荷等效；当完成负荷等效后，获取用户负荷容量，将所述用户负荷容量与拓扑库进行对比，确定拓扑等效类型，进行拓扑等效，得到低压台区负荷和拓扑等效模型。本申请示出的一种低压台区负荷和拓扑等效建模方法，在总体测辨法的基础上，建模简单，计算方便，需要采集的数据少，能快速完成线路拓扑等效建模工作，科学、准确的对低压台区负荷和拓扑进行等效建模。

技术领域

本发明属于电力系统建模技术领域，具体涉及一种低压台区负荷和拓扑等效建模方法。

背景技术

进行电力系统规划设计、调度运行和分析研究时，需要进行负荷和拓扑等效建模。

目前低压台区负荷和拓扑等效建模方法主要包括2种，第一种是基于元件的负荷建模方法即统计综合法，该方法基于统计学原理，将负荷看作个别用户的集合，将电器分类并确定各种类型电器的平均特性，根据各类电器的比重得出综合负荷模型。该方法的基础是通过实验和数学推导得到每种典型用电设备的组成情况和容量比例，最后综合这些数据得出该负荷点的静态负荷模型。采用该方法时，通过典型统计获取单个用电设备的平均特性数据以及各类负荷中用电设备的组成比例数据，这两种数据为稳定的共性数据，同时，还需要获取各类负荷的组成比例，体现负荷特殊性。第二种是基于量测的负荷建模方法即总体测辨法，该方法基于系统辨识理论，将综合负荷作为一整体，通过现场试验和在线捕捉电力系统的自然扰动而获得负荷所在母线的电压、频率、电流、有功、无功数据，然后根据这些数据辨识出综合负荷模型结构和模型参数。

统计综合法是一种传统的建模方法，建模时不需要进行现场实测，花费代价较小，但统计数据费时费力且不准确，也不可能经常进行，不适合研究负荷特性的时变性；总体测辨法无需了解负荷内部的复杂构成，是解决负荷群建模的一种可行方法，分为在线辨识和离线辨识两种方式，在线辨识方法能较好的反应负荷特性随时间的变化，但这需要在负荷点安装大量的监测设备，花费很大，而且由于大扰动不经常出现，所以监测周期长。

发明内容

基于上述问题，本发明在总体测辨法的基础上提供了一种低压台区负荷和拓扑等效建模方法，建模简单、计算方便、需要采集的数据少，能快速完成线路拓扑等效建模工作。

本申请示出的一种低压台区负荷和拓扑等效建模方法，所述方法步骤为：

获取低压台区线路拓扑图信息；

根据所述线路拓扑图信息进行负荷等效；

当完成负荷等效后，获取用户负荷容量，将所述用户负荷容量与拓扑库进行对比，确定拓扑等效类型，进行拓扑等效，得到低压台区负荷和拓扑等效模型。

可选的，所述负荷等效的方法包括：采用K-Means聚类算法进行负荷等效；

所述采用K-Means聚类算法进行负荷等效的方法步骤为：

根据所述拓扑图信息预设负荷分布距离值d并获取主干线路长度L，负荷划分区域个数K＝L/d，采用K-Means聚类算法划分负荷区域，得到K个负荷划分区域；

分别计算所述K个负荷划分区域的电压数学期望E(U)，并根据所述电压数学期望E(U)计算电压标准差σ；

根据所述电压标准差σ进行负荷等效；所述负荷等效方法为：若任一负荷划分区域所述电压标准差σ满足第一取值范围，则该区域完成负荷等效；若任一负荷划分区域电压标准差不满足第一取值范围，则筛选该区域内用户电压偏差ΔU％满足第二取值范围的用户，判断该用户是否可以归纳至相邻分区，若是，将其归至相邻分区，该区域完成负荷等效，若否，将预设负荷分布距离d按第三取值范围修正，重新计算K值，根据新的K值进行运算，迭代多次，直至所有用户均完成负荷等效。

可选的，所述采用K-Means聚类算法划分负荷区域的方法步骤为：