[发明专利]一种适用于配电网重构的负荷曲线时段划分方法

说明书

本发明提供一种适用于配电网重构的负荷曲线时段划分方法，该方法包括负荷标幺化；划分负荷曲线时段；计算负荷曲线时段的等值负荷；计算模式贴近度；确定负荷曲线的等值方式。本发明提供的技术方案采用模糊聚类和模式识别的方法对负荷曲线进行时段划分，完成了对复杂电网负荷数据的等值处理，有效压缩了负荷数据量，合理确定配电网动态重构的开关动作时间，可以提高配电系统运行的经济性和可靠性。

技术领域

本发明涉及负荷特性分析方法，具体讲涉及一种适用于配电网重构的负荷曲线时段划分方法。

背景技术

配电网在运行过程中，负荷总是随时间不断变化的，由于负荷变化具有随机性，配电网运行过程中不可能存在完全相同的两种运行状态，如果分别分析每一种运行状态，计算量非常庞大；另一方面，由于人们的作息方式和用电习惯比较稳定，配电网中的负荷变化是有规律的，具有一定的相关性和重现性，所以根据配电网中负荷曲线的特性，将一段时间区间（1d）内负荷波动较大的时刻分别划分到不同时间段内，将负荷波动较小的时刻归入同一时间段内，使同一时间段内的负荷水平接近，实现对负荷曲线的划分，这既能简化配电网运行优化难度、减少计算量，又能真实反映出配电网的运行状态。

鉴于负荷波动的配电网动态重构，通过调整网络中的可操作开关状态，来获得改变网络结构实现控制配电网的运行方式的目的。频繁开合配电网中的电气设备的开关会严重缩短其电气寿命，降低设备动作的可靠性，增加设备更新频率，提高配电网运行维护费用以及开关操作成本，降低网络经济性和可靠性。将开关动作次数控制在一定范围内，需要在不同时间尺度下结合实际的网络结构、负荷整体波动情况以及当前天气温度等因素，同时依据相关运行维护规则以及人为规定等，分别对确定开关动作的次数做出准确限制，因此需要根据波动趋势对负荷曲线进行合理时段划分，认为该时段内开关状态保持不变，网络结构不发生变化。

在此基础上，划分负荷曲线的办法是，将每天的日负荷曲线划分成若干时段，用经过等值处理的负荷值代替各时间段内负荷，以确定配电网开关的动作时间，保护开关电气的寿命，降低配电系统运行的维护费用，提升配电系统安全可靠程度和的经济性，创造良好的经济效益和社会效益，具有重要理论价值和现实意义。

本发明人经大量的研究发现，近年来在负荷曲线分段这一领域披露了；“配电网时变无功电压优化方法”（《电力系统自动化》，2005年），该方法中根据负荷曲线的变化趋势分段，首先按照单调性进行初步分段，然后采用融合的思想对初步分段点依次融合直至分段数满足设备的动作次数约束。“电力系统时变无功优化算法”（《电力系统及其自动化学报》，2007年），该算法中认为负荷分段是一种离散的优化问题，其中公开了利用遗传算法对负荷曲线进行智能化分段，确定各段的起、止时间点，以解决设备动作次数约束问题。“电力系统多时段无功优化研究”（西安交通大学学报，2008年），其中将统计学原理应用于负荷序列曲线上，利用极差和标准差描述负荷曲线的波动变化分析该序列特征并进行负荷时段的划分，提出了一种启发迭代式分段方法，解决了最大极差和最大标准差取值问题。以及2010年在“无功优化的控制策略研究”一文中公开了在保证系统节点电压合格的情况下分段后，再比较分段数和设备调节次数，如果分段数大于设备调节次数，取分段数作为最终结果；否则增加分段数，直到接近设备调节次数。

从理论上讲，这些现有技术只是利用聚类方法对负荷曲线进行分类，提取典型日负荷曲线，而不能对负荷曲线进行时段划分；在计算典型负荷曲线时，只是取得每一类所有曲线在各点的平均值，没有对时段内的负荷进行等值，以实现对负荷数据的有效利用。

为满足现有技术的需要，本发明提供一种以模糊聚类方法对符合进行分类，适用于配电网重构的负荷曲线时段划分方法。

发明内容

为满足在现有技术的需要，本发明提供一种能有效划分负荷曲线时段的方法，有效压缩了负荷数据量。

本发明提供的适用于配电网重构的负荷曲线时段划分方法，其改进之处在于，所述方法包括：

步骤1、负荷标幺化；