CN111105174A - 一种配电网供电电压合格率分层评价方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请一种配电网供电电压合格率分层评价方法及系统，利用实采数据计算各个户端的电压偏差，根据电压偏差统计户端的电压合格率，从而分层次对配电变压器、馈线和变电站的供电电压合格率进行依次计算评价，改变传统的抽样、广域评价，可实现对低电压的快速判别和精准定位；通过实施本发明提供的评价方法，可以对局部区域内的户、变、线、站的供电质量进行评价，比较不同馈线、不同台区等的供电电压合格率，为后续治理的优先级排序提供依据。
Description
技术领域
本发明属于电力系统供电质量评价领域，具体涉及一种配电网供电电压合格率分层评价方法及系统。
背景技术
配电网供电质量问题涉及面广，需要从成因分析、诊断、治理到治理后效果评估以及电压预警开展研究，其中供电电压合格率的评价在整个治理过程中占据基础地位。
供电电压合格率是衡量供电质量的一项重要指标，是系统正常运行情况下，实际运行电压偏差在限值范围内的累计时间与电压监测总时间的百分比。由于配网用户供电电压等级多、电压偏差要求不同，为便于区域供电电压合格率考核管理，供电公司往往将供电用户分为A、B、C、D四类，采用抽样分类考核，并通过加权计算汇总获得区域供电电压综合合格率。
智能电表的普及实现了配电网对电压数据采集的低间隔、全覆盖，为精细刻画供电电压合格率提供了基础数据；地理信息系统、用户采集系统、生产管理系统等系统数据的集成和交互，为配电网透明化操作提供了平台数据。因此，研究基于多源数据的配电网电压分层精细化评价方法，并指导电压治理改造，具有工程意义和实用价值。
发明内容
本发明提出一种考虑空间特性的配电网供电电压合格率分层评价方法及系统，基于多源数据，采用户-变-线-站聚合方式分层刻画局部区域的电压合格率，便于低电压的快速判别、精准定位，为后续治理以及治理效果评估提供技术支持。
本发明一种配电网供电电压合格率分层评价方法，包括：
利用实采数据计算户端的电压偏差并统计户端电压合格率；
根据户端电压合格率及配电变压器的供电范围计算配变供电电压合格率；
根据配电变压器的用电量对各配变供电电压合格率进行加权计算得到馈线供电电压合格率；
对各馈线供电电压合格率根据馈线用电量的比重进行加权计算得到变电站总供电电压合格率；
其中所述实采数据通过离散采样获得。
进一步地，在计算户端电压合格率之前还需要对实采数据进行预处理分类为静态数据和动态数据；
静态数据包括电网拓扑结构、隶属信息、电网系统中各单元的地理位置中的至少一项；
动态数据包括电压值、用电量中的至少一项。
进一步地，户端的电压偏差计算为
其中ui为户端实测电压，uN为户端标称电压。
进一步地，根据国标GB/T 12325-2008《电能质量-供电电压偏差》的规定，电力系统在正常运行条件下，220V单相供电电压允许偏差范围为额定电压的-10％～+7％，当户端的电压偏差在该允许偏差范围内时视为户端电压未越限，统计户端电压合格率的计算公式为
其中CT表示监测时段T内的户端电压合格率，NT表示在时段T内户端电压越限次数，N表示时段T内电压总采样次数。
进一步地，配电变压器的供电范围包括公变台区和专变台区。
进一步地，当配电变压器的供电范围为公变台区时，配变供电电压合格率的计算为
其中，TT表示监测时段T内配变供电电压合格率，CTk表示时段T内第k个户端的户端电压合格率，m表示供电范围内的户端总数。
进一步地，当配电变压器的供电范围为专变台区时，台区内只有一个户端，则户端电压合格率等于配电变压器的配变供电电压合格率。
进一步地，由于馈线下包括多个公变台区和专变台区，各个台区之间的容量差异较大，则馈线电压合格率的计算为
其中，FT表示监测时段T内的馈线供电电压合格率，TTi表示监测时段T内第i台配电变压器的配变供电电压合格率，ETi表示监测时段T内第i台配电变压器的用电量，n表示馈线中配电变压器的总数。
进一步地，变电站总供电电压合格率的计算为
式中，ST表示监测时段T内变电站总供电电压合格率；FTj表示监测时段T内第j条馈线的馈线供电电压合格率；ETj表示监测时段T内第j条馈线的用电量，l表示馈线总数。
本发明还提供一种配电网供电电压合格率分层评价系统，包括：
配电网智能终端设备，包括RTU、FTU、DTU和TTU，用于采集实时数据；
层级电压评价模块，用于对户端、配电变压器、馈线和变电站进行分层级的电压合格率评价。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明一种配电网供电电压合格率分层评价方法及系统，利用实采数据计算各个户端的电压偏差，根据电压偏差统计户端的电压合格率，从而分层次对配电变压器、馈线和变电站的供电电压合格率进行依次计算评价，改变传统的抽样、广域评价，可实现对低电压的快速判别和精准定位；通过实施本发明提供的评价方法，可以对局部区域内的户、变、线、站的供电质量进行评价，比较不同馈线、不同台区等的供电电压合格率，为后续治理的优先级排序提供依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1本发明一种实施例中提供的配电网供电电压合格率分层评价方法实施流程图
图2本发明一种实施例中提供的配电网供电电压合格率分层评价系统结构示意图
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，本实施例提供一种配电网供电电压合格率分层评价方法及系统，具体步骤如下说明。
本实施例提供的评价方法融合了计量自动化、配电自动化、营销管理系统、生产管理系统等多源提供的数据，具体来说，是利用上述多个系统构成的CIM数据模型。采集得到的数据进行预处理分为静态和动态两类，静态数据包括配电网拓扑结构、隶属信息、电网系统中各单元的地理位置等，动态数据指与电压、用电量等相关的实时变化数据。
上述数据由变电站RTU、配电终端的FTU、DTU、TTU等智能终端设备进行连续和/或离散的采样获得。
另外，在一体化平台的数据融合模块中对采集的实采数据和非结构化数据、历史运行数据进行融合，融合后的数据由层级电压评价模块进行分层次评价。
其中户端的实时电压、用电量等数据由大客户现场管理终端、配变监测终端、低压抄表集中器等监测设备离散采集上传，变电站出口电压及10kV母线电压由调度D5000系统获取；
利用实采数据中的电压值计算户端的电压偏差并统计户端电压合格率；
户端的电压偏差计算为
其中ui为户端实测电压，uN为户端标称电压；
根据国标GB/T 12325-2008《电能质量-供电电压偏差》的规定，电力系统在正常运行条件下，220V单相供电电压允许偏差范围为额定电压的-10％～+7％，当户端的电压偏差在该允许偏差范围内时视为户端电压未越限，则户端电压合格率的计算公式为
其中CT表示监测时段T内的户端电压合格率，NT表示在时段T内户端电压越限次数，N表示时段T内电压总采样次数。
根据户端电压合格率及配电变压器的供电范围计算配电变压器的配变供电电压合格率；
配电变压器的供电范围包括公变台区和专变台区，不同台区的配电变压器的台区电压合格率计算有所差异需分开讨论，当配电变压器的供电范围为公变台区时，该配电变压器的配变供电电压合格率的计算为
其中，TT表示监测时段T内的配变供电电压合格率，CTk表示时段T内第k个户端的户端电压合格率，m表示供电范围内的户端总数；
当配电变压器的供电范围为专变台区时，台区内只有一个户端，则该户端电压合格率等于该配电变压器的配变供电电压合格率。
根据配电变压器的用电量对各台区电压合格率进行加权计算得到馈线电压合格率，由于馈线下包括多个公变台区和专变台区，各个台区之间的容量差异较大，则馈线供电电压合格率的计算为
其中，FT表示监测时段T内的馈线供电电压合格率，TTi表示监测时段T内第i台配电变压器的配变供电电压合格率，ETi表示监测时段T内第i台配电变压器的用电量，n表示馈线中配电变压器的总数。
进一步地，变电站总供电电压合格率的计算为
式中，ST表示监测时段T内变电站总供电电压合格率；FTj表示监测时段T内第j条馈线的馈线供电电压合格率；ETj表示监测时段T内第j条馈线的用电量，l表示馈线总数。
本实施提供的评价方法及系统建立了电压的时空评价体系，实现对户端、配电变压器、馈线、变电站的供电电压合格率的分层评价，为后续电网治理和治理效果评估提供细化的特性数据支撑。
在进一步的实施例中，通过上述计算比较不同馈线的电压合格率，为治理优先级排序提供依据。在进一步实施例中基于电力电气分析系统软件ETAP搭建两条10kV馈线，其差别在于：馈线A中用电量最大的供电区域的台区电压合格率最低，馈线B所带配电变压器的台区电压合格率整体高于馈线A，其中用电量相对较大的供电区域其台区电压合格率较高。按步骤计算户端电压偏差、户端电压合格率、台区电压合格率、馈线电压合格率。则馈线A和馈线B的各台区电压合格率及馈线电压合格率分别如表1和表2所示。
表1馈线A上各台区电压合格率及馈线电压合格率
表2馈线B各台区电压合格率及馈线电压合格率
分析对比可知，馈线A中台区整体供电质量低，馈线电压合格率也较低，应优先治理。并且从表1可查得，用电量最大的台区综合电压合格率最低，本实施例的评价方法可对低合格率的台区精准定位，便于精准有效地治理。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种配电网供电电压合格率分层评价方法，其特征在于，包括：
利用实采数据计算户端的电压偏差并统计户端电压合格率；
根据所述户端电压合格率及配电变压器的供电范围计算配变供电电压合格率；
根据配电变压器的用电量对各配变供电电压合格率进行加权计算得到馈线供电电压合格率；
对各馈线供电电压合格率根据馈线用电量的比重进行加权计算得到变电站总供电电压合格率；
其中所述实采数据通过离散采样获得。
2.根据权利要求1所述的配电网供电电压合格率分层评价方法，其特征在于，计算所述户端电压合格率之前还需要对所述实采数据进行预处理分类为静态数据和动态数据；
所述静态数据包括电网拓扑结构、隶属信息、电网系统中各单元的地理位置中的至少一项；
所述动态数据包括电压值、用电量中的至少一项。
3.根据权利要求1所述的配电网供电电压合格率分层评价方法，其特征在于，户端的电压偏差计算为
其中ui为户端实测电压，uN为户端标称电压。
4.根据权利要求1所述的配电网供电电压合格率分层评价方法，其特征在于，当所述户端的电压偏差在允许偏差范围内时视为户端电压未越限，则所述户端电压合格率的计算公式为
其中CT表示监测时段T内的户端电压合格率，NT表示在时段T内户端电压越限次数，N表示时段T内电压总采样次数。
5.根据权利要求1所述的配电网供电电压合格率分层评价方法，其特征在于，所述配电变压器的供电范围包括公变台区和专变台区。
6.根据权利要求1或5所述的配电网供电电压合格率分层评价方法，其特征在于，当配电变压器的供电范围为公变台区时，配变供电电压合格率的计算为
其中，TT表示监测时段T内配变供电电压合格率，CTk表示时段T内第k个户端的户端电压合格率，m表示供电范围内的户端总数。
7.根据权利要求1或5所述的配电网供电电压合格率分层评价方法，其特征在于，当配电变压器的供电范围为专变台区时，台区内只有一个户端，则户端电压合格率等于配电变压器的配变供电电压合格率。
8.根据权利要求1所述的配电网供电电压合格率分层评价方法，其特征在于，所述馈线供电电压合格率的计算为
其中，FT表示监测时段T内的馈线供电电压合格率，TTi表示监测时段T内第i台配电变压器的配变供电电压合格率，ETi表示监测时段T内第i台配电变压器的用电量，n表示馈线中配电变压器的总数。
9.根据权利要求1所述的配电网供电电压合格率分层评价方法，其特征在于，所述变电站总供电电压合格率的计算为
式中，ST表示监测时段T内变电站总供电电压合格率；FTj表示监测时段T内第j条馈线的馈线供电电压合格率；ETj表示监测时段T内第j条馈线的用电量，l表示馈线总数。
10.一种配电网供电电压合格率分层评价系统，其特征在于，包括：
配电网智能终端设备，包括RTU、FTU、DTU和TTU，用于采集实时数据；
层级电压评价模块，用于对户端、配电变压器、馈线和变电站进行分层级的供电电压合格率评价。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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