CN109167436A - 一种0.4kV低压配电网可视化方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种0.4kV低压配电网可视化方法，包括：计量自动化系统在线监测0.4kV低压配电网的负荷电气量；计量自动化系统将负荷电气量发送至线损计算系统和主站通讯管理机；根据负荷电气量，线损计算系统计算并统计节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度，并将节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度发送至主站通讯管理机；主站通讯管理机进行数据筛选，并将筛选出的配电网数据发送至可视化客户端；可视化客户端实时显示配电网数据。本申请方便运行人员查询、了解和掌握0.4kV低压配电网中所有辖区的线路、配变负荷变化情况，根据线路、配变的负荷情况快速作出管理响应，提高对0.4kV低压配电网设备运行管理水平。

Description

一种0.4kV低压配电网可视化方法
技术领域
本申请涉及低压配电网运行控制技术领域，尤其涉及一种0.4kV低压配电网可视化方法。
背景技术
随着配电网规模的日益扩大和计算机技术的快速发展，为了提高配电网系统运行人员处理和分析纷繁的电网数据的效率，可视化技术在电网中得到了广泛的应用。可视化技术作为解释大量数据最有效的手段之一，将数据转换成图形，给予人们深刻与意想不到的洞察力。电网信息可视化技术是把各种繁杂的数据转换成直观的图像，帮助运行人员更加直观的理解、观察电网数据。
目前，我国配电网信息可视化调度主要针对10kV级以上电压等级电网，但在0.4kV低压配电网还未实现可视化调度。国内高电压配电网调度，是基于大量安装的电压传感器、电流传感器、电气设备状态监测设备，实时将电压、电流、负荷及开关等信息传送给监控系统，由运行人员通过信息系统对电网负荷及电压进行调度。
将大量的电压传感器、电流传感器、电气设备状态监测设备安装于0.4kV低压配电网中，0.4kV低压配电网涉及范围广，导致投资巨大，可实施性差。随着低压分布式光伏等分布式电源的大规模接入，对低压配电网的影响也日趋严重，系统损耗较高的问题也愈发突出，导致供电企业成本大幅度增加，0.4kV低压配电网运行控制更加困难，因此，亟需设计一种能够面向0.4kV低压配电网的可视化运行的方法。
发明内容
本申请提供了一种0.4kV低压配电网可视化方法，以解决现有技术中0.4kV低压配电网中无法切实有效的进行可视化运行的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
本申请实施例公开了一种0.4kV低压配电网可视化方法，所述方法包括：
计量自动化系统在线监测0.4kV低压配电网的负荷电气量；
所述计量自动化系统将所述负荷电气量发送至线损计算系统和主站通讯管理机；
根据所述负荷电气量，所述线损计算系统计算并统计节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度；
所述线损计算系统将所述节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度发送至所述主站通讯管理机；
根据所述负荷电气量、节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度，所述主站通讯管理机进行数据筛选，并将筛选出的配电网数据发送至可视化客户端；
所述可视化客户端实时显示所述配电网数据。
优选的，在上述0.4kV低压配电网可视化方法中，所述负荷电气量包括：负荷的电流IL、端电压UL、有功功率PL及无功功率QL；所述节点电气量包括：节点的电流Ii、端电压Ui、有功功率Pi及无功功率Qi。
优选的，在上述0.4kV低压配电网可视化方法中，所述可视化客户端实时显示所述配电网数据，包括：
所述可视化客户端实时显示潮流分布图、线损分布图以及节点电压分布图。
优选的，在上述0.4kV低压配电网可视化方法中，所述潮流分布图中，实时显示所述负荷有功功率PL、无功功率QL及电流IL的数值。
优选的，在上述0.4kV低压配电网可视化方法中，所述线损分布图中，实时显示每个区域范围的线损ΔP数值。
优选的，在上述0.4kV低压配电网可视化方法中，所述节点电压分布图中，实时显示每个区域范围的节点电压数值以及三相电流不平衡度数值。
优选的，在上述0.4kV低压配电网可视化方法中，所述方法还包括：
若是线损ΔP数值越限，则所述可视化客户端发送警报；
根据警报，通过所述可视化客户端进行调节，调节方式包括：
当因三相电流不平衡导致线损ΔP数值越限时，则调节与所述三相电流不平衡线路相连的换相开关；
当因过负荷导致线损ΔP数值越限时，则过负荷智能增大线路容量或变压器容量；
当因电压低导致线损ΔP数值越限时，则调节与所述电压低线路并联的无功补偿装置，增大无功输出。
优选的，在上述0.4kV低压配电网可视化方法中，所述方法还包括：
若是三相电流不平衡度越限，则所述可视化客户端发送警报，并通过所述可视化客户端调节与所述三相电流不平衡线路相连的换相开关。
优选的，在上述0.4kV低压配电网可视化方法中，所述方法还包括：
若是节点电压数值越限，则所述可视化客户端发送警报；
根据警报，通过所述可视化客户端进行调节，调节方式包括：
当因三相电流不平衡导致节点电压数值越限时，则调节与所述三相电流不平衡线路相连的换相开关；
当因无功不足导致节点电压数值越限时，则调节与所述无功不足线路并联的无功补偿装置，增大无功输出；
当因无功过盛导致节点电压数值越限时，则调节与所述无功过盛线路并联的无功补偿装置，减少无功输出。
优选的，在上述0.4kV低压配电网可视化方法中，所述可视化客户端发送警报，包括：
越限的所述线损ΔP数值、所述节点电压数值或者所述三相电流不平衡度数值的字体颜色变红。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请提供了一种0.4kV低压配电网可视化方法，所述方法包括：计量自动化系统在线监测0.4kV低压配电网的负荷电气量，并将所述负荷电气量发送至线损计算系统和主站通讯管理机。所述线损计算系统通过所述负荷电气量计算并统计出节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度，并将所述节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度发送至所述主站通讯管理机。根据所述负荷电气量、节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度，所述主站通讯管理机进行数据筛选，并将筛选出的配电网数据发送至可视化客户端，所述可视化客户端实时显示所述配电网数据。本申请中，运行人员能够通过计量自动化系统获取的0.4kV低压配电网中运行数据，进而计算分析得到节点中电量数据、线损分布数值及三相电流不平衡度，方便运行人员查询、了解和掌握0.4kV低压配电网中所有辖区内的线路、配变负荷变化情况，并可根据线路、配变的负荷情况快速作出管理响应，大大提高了对0.4kV低压配电网设备运行管理水平。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种0.4kV低压配电网可视化方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种0.4kV低压配电网可视化系统的基本结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种0.4kV低压配电网可视化方法中的潮流分布图；
图4为本发明实施例提供的一种0.4kV低压配电网可视化方法中的线损分布图；
图5为本发明实施例提供的一种0.4kV低压配电网可视化方法中的节点电压分布图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
参见图2，为本发明实施例提供的一种0.4kV低压配电网可视化系统的基本结构示意图。图中0.4kV低压配电网可视化系统应用了本申请中的0.4kV低压配电网可视化方法。结合图2，在0.4kV低压配电网中，本申请基于计量自动化系统，对0.4kV低压配电网终端实时远程监控，再结合线损计算系统，对线路、配变的有关运行数据进行监测、统计和分析，进一步通过可视化客户端将0.4kV低压配电网的相关数据可视化显示出来。另外，可视化客户端连接着与计量终端相连的换相开关以及线路中的无功补偿装置，所以，当出现线损ΔP数值、三相电流不平衡度以及节点电压数值等越限情况时，运行人员可根据情况通过可视化客户端，利用换线开关及无功补偿装置等对配电网进行调整。
具体地，参见图1，为本发明实施例提供的一种0.4kV低压配电网可视化方法的流程示意图，由图1可知，本申请提供的0.4kV低压配电网可视化方法包括以下步骤：
步骤S01：计量自动化系统在线监测0.4kV低压配电网的负荷电气量；
计量自动化系统能够及时获取0.4kV低压配电网中准确的电量数据，本申请中计量自动化系统在线监测0.4kV低压配电网的负荷电气量，负荷电气量包括：负荷的电流IL、端电压UL、有功功率PL及无功功率QL。
步骤S02：所述计量自动化系统将所述负荷电气量发送至线损计算系统和主站通讯管理机；
步骤S03：根据所述负荷电气量，所述线损计算系统计算并统计节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度；
本申请中节点电气量包括：节点的电流Ii、端电压Ui、有功功率Pi及无功功率Qi。
步骤S04：所述线损计算系统将所述节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度发送至所述主站通讯管理机；
步骤S05：根据所述负荷电气量、节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度，所述主站通讯管理机进行数据筛选，并将筛选出的配电网数据发送至可视化客户端；
主站通讯管理机进行数据筛选，目的是为了筛选出重要的某些节点或者负载处的配电网数据。计量自动化系统、线损计算系统、主站通讯管理机以及可视化客户端之间可通过载波通信、光纤通信等方式进行数据传送。
步骤S06：所述可视化客户端实时显示所述配电网数据。
可视化客户端实时显示配电网数据，包括：潮流分布图、线损分布图以及节点电压分布图。
进一步，参见图3，为本发明实施例提供的一种0.4kV低压配电网可视化方法中的潮流分布图。为在潮流分布图中，实时显示所述负荷有功功率PL、无功功率QL及电流IL的数值。节点的电流Ii、端电压Ui、有功功率Pi及无功功率Qi数据通过线损计算系统及本节点以下所属负荷的电流IL、端电压UL、有功功率PL及无功功率QL计算获得。
图4为本发明实施例提供的一种0.4kV低压配电网可视化方法中的线损分布图。在线损分布图中，实时显示每个区域范围的线损ΔP数值。例如，线损计算系统通过获得节点201至节点204区间的有功功率，依次计为P1、P2、P3、P4，通过计算ΔP＝max(Pi-Pj)，其中i、j为1、2、3、4，且i≠j，将计算出的ΔP上传至主站通讯管理机，并且在线损分布图中以数字的形式实时显示。
图5为本发明实施例提供的一种0.4kV低压配电网可视化方法中的节点电压分布图。在节点电压分布图中，实时显示每个区域范围的节点电压数值以及三相电流不平衡度数值。重要节点的电压数据以及三相电流不平衡度通过计量自动化系统与线损计算系统数据综合分析计算得到，其中，节点电压通过本节点以下所属负荷的计算获得，三相电流不平衡度通过最大电流与最小电流做差，取得的差值与最大电流的比值即为三相电流不平衡度。
为了进一步优化上述技术方案，本申请中0.4kV低压配电网可视化方法还包括：当线损ΔP数值越限，则所述可视化客户端发送警报；根据警报，通过所述可视化客户端进行调节，调节方式包括：当因三相电流不平衡导致线损ΔP数值越限时，则调节与所述三相电流不平衡线路相连的换相开关；当因过负荷导致线损ΔP数值越限时，则过负荷智能增大线路容量或变压器容量，比方说，长时间过负荷的话，可通过换相开关开断负荷；当因电压低导致线损ΔP数值越限时，则调节与所述电压低线路并联的无功补偿装置，增大无功输出，无功补偿装置包括电容器，可以通过控制电容器的投入或退出，另外，动态无功补偿装置可能通过调节输出量来控制无功输出。
当三相电流不平衡度越限时，则所述可视化客户端发送警报，并通过所述可视化客户端调节与所述三相电流不平衡线路相连的换相开关。
当节点电压数值越限时，则所述可视化客户端发送警报；根据警报，通过所述可视化客户端进行调节，调节方式包括：当因三相电流不平衡导致节点电压数值越限时，则调节与所述三相电流不平衡线路相连的换相开关；当因无功不足导致节点电压数值越限时，则调节与所述无功不足线路并联的无功补偿装置，增大无功输出；当因无功过盛导致节点电压数值越限时，则调节与所述无功过盛线路并联的无功补偿装置，减少无功输出。
进一步，可视化客户端发送警报包括：越限的所述线损ΔP数值、所述节点电压数值或者所述三相电流不平衡度数值的字体颜色变红。可通过数值字体颜色的变化来提醒运行人员越限位置所在。
综上，通过本申请0.4kV低压配电网可视化方法，运行人员能够利用计量自动化系统获取的0.4kV低压配电网中运行数据，进而计量化自动系统和线损计算系统综合计算分析得到节点中电量数据、线损分布数值及三相电流不平衡度，方便运行人员查询、了解和掌握0.4kV低压配电网中所有辖区内的线路、配变负荷变化情况，并可根据线路、配变的负荷情况快速作出管理响应，大大提高了对0.4kV低压配电网设备运行管理水平。本申请不仅能够实时显示0.4kV低压配电网中所有辖区内的线路、配变负荷变化情况，还具有线损超限、节电压越限以及三相电流不平衡度越限的告警功能，具有宏观信息综合指标总览、基于地理背景的台区电网全境潮流图，具有较强的可视化性及可操作性，为实现0.4kV低压配电网的经济运行、提高供电质量及电网规划、改造、扩容提供技术支撑。
由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种0.4kV低压配电网可视化方法，其特征在于，所述方法包括：
计量自动化系统在线监测0.4kV低压配电网的负荷电气量；
所述计量自动化系统将所述负荷电气量发送至线损计算系统和主站通讯管理机；
根据所述负荷电气量，所述线损计算系统计算并统计节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度；
所述线损计算系统将所述节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度发送至所述主站通讯管理机；
根据所述负荷电气量、节点电气量、线损分布数值及三相电流不平衡度，所述主站通讯管理机进行数据筛选，并将筛选出的配电网数据发送至可视化客户端；
所述可视化客户端实时显示所述配电网数据。
2.根据权利要求1所述的0.4kV低压配电网可视化方法，其特征在于，所述负荷电气量包括：负荷的电流IL、端电压UL、有功功率PL及无功功率QL；所述节点电气量包括：节点的电流Ii、端电压Ui、有功功率Pi及无功功率Qi。
3.根据权利要求1所述的0.4kV低压配电网可视化方法，其特征在于，所述可视化客户端实时显示所述配电网数据，包括：
所述可视化客户端实时显示潮流分布图、线损分布图以及节点电压分布图。
4.根据权利要求3所述的0.4kV低压配电网可视化方法，其特征在于，所述潮流分布图中，实时显示所述负荷有功功率PL、无功功率QL及电流IL的数值。
5.根据权利要求3所述的0.4kV低压配电网可视化方法，其特征在于，所述线损分布图中，实时显示每个区域范围的线损ΔP数值。
6.根据权利要求3所述的0.4kV低压配电网可视化方法，其特征在于，所述节点电压分布图中，实时显示每个区域范围的节点电压数值以及三相电流不平衡度数值。
7.根据权利要求5所述的0.4kV低压配电网可视化方法，其特征在于，所述方法还包括：
若是线损ΔP数值越限，则所述可视化客户端发送警报；
根据警报，通过所述可视化客户端进行调节，调节方式包括：
当因三相电流不平衡导致线损ΔP数值越限时，则调节与所述三相电流不平衡线路相连的换相开关；
当因过负荷导致线损ΔP数值越限时，则过负荷智能增大线路容量或变压器容量；
当因电压低导致线损ΔP数值越限时，则调节与所述电压低线路并联的无功补偿装置，增大无功输出。
8.根据权利要求6所述的0.4kV低压配电网可视化方法，其特征在于，所述方法还包括：
若是三相电流不平衡度越限，则所述可视化客户端发送警报，并通过所述可视化客户端调节与所述三相电流不平衡线路相连的换相开关。
9.根据权利要求6所述的0.4kV低压配电网可视化方法，其特征在于，所述方法还包括：
若是节点电压数值越限，则所述可视化客户端发送警报；
根据警报，通过所述可视化客户端进行调节，调节方式包括：
当因三相电流不平衡导致节点电压数值越限时，则调节与所述三相电流不平衡线路相连的换相开关；
当因无功不足导致节点电压数值越限时，则调节与所述无功不足线路并联的无功补偿装置，增大无功输出；
当因无功过盛导致节点电压数值越限时，则调节与所述无功过盛线路并联的无功补偿装置，减少无功输出。
10.根据权利要求7到9任意一项所述的0.4kV低压配电网可视化方法，其特征在于，所述可视化客户端发送警报，包括：
越限的所述线损ΔP数值、所述节点电压数值或者所述三相电流不平衡度数值的字体颜色变红。
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