CN111159620B - 一种评估配电网最小可转供能力的方法和系统 - Google Patents

一种评估配电网最小可转供能力的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种评估配电网最小可转供能力的系统，包括计量系统、配网自动化系统、GIS系统和数据处理模块；其中：计量系统或配网自动化系统向数据处理模块提供年平均负荷数据，GIS系统向数据处理模块提供图像数据，数据处理模块用于得出目标配电网中不合理的线路；本发明提供了一种评估配电网最小可转供能力的方法和系统，相比人分析配电网的单线图，手工计算线路的最小可转供能力，找到目标配电网中不合理的线路；本方法可利用计算机系统获取相关数据并进行分析运算，效率和准确度极高，可有效评估配电线路的可转供能力，为配电管理、规划、基建、运行等专业人员提供数据支撑。

Description

一种评估配电网最小可转供能力的方法和系统
技术领域
本发明涉及评估算法领域，具体地，涉及一种评估配电网最小可转供能力的方法和系统。
背景技术
现有的配电网较为复杂，线路可转供自愈能力没有很好的评估方法，一般仅能靠人手根据线路分段开关布点情况，每个分段的用户分布情况等因素去手动评估线路的可转供能力，该方法无法交给计算机去完成，不便于大量的数据分析。
发明内容
本发明为解决现有的配电网需要手动评估的问题，提供一种评估配电网最小可转供能力的方法和系统，通过算法评估配电网最小可转供能力。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种评估配电网最小可转供能力的方法，包括以下步骤：
S1：得到线路上各台配变装置的年平均负荷；
S2：统计出线开关到分段第一开关之间第一干线的配变数j1，统计第一干线内所有配变装置年平均总负荷之和k1；
S3：重复步骤S3，统计出第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线的配变数j2、j3、...jn，jn+1，统计出第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线内所有配变年平均总负荷之和k2、k3、...kn、kn+1；
S4：按干线接入配变数计算出第一干线、第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线的最小配变可转供率G；
S5：按干线接入配变年平均负荷计算出第一干线、第二干线、第三干线、.... 第n干线、第n+1干线的最小负荷可转供率F；
S6：根据最小配变可转供率G、最小负荷可转供率F，得出目标配电网中不合理的线路。
所述步骤S1中，从计量系统或配网自动化系统中读出线路上各台配变装置的年平均负荷数据。
所述步骤S2中，干线的配变数来源于GIS系统cim模型。
所述步骤S4中，最小配变可转供率G的计算公式为
G＝min[(j2+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j3+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j2+j4...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),...， (j1+j2+...+jn-1+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1)，(j1+j2+...+jn)/(j1+j2+...+jn+jn+1)]。
所述步骤S5中，最小负荷可转供率F的计算公式为
F＝min[(k2+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k3+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k2+k4...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),...， (k1+k2+...+kn-1+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1)，(k1+k2+...+kn)/(k1+k2+...+kn+kn+1)]。
所述步骤S6中，分别以最小配变可转供率、最小负荷可转供率两种维度，按从小到大顺序排列，可得出目标配电网中配变数分布最不合理或负荷分布最不合理的线路。
应用一种评估配电网最小可转供能力的方法的一种评估配电网最小可转供能力的系统，包括计量系统、配网自动化系统、GIS系统和数据处理模块；其中：计量系统或配网自动化系统向数据处理模块提供年平均负荷数据，GIS系统向数据处理模块提供图像数据，数据处理模块用于得出目标配电网中不合理的线路。
所述数据处理模块包括以下算法：
S1：得到线路上各台配变装置的年平均负荷；
S2：统计出线开关到分段第一开关之间第一干线的配变数j1，统计第一干线内所有配变装置年平均总负荷之和k1；
S3：重复步骤S3，统计出第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线的配变数j2、j3、...jn，jn+1，统计出第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线内所有配变年平均总负荷之和k2、k3、...kn、kn+1；
S4：按干线接入配变数计算出第一干线、第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线的最小配变可转供率G；
S5：按干线接入配变年平均负荷计算出第一干线、第二干线、第三干线、.... 第n干线、第n+1干线的最小负荷可转供率F；
S6：根据最小配变可转供率G、最小负荷可转供率F，得出目标配电网中不合理的线路。
最小配变可转供率G的计算公式为
G＝min[(j2+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j3+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j2+j4...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),...， (j1+j2+...+jn-1+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1)，(j1+j2+...+jn)/(j1+j2+...+jn+jn+1)]；
最小负荷可转供率F的计算公式为
F＝min[(k2+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k3+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k2+k4...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),...， (k1+k2+...+kn-1+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1)，(k1+k2+...+kn)/(k1+k2+...+kn+kn+1)]。
配电主站自愈是指配网主站系统通过采集配电自动化终端设备上送的信息，及时检测出配电网系统故障、对系统不安全状态进行预警，并通过对配电自动化终端进行远程的操作，对故障段进行隔离、非故障段进行转供，使其不影响用户的正常供电或将其影响降至最小。
理论最小自愈率是指配电网线路一般设置有支线或干线环网联络点，两条线路的联络点通过负荷开关或断路器进行隔离，形成开环运行状态，当单条线路故障时，通过配电线路上的分段开关将故障段进行隔离后，可由线路的前段电源点、环网联络点对非故障段进行隔离。但由于线路的分段点设置不同，分段间承载的负荷量不同，使得线路的转供能力各异。理论最小自愈率就是表征配电线路最小可转供负荷的一种指标。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种评估配电网最小可转供能力的方法和系统，相比人分析配电网的单线图，手工计算线路的最小可转供能力，找到目标配电网中不合理的线路；本方法可利用计算机系统获取相关数据并进行分析运算，效率和准确度极高，可有效评估配电线路的可转供能力，为配电管理、规划、基建、运行等专业人员提供数据支撑。
附图说明
图1为该发明的算法流程图；
图2为该发明的模块图；
图3为该发明的出线、分段开关连接关系图；
图4为该发明10kV线路的出线、分段开关连接关系图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1和图3所示，一种评估配电网最小可转供能力的方法，包括以下步骤：
S1：得到线路上各台配变装置的年平均负荷数据；
S2：统计出线开关到分段开关1之间干线1的配变数j1，统计干线1内所有配变装置年平均总负荷之和k1；
S3：重复步骤S3，统计出干线2、干线3、....干线n、干线n+1的配变数 j2、j3、...jn，jn+1，统计出干线2、干线3、....干线n、干线n+1内所有配变年平均总负荷之和k2、k3、...kn、kn+1；
S4：按干线接入配变数计算出干线1、干线2、干线3、....干线n、干线 n+1的最小配变可转供率G；
S5：按干线接入配变年平均负荷计算出干线1、干线2、干线3、....干线n、干线n+1的最小负荷可转供率F；
S6：根据最小配变可转供率、最小负荷可转供率，评估出配电网最小可转供能力，找到目标配电网中不合理的线路。
所述步骤S1中，从计量系统或配网自动化系统中读出线路上各台配变装置的年平均负荷数据。
所述步骤S2中，干线的配变数来源于GIS系统cim模型。
所述步骤S4中，最小配变可转供率G的计算公式为
G＝min[(j2+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j3+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j2+j4...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),...， (j1+j2+...+jn-1+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1)，(j1+j2+...+jn)/(j1+j2+...+jn+jn+1)]。
所述步骤S5中，最小负荷可转供率F的计算公式为
F＝min[(k2+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k3+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k2+k4...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),...， (k1+k2+...+kn-1+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1)，(k1+k2+...+kn)/(k1+k2+...+kn+kn+1)]。
所述步骤S6中，分别以最小配变可转供率、最小负荷可转供率两种维度，按从小到大顺序排列，可得出目标配电网中配变数分布最不合理或负荷分布最不合理的线路。
实施例2
如图2和图3所示，应用一种评估配电网最小可转供能力的方法的一种评估配电网最小可转供能力的系统，包括计量系统、配网自动化系统、GIS系统和数据处理模块；其中：计量系统或配网自动化系统向数据处理模块提供年平均负荷数据，GIS系统向数据处理模块提供图像数据，数据处理模块用于得出目标配电网中不合理的线路。
所述数据处理模块包括以下算法：
S1：得到线路上各台配变装置的年平均负荷数据；
S2：统计出线开关到分段开关1之间干线1的配变数j1，统计干线1内所有配变装置年平均总负荷之和k1；
S3：重复步骤S3，统计出干线2、干线3、....干线n、干线n+1的配变数 j2、j3、...jn，jn+1，统计出干线2、干线3、....干线n、干线n+1内所有配变年平均总负荷之和k2、k3、...kn、kn+1；
S4：按干线接入配变数计算出干线1、干线2、干线3、....干线n、干线 n+1的最小配变可转供率G；
S5：按干线接入配变年平均负荷计算出干线1、干线2、干线3、....干线n、干线n+1的最小负荷可转供率F；
S6：根据最小配变可转供率、最小负荷可转供率，得出目标配电网中不合理的线路。
最小配变可转供率G的计算公式为
G＝min[(j2+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j3+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j2+j4...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),...， (j1+j2+...+jn-1+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1)，(j1+j2+...+jn)/(j1+j2+...+jn+jn+1)]；
最小负荷可转供率F的计算公式为
F＝min[(k2+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k3+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k2+k4...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),...， (k1+k2+...+kn-1+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1)，(k1+k2+...+kn)/(k1+k2+...+kn+kn+1)]。
实施例3
如图4所示，某10kV线路的出线、分段开关连接关系如图4，各条干线上接入配变数、配变年平均负荷如图所示。
S1：统计出干线1、干线2、干线3的配变数分别为3、4、6台；
S2：统计出干线1、干线2、干线3的配变年平均负荷分别为1000kW、1500kW、2000kW；
S3：计算最小配变可转供率
G＝min[(4+6)/(3+4+6),(3+6)/(3+4+6),(3+4)/(3+4+6)]＝53.85％；
S4：计算最小负荷可转供率
F＝min[(1500+2000)/(1000+1500+2000),(1000+2000)/(1000+1500+2000),(1000 +1500)/(1000+1500+2000)]＝55.56％；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种评估配电网最小可转供能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取线路上各台配变装置的年平均负荷；
S2：统计出线开关到分段第一开关之间第一干线的配变数j1，统计第一干线内所有配变装置年平均总负荷之和k1；
S3：重复步骤S3，统计出第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线的配变数j2、j3、...jn，jn+1，统计出第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线内所有配变年平均总负荷之和k2、k3、...kn、kn+1；
S4：按干线接入配变数计算出第一干线、第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线的最小配变可转供率G；
S5：按干线接入配变年平均负荷计算出第一干线、第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线的最小负荷可转供率F；
S6：根据最小配变可转供率G、最小负荷可转供率F，得出目标配电网中不合理的线路。
2.根据权利要求1所述的一种评估配电网最小可转供能力的方法，其特征在于，所述步骤S1中，从计量系统或配网自动化系统中读出线路上各台配变装置的年平均负荷。
3.根据权利要求1所述的一种评估配电网最小可转供能力的方法，其特征在于，所述步骤S2中，干线的配变数来源于GIS系统cim模型。
4.根据权利要求1所述的一种评估配电网最小可转供能力的方法，其特征在于，所述步骤S4中，最小配变可转供率G的计算公式为
G＝min[(j2+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j3+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j2+j4...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),...，(j1+j2+...+jn-1+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1)，(j1+j2+...+jn)/(j1+j2+...+jn+jn+1)]。
5.根据权利要求1所述的一种评估配电网最小可转供能力的方法，其特征在于，所述步骤S5中，最小负荷可转供率F的计算公式为
F＝min[(k2+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k3+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k2+k4...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),...，(k1+k2+...+kn-1+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1)，(k1+k2+...+kn)/(k1+k2+...+kn+kn+1)]。
6.根据权利要求1所述的一种评估配电网最小可转供能力的方法，其特征在于，所述步骤S6中，分别以最小配变可转供率、最小负荷可转供率两种维度，按从小到大顺序排列，可得出目标配电网中配变数分布最不合理或负荷分布最不合理的线路。
7.根据应用权利要求1所述的一种评估配电网最小可转供能力的方法的一种评估配电网最小可转供能力的系统，其特征在于，包括计量系统、配网自动化系统、GIS系统和数据处理模块；其中：计量系统或配网自动化系统向数据处理模块提供年平均负荷数据，GIS系统向数据处理模块提供图像数据，数据处理模块用于得出目标配电网中不合理的线路。
8.根据权利要求7所述的一种评估配电网最小可转供能力的系统，其特征在于，所述数据处理模块包括以下算法：
S1：得到线路上各台配变装置的年平均负荷；
S2：统计出线开关到分段第一开关之间第一干线的配变数j1，统计第一干线内所有配变装置年平均总负荷之和k1；
S3：重复步骤S3，统计出第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线的配变数j2、j3、...jn，jn+1，统计出第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线内所有配变年平均总负荷之和k2、k3、...kn、kn+1；
S4：按干线接入配变数计算出第一干线、第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线的最小配变可转供率G；
S5：按干线接入配变年平均负荷计算出第一干线、第二干线、第三干线、....第n干线、第n+1干线的最小负荷可转供率F；
S6：根据最小配变可转供率G、最小负荷可转供率F，得出目标配电网中不合理的线路。
9.根据权利要求8所述的一种评估配电网最小可转供能力的系统，其特征在于，最小配变可转供率G的计算公式为
G＝min[(j2+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j3+...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),(j1+j2+j4...+jn+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1),...，(j1+j2+...+jn-1+jn+1)/(j1+j2+...+jn+jn+1)，(j1+j2+...+jn)/(j1+j2+...+jn+jn+1)]；
最小负荷可转供率F的计算公式为
F＝min[(k2+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k3+...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),(k1+k2+k4...+kn+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1),...，(k1+k2+...+kn-1+kn+1)/(k1+k2+...+kn+kn+1)，(k1+k2+...+kn)/(k1+k2+...+kn+kn+1)]。
10.根据权利要求8所述的一种评估配电网最小可转供能力的系统，其特征在于，分别以最小配变可转供率、最小负荷可转供率两种维度，按从小到大顺序排列，可得出目标配电网中配变数分布最不合理或负荷分布最不合理的线路。
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