CN104218588A - 一种配电网供电电压智能分析和辅助决策方法 - Google Patents

Abstract

一种配电网供电电压智能分析和辅助决策方法：首先，采用简洁、方便的方式，对目标线路建模和潮流计算，通过一套电压分析方法，找到导致电压超标主要因素；最后，通过一套辅助决策算法，综合考虑技术，给出最优的解决措施。具体包括以下步骤：S1基础建模；S2电压分析，找到造成目标线路电压超标的主要因素；S3辅助决策，在满足技术指标的情况下，通过计算经济指标，给出最优的解决措施；S4生成分析报告。本发明不仅能做潮流计算，且操作简单易行，对知识和技能要求不高，另外，还能进行电压分析功能，并直观的给出导致电压超标的原因和相应的解决措施建议。

Description

一种配电网供电电压智能分析和辅助决策方法

技术领域

本发明涉及一种配电网供电电压智能分析和辅助决策方法。

背景技术

电压偏差即实际运行电压对系统标称电压的偏差相对值，是衡量电能质量的重要指标之一。电压偏差过大不仅影响电网的稳定和经济运行以及电力设备的使用寿命，而且会影响客户的正常的生产、生活。

配电网(10kV、380/220V)是主要的电力客户的载体。近年来，随着居民生活水平和用电需求的提升，配电网的电压超标问题(即实际运行电压超过国家标准规定的上限或下限)日益凸显，最常见的就是电压偏低(即低于国家标准的下限，如10kV供电电压的下限是9.3kV，220V供电电压的下限是198V)。

导致配电网电压偏差的因素多样，包括网架、设备、负荷以及分布式电源等；同时，配电网从业人员的专业技术基础较差，且缺少必要的工具，因此，不能准确找到问题的根源，进而制定的解决措施针对性差，不仅问题得不到解决，而且导致重复投资和资源浪费。

目前，据查新，目前没有类似的分析方法，配电网潮流计算进行电压分析的主要手段是采用软件分析，国外已有成熟的商业软件，如ETAP。但是，这些软件仅能做潮流计算，且操作复杂，对知识和技能要求高；此外，这些软件没有电压分析功能，不能直观的给出导致电压超标的原因和相应的解决措施建议。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种配电网供电电压智能分析和辅助决策方法，不仅能做潮流计算，且操作简单易行，对知识和技能要求不高，另外，还能进行电压分析功能，并直观的给出导致电压超标的原因和相应的解决措施建议。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种配电网供电电压智能分析和辅助决策方法，其特征是包括以下步骤：

S1基础建模

以配网设备库中的元件为基础，通过手工方式，绘制目标线路模型；或者，通过配网GIS导入目标线路模型；

所述的配网设备库集成有常用的配网设备，包括配电变压器、架空和电缆线路、电容器、调压器；

S2电压分析，找到造成目标线路电压超标的主要因素，具体包括以下子步骤：

S2-1功率因数提高至0.9进行潮流计算，看目标线路末端电压是否超限，若偏差不超标，则导致电压偏差超标的主要因素为功率因数过低，电压分析结束；超，则进入下一子步骤；

S2-2增大导线截面2个等级进行潮流计算，若目标线路末端电压偏差不超标，则导线截面偏小是主要影响因素；超，则进入下一子步骤；

S2-3缩短供电半径至规划要求(10kV为15km，380/220V为500m)，进行潮流计算，若目标线路末端电压偏差不超标，则供电半径过长是主要影响因素；超，则进入下一子步骤；

S2-4在保证电源电压合格的前提下，尽可能提高电源电压，进行潮流计算；若末端电压不超限值，则电源电压偏低是主要影响因素；超，则结束；

S3辅助决策，在满足技术指标(即电压满足国家标准)的情况下，通过计算经济指标(即年平均投资)，给出最优的解决措施，具体包括以下子步骤：

S3-1从知识库获取典型解决措施：包括提高功率因数、增大导线截面、加装调压器、缩短供电半径和提高电源电压(即配电变压器运行档位)；

S3-2计算各类解决措施的技术指标：将解决措施代入基础模型进行潮流计算，得到目标线路末端电压；

S3-3计算各类解决措施的经济指标年平均投资，其计算方法如下：

年平均投资＝初次投资/可用年限+年维护费-年线损减少量×电价；

S3-4选择最优措施。

通过调用辅助决策算法，通过计算各类解决措施的经济和技术指标，得到最优的解决措施；对于满足经济指标的多个解决措施，比对其经济指标，年平均投资最小的，即为最优措施。

辅助决策算法及其说明见附图3。

S4生成分析报告

根据将电压分析和辅助决策的结果，生成分析报告(word版)

本发明提出的配电网供电电压分析和辅助决策方法，首先，采用简洁、方便的方式，对目标线路(也就是存在问题、需要进行分析和制定解决措施的线路)建模和潮流计算，通过一套电压分析方法，找到导致电压超标主要因素；最后，通过一套辅助决策算法，综合考虑技术(即电压满足国家标准)和经济指标(即年平均投资)，给出最优的解决措施。本发明主要用于中低压配电网电压偏差问题分析和解决措施支持，服务于配电网从业人员，实现减少工作量、优化投资的目标。

有益效果：

(1)本系统使用简便、分析和辅助决策过程智能化，最大限度的减少人工参与程度和工作量，易于被相关从业者接受。

(2)本系统可解决电压超标问题分析不准、改造措施针对性差的症结，对于优化配电网投资具有重要意义。

(3)本系统的使用，可有效提升配网电压质量，切实保证用户正常用电，对供电企业更好的履行社会责任有推动作用。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为电压分析算法流程图；

图3为辅助决策算法流程。

具体实施方式

本发明的配电网供电电压智能分析和辅助决策方法实施例，包括以下步骤：

S1基础建模

以配网设备库中的元件为基础，通过手工方式，绘制目标线路模型；或者，通过配网GIS导入目标线路模型；

所述的配网设备库集成有常用的配网设备，包括配电变压器、架空和电缆线路、电容器、调压器；

S2电压分析，找到造成目标线路电压超标的主要因素，具体包括以下子步骤：

S2-1功率因数提高至0.9进行潮流计算，看目标线路末端电压是否超限，若偏差不超标，则导致电压偏差超标的主要因素为功率因数过低，电压分析结束；超，则进入下一子步骤；

S2-2增大导线截面2个等级进行潮流计算，若目标线路末端电压偏差不超标，则导线截面偏小是主要影响因素；超，则进入下一子步骤；

S2-3缩短供电半径至规划要求(10kV为15km，380/220V为500m)，进行潮流计算，若目标线路末端电压偏差不超标，则供电半径过长是主要影响因素；超，则进入下一子步骤；

S2-4在保证电源电压合格的前提下，尽可能提高电源电压，进行潮流计算；若末端电压不超限值，则电源电压偏低是主要影响因素；超，则结束；

S3辅助决策，在满足技术指标(即电压满足国家标准)的情况下，通过计算经济指标(即年平均投资)，给出最优的解决措施，具体包括以下子步骤：

S3-1从知识库获取典型解决措施：包括提高功率因数、增大导线截面、加装调压器、缩短供电半径和提高电源电压(即配电变压器运行档位)；

S3-2计算各类解决措施的技术指标：将解决措施代入基础模型进行潮流计算，得到目标线路末端电压；

S3-3计算各类解决措施的经济指标年平均投资，其计算方法如下：

年平均投资＝初次投资/可用年限+年维护费-年线损减少量×电价；

S3-4选择最优措施。

通过调用辅助决策算法，通过计算各类解决措施的经济和技术指标，得到最优的解决措施；对于满足经济指标的多个解决措施，比对其经济指标，年平均投资最小的，即为最优措施。

辅助决策算法及其说明见附图3。

S4生成分析报告

根据将电压分析和辅助决策的结果，生成分析报告(word版)。

Claims (1)

1.一种配电网供电电压智能分析和辅助决策方法，其特征是包括以下步骤：

S1基础建模

以配网设备库中的元件为基础，通过手工方式，绘制目标线路模型；或者，通过配网GIS导入目标线路模型；

所述的配网设备库集成有常用的配网设备，包括配电变压器、架空和电缆线路、电容器、调压器；

S2电压分析，找到造成目标线路电压超标的主要因素，具体包括以下子步骤：

S2-1功率因数提高至0.9进行潮流计算，看目标线路末端电压是否超限，若偏差不超标，则导致电压偏差超标的主要因素为功率因数过低，电压分析结束；超，则进入下一子步骤；

S2-2增大导线截面2个等级进行潮流计算，若目标线路末端电压偏差不超标，则导线截面偏小是导致电压偏差超标的主要影响因素；超，则进入下一子步骤；

S2-3缩短供电半径至规划要求(10kV为15km，380/220V为500m)，进行潮流计算，若目标线路末端电压偏差不超标，则供电半径过长是导致电压偏差超标的主要影响因素；超，则进入下一子步骤；

S2-4在保证电源电压合格的前提下，尽可能提高电源电压，进行潮流计算；若末端电压不超限值，则电源电压偏低是主要影响因素；超，则结束；

S3辅助决策，在满足技术指标的情况下，通过计算经济指标，给出最优的解决措施，具体包括以下子步骤：

S3-1从知识库获取典型解决措施：包括提高功率因数、增大导线截面、加装调压器、缩短供电半径和提高电源电压；

S3-2计算各类解决措施的技术指标：将解决措施代入基础模型进行潮流计算，得到目标线路末端电压；

S3-3计算各类解决措施的经济指标年平均投资，其计算方法如下：

年平均投资＝初次投资/可用年限+年维护费-年线损减少量×电价；

S3-4选择最优措施

通过调用辅助决策算法，通过计算各类解决措施的经济和技术指标，得到最优的解决措施；对于满足经济指标的多个解决措施，比对其经济指标，年平均投资最小的，即为最优措施。

S4生成分析报告

根据将电压分析和辅助决策的结果，生成分析报告。