采样时间节点高同步性的电力短期负荷预测系统设计

周明龙 程晶晶

(安徽机电职业技术学院， 安徽 芜湖 241000)

1 技术设计方案

设计一种采样时间节点同步性较高的电力短期负荷预测系统，保障采样时间节点较高的同步性。

本预测系统的组成包括：设置于电网中用于从供电端向负载端进行供电输送的电网电力线路；设置于电网电力线路负载端的负载功率监测接地线路；用于对负载功率监测接地线路的电压和电流进行监测的负载功率监测机构；用于将负载功率监测机构所采集数据编码成信号的信号编码器；用于将信号编码器生成的信号传输至通信网络的信号发射器。负载功率监测机构包括：监测电路调节电阻；用于对负载功率监测接地线路的电压进行监测的电压检测器；用于对负载功率监测接地线路的电流进行监测的电流检测器。监测电路调节电阻与电压检测器并联后再与电流检测器串联。在本设计技术方案中，对以下各结构进行了改进：

首先改进了负载功率监测机构，包括电压互感器和负载监测整流器。电压互感器设置于负载功率监测接地线路上，负载监测整流器的交流输入侧连接电压互感器，监测电路调节电阻和电流检测器串联连接在负载监测整流器的直流输出侧的正负极之间。

改进了向信号编码器中输入标准时间信号的网络计时器和连接通信网络的信号接收器，网络计时器连接信号接收器和信号编码器。

改进了接收负载功率监测机构采集的数据并输出控制信号的负载数据处理器和用于控制监测电路调节电阻的监测电路调节控制器，负载数据处理器连接所述监测电路调节控制器和信号编码器。

在负载功率监测接地线路上设置监测线路滤波电容，监测线路滤波电容设置于负载功率监测机构和电网电力线路之间。

2 实例说明

本电力短期负荷预测系统结构包括：设置于电网中用于从供电端向负载端进行供电输送的电网电力线路1；设置于电网电力线路1负载端的负载功率监测接地线路2；用于对负载功率监测接地线路2的电压和电流进行监测的负载功率监测机构；用于将负载功率监测机构采集的数据编码成信号的信号编码器3；用于将信号编码器3生成的信号传输至通信网络6的信号发射器4；用于向信号编码器3中输入标准时间信号的网络计时器5；连接通信网络6的信号接收器7；所述网络计时器5连接所述信号接收器7和所述信号编码器3。负载功率监测机构包括：监测电路调节电阻8；用于对负载功率监测接地线路2的电压进行监测的电压检测器9；用于对负载功率监测接地线路2的电流进行监测的电流检测器10；监测电路调节电阻8与电压检测器9并联后与电流检测器10串联。

图1 短期负荷预测系统的结构示意图

负载功率监测机构包括电压互感器11和负载监测整流器12。电压互感器11设置于负载功率监测接地线路2上，负载监测整流器12的交流输入侧连接电压互感器11，监测电路调节电阻8和电流检测器10串联连接在负载监测整流器12的直流输出侧正负极之间。在负载功率监测接地线路2上设置监测线路滤波电容13，监测线路滤波电容13设置于负载功率监测机构和电网电力线路1之间。其他机构包括接收负载功率监测机构采集的数据并输出控制信号的负载数据处理器14、用于控制监测电路调节电阻8的监测电路调节控制器15，负载数据处理器14连接监测电路调节控制器15和信号编码器3。

负载数据处理器14采集电压检测器9和电流检测器10的实测数据，然后向监测电路调节控制器15发出控制信号，向信号编码器3输出采集的数据，网络计时器5向信号编码器3中输入标准网络时间戳，使信号编码器3向信号发射器4输入带有标准时间戳的功率信息。

3 结 语

与现有技术相比较，本次设计电力短期负荷预测系统，设置了向信号编码器中输入标准时间信号的网络计时器和连接通信网络的信号接收器，可保障采样时间节点较高的同步性。设置了监测电路调节电阻、负载数据处理器和监测电路调节控制器，可以使负载功率的波动调节负载电压和负载电流，始终介于电压检测器和电流检测器的准确测量范围内，从而保障监测工作的稳定性。

本次设计已获得实用新型专利，专利号为“ZL2016212893543”，专利名称为“一种采样时间节点同步性高的电力短期负荷预测系统。”

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