分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)①

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(安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 蕪湖 241000 )

0 引 言

負(fù)荷預(yù)測(cè)是發(fā)電廠發(fā)電量規(guī)劃和變電站制定分配用電計(jì)劃不可或缺的考慮因素，在現(xiàn)代電力發(fā)展非常迅速的前提下，正確的系統(tǒng)操作和計(jì)劃非常必要。操縱整個(gè)系統(tǒng)的工作方法是電力系統(tǒng)調(diào)配的目標(biāo)，讓系統(tǒng)能夠提供高質(zhì)量的電能，確定系統(tǒng)能夠節(jié)約運(yùn)行且安全，而且能夠具有較強(qiáng)的自愈能力。它從已知的用戶需求、負(fù)荷的特性、電網(wǎng)發(fā)展、社會(huì)條件等這些因子著手，剖析過(guò)去的負(fù)荷值，對(duì)未來(lái)需要的負(fù)荷值做出預(yù)測(cè)[3][4]。通過(guò)得到的預(yù)測(cè)值，能夠有目的的運(yùn)用各種方法，像進(jìn)行用電量的控制、增加低谷時(shí)的用電設(shè)備、采用儲(chǔ)熱儲(chǔ)冷的技術(shù)等，變化電能耗電在時(shí)間上的散布，把耗電側(cè)需要的電量從用電高峰期減少，轉(zhuǎn)移或者提高用電低谷期的耗電量，用來(lái)增強(qiáng)電網(wǎng)操作的經(jīng)濟(jì)性以及可靠性[5]。精確的負(fù)荷預(yù)測(cè)，能夠節(jié)約的調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電機(jī)的開(kāi)機(jī)和停運(yùn)，保障系統(tǒng)能夠健康持續(xù)的運(yùn)行，降低不需要的旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備容量，制定可行的維修方案，使社會(huì)生產(chǎn)和人們生活能夠穩(wěn)定進(jìn)行，可靠的減少電能生產(chǎn)的資金，增加收益和回饋社會(huì)的力度?，F(xiàn)有技術(shù)中的短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)通常需要對(duì)多個(gè)不同位置處的電力負(fù)載功率進(jìn)行采樣分析，然而不同位置處的采樣數(shù)據(jù)在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上存在一定的誤差，從而容易影響短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性[1][6]。為此，本文設(shè)計(jì)了一種分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，主要是給出了短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)方案以及分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)例。

1 短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本文提供了一種分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，在對(duì)多個(gè)不同位置處的電力負(fù)載功率進(jìn)行采樣分析時(shí)，可以確保不同位置處的采樣數(shù)據(jù)在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的一致性，從而保障短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。

本文解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括用于進(jìn)行供電輸送的電網(wǎng)電力線路和用于進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)耐ㄓ嵭盘?hào)線路，所述通訊信號(hào)線路平行于所述電網(wǎng)電力線路設(shè)置，所述通訊信號(hào)線路和所述電網(wǎng)電力線路均包括上游端和下游端；所述通訊信號(hào)線路和所述電網(wǎng)電力線路的上游端設(shè)置有一個(gè)供電功率控制機(jī)構(gòu)，所述電網(wǎng)電力線路的下游端設(shè)置有若干個(gè)負(fù)載供電支線線路，每個(gè)所述負(fù)載供電支線線路和所述電網(wǎng)電力線路的連接處設(shè)置有一個(gè)分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，若干個(gè)所述分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)均連接所述通訊信號(hào)線路的下游端；所述供電功率控制機(jī)構(gòu)包括數(shù)據(jù)處理器和時(shí)間節(jié)點(diǎn)生成器，所述數(shù)據(jù)處理器和所述時(shí)間節(jié)點(diǎn)生成器均連接所述通訊信號(hào)線路的上游端，所述數(shù)據(jù)處理器連接所述時(shí)間節(jié)點(diǎn)生成器。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述供電功率控制機(jī)構(gòu)還包括功率控制器，所述功率控制器設(shè)置于所述電網(wǎng)電力線路的上游端，且所述功率控制器和所述時(shí)間節(jié)點(diǎn)生成器并聯(lián)連接所述數(shù)據(jù)處理器。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，每個(gè)所述分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)電流電壓監(jiān)測(cè)器、一個(gè)信號(hào)編碼器、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)器，所述電流電壓監(jiān)測(cè)器和所述網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)器并聯(lián)連接所述信號(hào)編碼器，且所述信號(hào)編碼器和所述網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)器均連接所述通訊信號(hào)線路的下游端。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，每個(gè)所述分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的所述信號(hào)編碼器和所述通訊信號(hào)線路的下游端之間通過(guò)一個(gè)信號(hào)發(fā)射器連接，每個(gè)所述分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的所述網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)器和所述通訊信號(hào)線路的下游端之間通過(guò)一個(gè)信號(hào)接收器連接。

2 分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)例說(shuō)明

圖1是分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中10-電網(wǎng)電力線路；11-負(fù)載供電支線線路；20-通訊信號(hào)線路；30-供電功率控制機(jī)構(gòu)；31-數(shù)據(jù)處理器；32-時(shí)間節(jié)點(diǎn)生成器；33-功率控制器；40-分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)；41-電流電壓監(jiān)測(cè)器；42-信號(hào)編碼器；43-網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)器；44-信號(hào)接收器；45-信號(hào)發(fā)射器。

圖1 分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

如圖1所示，一種分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括用于進(jìn)行供電輸送的電網(wǎng)電力線路10和用于進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)耐ㄓ嵭盘?hào)線路20，所述通訊信號(hào)線路20平行于所述電網(wǎng)電力線路10設(shè)置，所述通訊信號(hào)線路20和所述電網(wǎng)電力線路10均包括上游端和下游端；所述通訊信號(hào)線路20和所述電網(wǎng)電力線路10的上游端設(shè)置有一個(gè)供電功率控制機(jī)構(gòu)30，所述電網(wǎng)電力線路10的下游端設(shè)置有若干個(gè)負(fù)載供電支線線路11，每個(gè)所述負(fù)載供電支線線路11和所述電網(wǎng)電力線路10的連接處設(shè)置有一個(gè)分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)40，若干個(gè)所述分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)40均連接所述通訊信號(hào)線路20的下游端；所述供電功率控制機(jī)構(gòu)30包括數(shù)據(jù)處理器31和時(shí)間節(jié)點(diǎn)生成器32，所述數(shù)據(jù)處理器31和所述時(shí)間節(jié)點(diǎn)生成器32均連接所述通訊信號(hào)線路20的上游端，所述數(shù)據(jù)處理器31連接所述時(shí)間節(jié)點(diǎn)生成器32。

具體地，所述供電功率控制機(jī)構(gòu)30還包括功率控制器33，所述功率控制器33設(shè)置于所述電網(wǎng)電力線路10的上游端，且所述功率控制器33和所述時(shí)間節(jié)點(diǎn)生成器32并聯(lián)連接所述數(shù)據(jù)處理器31。每個(gè)所述分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)40包括一個(gè)電流電壓監(jiān)測(cè)器41、一個(gè)信號(hào)編碼器42、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)器43，所述電流電壓監(jiān)測(cè)器41和所述網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)器43并聯(lián)連接所述信號(hào)編碼器42，且所述信號(hào)編碼器42和所述網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)器43均連接所述通訊信號(hào)線路20的下游端。每個(gè)所述分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)40的所述信號(hào)編碼器42和所述通訊信號(hào)線路20的下游端之間通過(guò)一個(gè)信號(hào)發(fā)射器45連接，每個(gè)所述分布式負(fù)載監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)40的所述網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)器43和所述通訊信號(hào)線路20的下游端之間通過(guò)一個(gè)信號(hào)接收器44連接。

所述時(shí)間節(jié)點(diǎn)生成器32生成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)然后傳輸給所述數(shù)據(jù)處理器31，并通過(guò)所述通訊信號(hào)線路20傳輸至每個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)器43，從而確保不同位置處的采樣數(shù)據(jù)在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的一致性，從而保障短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)束語(yǔ)

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本文所設(shè)計(jì)的的一種分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，在對(duì)多個(gè)不同位置處的電力負(fù)載功率進(jìn)行采樣分析時(shí)，可以確保不同位置處的采樣數(shù)據(jù)在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的一致性，從而保障短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約了能源。

參考文獻(xiàn):

[1] 程晶晶;.一種光伏風(fēng)電一體化短期負(fù)載預(yù)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].電子技術(shù), 2017.06,23-25.

[2] 周明龍;程晶晶.一種分布式多點(diǎn)采樣短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng) [P].中國(guó)專利:CN206226013U,2017-06-06.

[3] 于浩祺.電力負(fù)荷特性分析及短期負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)[D].湖南大學(xué) .2016.

[4] 王惠中,周佳,劉軻.電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究綜述[J].電氣自動(dòng)化.2015(01),1-3+39.

[5] 程晶晶;周明龍;.GA-WNN網(wǎng)絡(luò)在風(fēng)電功率預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究 [J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2015.02 ,62-66.

[6] 陳亮.電力系統(tǒng)分布式動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)研究[D].華北電力大學(xué) .2014.