CN104682561A - 一种智能云服务系统对台区进行优化的方法 - Google Patents

Abstract

一种智能云服务系统对台区进行优化的方法，云服务系统包括三层，第一层：云服务管理主站，为云数据的储存、计算分析、管理及提出优化方案或报警指示；第二层：通信层，实现信息的上传下达，第三层：配电设备、TTU终端，实现台区运行数据的读取、传感器监测、临时储存、管理执行，该云服务系统实时监测台区情况，根据不同情况提出不同的优化方案，直至所有优化方案完成。

Description

一种智能云服务系统对台区进行优化的方法

技术领域

本发明涉及台区云服务系统，具体说了是对台区各种问题进行优化解决的智能云服务系统。

背景技术

农村配电台区的分布点多面广，不同区间内台区配置复杂，通常一个农村电工要对10～50个台区进行管理维护，在不借助相关管理系统的情况下劳动效率与工作质量较差。另外，现农村电网使用的一些后台服务系统比较贴近农村电工的实用性功能少、智能化程度低，那么农村电网“台区云服务系统”将是未来的发展方向。

发明内容

为解决上术技术问题，本发明提供一种智能云服务系统对台区进行优化的方法，实时监测台区情况，根据不同情况提出不同的优化方案，直至所有优化方案完成。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种智能云服务系统对台区进行优化的方法，云服务系统包括三层，第一层：云服务管理主站，为云数据的储存、计算分析、管理及提出优化方案或报警指示；第二层：通信层，实现信息的上传下达，第三层：配电设备、TTU终端，实现台区运行数据的读取、传感器监测、临时储存、管理执行，其优化方法包括以下步骤，

步骤一、将台区内各配电变压器（S9型、S11型、S13型）的技术参数存入云服务管理主站，云服务管理主站利用TTU实时采集台区内各配电变压器的运行工况信息，云服务管理主站将待优化信息分为台区损耗超标优化、台区负荷优化和故障优化，并通过工况信息与存储信息进行对比；

A、台区损耗超标优化：云服务管理主站将配变总损耗与台区总损耗进行对比，其中，台区总损耗为配电变压器+综合配电箱的损耗之和，台区总损耗为台区输入电量减去输出电量，如果台区总损耗为配变总损耗的1.2-1.4倍，即为配变损耗过大，云服务管理主站提出更换配电变压器为节能型配电变压器，反之，云服务系统监测台区负荷中无功电流的成分比例，功率因数低于0.80以下，判定该台区为无功损耗过大，推荐使用VQC多级无功自动补偿；

B、台区负荷优化：云服务管理主站通过TTU监测台区是否过负荷运行或者三相负荷不平衡超标，由各配变的最大输出有功功率乘以系数与当前实时运行数据（实时电压电流数据）折算的有功功率比较确定台区是否过负荷运行，云服务管理主站根据负荷特点，择不同容量的高过载变压器或有载调容变压器，当三相负载电流不平衡度大于15%并持续0.5h，通过在配变低压侧不同相间跨接数只2～5kvar低压电容器的方法进行校正三相不平衡；

C、故障优化：云服务管理主站通过TTU收集台区配变实际运行监测数值与TTU标准参数对比，云服务系统会根据实时运行数据自行判断问题缘故并提出修改措施。

本发明所述的步骤一中台区内各配电变压器分为台区上级与台区下级，台区上级为高压输配电系统，台区下级为低压输配电系统，云服务系统根据台区上下级失压顺序确定故障区域。

本发明所述的步骤一C中的故障为软件故障与硬件故障，根据台区运行参数及参数保护门限值确定台区故障原因。

本发明所述的软件故障，通过各门限的参数，判断是否门限超标，修改超标门限阀值。

本发明所述的硬件故障为指在没有软件故障存在同时由于任何故障造成的台区本身、台区上级、台区下级任意部分的停电，或配变非法移动位置产生的盗窃。

本发明的有益效果是：

1、损耗治理：智能判断下辖台区运行的损耗值及类型，针对性提供技术解决方案。

2、负荷管理：下辖台区峰、谷负荷预测并提出应对优化措施；台区三相负荷不平衡报警并提出优化措施。

3、故障定性定位：下辖台区故障定性及定位并提出推荐解决方案；不同台区同类故障罗列梳理，并提出推荐解决方案；配变非法偷盗报警。

4、定址定容分析：台区安装位置及运行维护成本分析并提出合理建议。

附图说明

图1为本发明的云系统搭建示意图；

图2为本发明的云系统功能及控制流程示意图；

图3为本发明的智能台区云服务调控原理图。

具体实施方式

台区损耗超标：市场上现运行配变型号大体上分为S9型、S11型、S13型(非晶合金比较节能故不再统计)，单台配变的 总损耗=空载损耗+负载损耗，每台配变规格型号等参数在安装时均已录入云服务系统，下面为不同规格不同容量的配变参数指标，根据云系统采集的 台区总损耗=输入电量－输出电量方法即可得出损耗，而且为了酌情判断配变损耗是否过大，我们给予它一个判定系数，为总损耗的1.2～1.4倍，超过了认为“配变损耗过大”。 当然，判断是否为配变自身损耗或无功损耗为主要损耗还要监测台区负荷中无功电流的成分比例，即功率因数的大小，我们也给予它一个判定系数，低于0.80以下判定为无功损耗过大，推荐使用VQC多级无功自动补偿（如云系统计算无功缺50kvar，则推荐方案共补+分补偿混合补偿模式△20+△20+Y10）进行提升功率因数。上述两种情况如同时存在，那么同时实施。

损耗治理：台区监测负荷为感性无功电流过大则提出安装容性电容进行补偿，减少无功电能损失；根据台区电能输入-电能输出=台区损耗的原则计算台区损耗，并与当前电网公司节能变压器规格使用要求（如S11或S13型）及该台区配变规格标准损耗值比较，如≥1.35倍则为高损耗台区，并推荐更换变压器方案。

                     表1  10kV S9型三相油浸式变压器技术参数

表2  10kV S11型三相油浸式变压器技术参数

表3  10kV S13型三相油浸式变压器技术参数

2.台区负荷问题：主要分过负荷运行与三相负荷不平衡超标。过负荷运行即过载，判断依据是根据1. 由各配变的最大输出有功功率乘以系数与当前实时运行数据（实时电压电流数据）折算的有功功率比较确定台区是否过负荷运行，如规格容量100kVA变压器、功率因数为1时，最大输出有功功率=100×1，再×系数=过负荷门限值，当然系数可以调节，一般大于1.0倍判定为过负荷。在过负荷的同时还要看负荷的时间因素，即是时段性负荷还是季节性负荷？时段性负荷：随时间性有规律变动的负荷，如四季负荷无明显变化，体现在每天有小于6小时1.5倍额定容量运行的（最大输出有功功率）、小于3小时1.75倍额定容量运行的、小于2小时2倍额定容量运行的视为时段性负荷，此类主要体现在城市地区。季节性负荷：随季节性有规律变动的负荷，如夏冬季节负载率连续达到60%以上，春秋季节负载率在40%以下的，主要体现在农村地区。根据过负荷特点可针对性的选择不同容量的高过载变压器（可根据上述条件进行过载运行）或有载调容变压器（可根据上述条件让同一个变压器运行在两个大小不同容量的变压器，春秋季节时运行在小容量减少了空载损耗，夏冬季节运行在大容量满足大负荷的要求，一般大小容量比例为1/3）进行解决。

三相负荷不平衡超标即三相负载电流不平衡度大于15%并持续0.5h，通过在配变低压侧不同相间跨接数只2～5kvar低压电容器的方法进行校正三相不平衡。

负荷管理：利用云服务的高级智能计算功能辅助调度管理，此调度管理在获得工作票系统、综合保护控制装置、用电负荷预测、经济性运行以及关联保护系统的数据基础上,实现对台区负荷及运行数据的合理安排，最终达到提高电网的供电能力、供电可靠性、经济运行水平。如：系统可根据台区不同时间段的负荷变化情况（高中低负荷各运行在那个时间段、是线性缓慢增长或下降、还是小阶梯或大阶梯猛增猛减等）及历史运行经验，识别大负荷用户的接入、断开时间及负荷量数据，并向管理者提出错峰用电、设备增容、预期过负荷报警等推荐指导措施。

3.出现故障：主要分软件与硬件故障。软件包括台区所有控制器内部参数设置、有线及无线通讯、云服务主站；硬件包括变压器、台区TTU终端、配电箱等看得见摸得着的设备。 

软件故障特指实际运行监测数值与TTU标准参数对比过限、或通讯不畅失利连等造成的问题，云服务系统会根据实时运行数据自行判断问题缘故并提出修改措施。包括由于参数设置导致的保护停电等故障。

硬件故障指在没有软件故障存在同时由于任何（不包括计划停电）故障造成的台区本身、台区上级、台区下级任意部分的停电，台区TTU会根据监测数据、停电先后时间确定故障区域，减少电工故障巡线时间和难度。硬件故障还包括配变非法移动位置产生的盗窃。

故障定性定位：下辖台区故障定性及定位并提出推荐解决方案；不同台区同类故障罗列梳理，并提出推荐解决方案；配变非法偷盗报警。

台区上级为高压输配电系统，台区下级为低压输配电系统，可根据台区上下级失压顺序确定故障区域，即上级故障、台区故障、下级故障，并根据台区运行参数及参数保护门限值确定台区故障原因，提出应对措施。如低压A相失压故障，推荐查找A相电压回路熔断器是否完好，低压2#馈线过流保护，推荐查找那么保护动作值是否正常，动作次数是否正确，是否检查该台区低压2#馈线开关是否完好。

4.运行成本过高：包括台区配变损耗（上述1.台区损耗超标：已经介绍）+台区安装位置非负荷中心（台区下属线路构架不合理、线路长、线径细所导致的电能损耗增加）+ 人工维护费用+车辆使用费用。运维成本过高的衡量指标是：上述1.台区损耗超标：台区总损耗的1.2～1.4倍基础累加的损耗，即为台区总损耗的1.4～2倍。

以上所述，仅是发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种智能云服务系统对台区进行优化的方法，其特征在于：云服务系统包括三层，第一层：云服务管理主站，为云数据的储存、计算分析、管理及提出优化方案或报警指示；第二层：通信层，实现信息的上传下达，第三层：配电设备、TTU终端，实现台区运行数据的读取、传感器监测、临时储存、管理执行，其优化方法包括以下步骤，

步骤一、将台区内各配电变压器的技术参数存入云服务管理主站，云服务管理主站利用TTU实时采集台区内各配电变压器的运行工况信息，云服务管理主站将待优化信息分为台区损耗超标优化、台区负荷优化和故障优化，并通过工况信息与存储信息进行对比；

A、台区损耗超标优化：云服务管理主站将配变总损耗与台区总损耗进行对比，其中，台区总损耗为配电变压器+综合配电箱的损耗之和，台区总损耗为台区输入电量减去输出电量，如果台区总损耗为配变总损耗的1.2-1.4倍，即为配变损耗过大，云服务管理主站提出更换配电变压器为节能型配电变压器，反之，云服务系统监测台区负荷中无功电流的成分比例，功率因数低于0.80以下，判定该台区为无功损耗过大，推荐使用VQC多级无功自动补偿；

B、台区负荷优化：云服务管理主站通过TTU监测台区是否过负荷运行或者三相负荷不平衡超标，由各配变的最大输出有功功率乘以系数与当前实时运行数据（实时电压电流数据）折算的有功功率比较确定台区是否过负荷运行，云服务管理主站根据负荷特点，择不同容量的高过载变压器或有载调容变压器，当三相负载电流不平衡度大于15%并持续0.5h，通过在配变低压侧不同相间跨接数只2～5kvar低压电容器的方法进行校正三相不平衡；

C、故障优化：云服务管理主站通过TTU收集台区配变实际运行监测数值与TTU标准参数对比，云服务系统会根据实时运行数据自行判断问题缘故并提出修改措施。

2.如权利要求1所述的一种智能云服务系统对台区进行优化的方法，其特征在于：所述的步骤一中台区内各配电变压器分为台区上级与台区下级，台区上级为高压输配电系统，台区下级为低压输配电系统，云服务系统根据台区上下级失压顺序确定故障区域。

3.如权利要求1所述的一种智能云服务系统对台区进行优化的方法，其特征在于：所述的步骤一C中的故障为软件故障与硬件故障，根据台区运行参数及参数保护门限值确定台区故障原因。

4.如权利要求3所述的一种智能云服务系统对台区进行优化的方法，其特征在于：所述的软件故障，通过各门限的参数，判断是否门限超标，修改超标门限阀值。

5.如权利要求3所述的一种智能云服务系统对台区进行优化的方法，其特征在于：所述的硬件故障为指在没有软件故障存在同时由于任何故障造成的台区本身、台区上级、台区下级任意部分的停电，或配变非法移动位置产生的盗窃。