CN111834995B - 一种有源配电网运行状态诊断方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有源配电网运行状态诊断方法及装置，根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值；根据有源配电网二次设备指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值；根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断；本发明的技术方案结合有源配电网一次设备和二次设备两个方面对有源配电网的运行状态进行诊断，诊断结果可以为运营人员所知和提供相应风险依据。

Description

一种有源配电网运行状态诊断方法及装置

技术领域

本发明涉及有源配电网运行控制技术领域，具体涉及一种有源配电网运行状态诊断方法及装置。

背景技术

有源配电网作为一种典型的信息物理系统，具有统一描述物理系统和信息系统的表达形式，其一次系统与二次系统在功能方面高度协调。有源配电网的安全运行是整个电网安全运行重要的一环，是目前提高供电系统运行水平的关键环节。现有的有源配电网运行状态诊断技术中，仅从有源配电网的一次系统的一次设备的宏观层面建立风险评估体系或基于概率统计方法进行评估，虽然可以反映出有源配电网的总体风险水平，但得到的评估结果不能为运营人员所知和为运营人员提供风险源头的依据，而且没有考虑二次系统的二次设备的运行状态，忽视了二次设备对有源配电网安全的影响，对风险预防控制措施有一定的局限性。

因此，如何对有源配电网运行中的潜在风险进行准确诊断，并为运营人员提供参考，以便采取相应措施，提高供电安全性，已成为目前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是一种有源配电网运行状态诊断方法及装置，目的是综合合有源配电网的一次设备和二次设备两个方面对有源配电网的运行状态进行诊断，且诊断结果可以为运营人员所知和提供相应风险依据。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种有源配电网运行状态诊断方法，其改进之处在于，所述方法包括：

根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值；

根据有源配电网二次设备指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值；

根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断。

优选地，所述有源配电网一次设备指标包括：主变压器重载率、主变压器过载率、主变压器轻载率、配电变压器重载率、配电变压器过载率、配电变压器轻载率、10kV线路重载率、10kV线路过载率、10kV线路轻载率、主变10kV母线电压不合格率、台区关口电压不合格率、低压用户电压不合格率、配电变压器轻微三相不平衡比例和配电变压器严重三相不平衡比例。

优选地，所述根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值包括：

若有源配电网一次设备第i个指标的指标值大于等于第i个指标的预设限值，则有源配电网一次设备第i个指标的状态值G_i＝1，否则G_i＝0，i∈[1,N]，若有源配电网一次设备所有指标的状态值之和则有源配电网一次设备的状态值为1，否则为0，其中，N为有源配电网一次设备指标总数。

优选地，所述有源配电网二次设备指标包括CPU使用率、内存使用率、磁盘使用率、漏洞事件数量和攻击事件数量。

优选地，所述根据有源配电网二次设备各指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值包括：

若有源配电网二次设备第j个指标的指标值大于等于第j个指标的预设限值，则有源配电网二次设备第j个指标的状态值H_j＝1，否则H_j＝0，j∈[1,M]，若有源配电网二次设备所有指标的状态值之和则有源配电网二次设备的状态值为1，否则为0，其中，M为有源配电网二次设备指标总数。

优选地，所述根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断包括：

若有源配电网一次设备的状态值为1或有源配电网二次设备的状态值为1，则有源配电网的运行状态为风险状态，否则有源配电网的运行状态为安全状态。

本发明提供一种有源配电网运行状态诊断装置，其改进之处在于，所述装置包括：

第一确定单元，用于根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值；

第二确定单元，用于根据有源配电网二次设备指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值；

第三确定单元，用于根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断。

优选地，所述第一确定单元具体用于：

若有源配电网一次设备第i个指标的指标值大于等于第i个指标的预设限值，则有源配电网一次设备第i个指标的状态值G_i＝1，否则G_i＝0，i∈[1,N]，若有源配电网一次设备所有指标的状态值之和则有源配电网一次设备的状态值为1，否则为0，其中，N为有源配电网一次设备指标总数。

优选地，所述第二确定单元具体用于：

若有源配电网二次设备第j个指标的指标值大于等于第j个指标的预设限值，则有源配电网二次设备第j个指标的状态值H_j＝1，否则H_j＝0，j∈[1,M]，若有源配电网二次设备所有指标的状态值之和则有源配电网二次设备的状态值为1，否则为0，其中，M为有源配电网二次设备指标总数。

优选地，所述第三确定单元具体用于：

若有源配电网一次设备的状态值为1或有源配电网二次设备的状态值为1，则有源配电网的运行状态为风险状态，否则有源配电网的运行状态为安全状态。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明提供的一种有源配电网运行状态诊断方法及装置，根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值；根据有源配电网二次设备指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值；根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断；本发明的技术方案结合有源配电网一次设备和二次设备两个方面对有源配电网的运行状态进行诊断，诊断结果可以为运营人员所知和提供相应风险依据，而且，本发明首次将有源配电网的网络安全考虑到有源配电网的运行状态中，扩大了诊断范围，对有源配电网的风险认知更加全面。

附图说明

图1是本发明有源配电网运行状态诊断方法流程图；

图2是本发明有源配电网运行状态诊断装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种有源配电网运行状态诊断方法，如图1所示，包括：

根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值；

根据有源配电网二次设备指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值；

根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断。

在本发明的实施例中，所述有源配电网一次设备包括：主变压器、配电变压器、10kv线路和低压用户；所述有源配电网一次设备指标包括：主变压器重载率、主变压器过载率、主变压器轻载率、配电变压器重载率、配电变压器过载率、配电变压器轻载率、10kV线路重载率、10kV线路过载率、10kV线路轻载率、主变10kV母线电压不合格率、台区关口电压不合格率、低压用户电压不合格率、配电变压器轻微三相不平衡比例和配电变压器严重三相不平衡比例。

获取所述有源配电网一次设备各指标的指标值的方法如下：

主\配电变压器过载：主\配电变压器年最大负载率达到或超过100％且持续2小时以上；

主\配电变压器重载：主\配电变压器年最大负载率达到或超过80％且持续2小时以上；

主\配电变压器轻载：主\配电变压器年最大负载率小于或等于20％；

10kV线路过载：10kV线路年最大负载率达到或超过100％且持续1小时以上；

10kV线路重载：10kV线路年最大负载率达到或超过70％且持续1小时以上；

10kV线路轻载：10kV线路年最大负载率小于或等于10％且持续1小时以上；

电压合格率是评价电能质量的重要指标。10kV母线供电电压允许偏差为额定电压的±7％，台区关口电压(即配电变压器低压侧出口电压)允许偏差为额定电压的±7％，低压用户供电电压允许偏差为额定电压的+7％和-10％。监测点电压合格率计算公式如下：

三类电压监测点(10kV母线、台区出口和低压用户)电压合格率取各类电压监测点的电压合格率平均值，其与三类电压监测点(10kV母线、台区出口和低压用户)电压不合格率之和均为100％。

三相不平衡问题在有源配电网中尤为突出，按规定三相不平衡度不应大于15％。三相不平衡度计算公式如下：

三相不平衡度包括轻微三相不平衡配电变压器率和严重三相不平衡配电变压器率，具体如下：

配电变压器轻微三相不平衡比例是指三相不平衡度的持续时间≥15％的时间占比，即：先计算配电变压器的三相不平衡度，再统计三相不平衡度的持续时间≥15％的时间占比，如果配电变压器的三相不平衡度的持续时间≥15％的时间占比，则此配电变压器为轻微三相不平衡，最后统计得到配电变压器轻微三相不平衡比例。

同理可求配电变压器严重三相不平衡比例，即三相不平衡度的持续时间≥50％的时间占比>，先计算配电变压器的三相不平衡度，再统计三相不平衡度的持续时间≥50％的时间占比，则此配电变压器为严重三相不平衡，最后统计得到配电变压器严重三相不平衡比例。

在本发明具体的实施例中，上述根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值包括：

若有源配电网一次设备第i个指标的指标值大于等于第i个指标的预设限值，则有源配电网一次设备第i个指标的状态值G_i＝1，否则G_i＝0，i∈[1,N]，若有源配电网一次设备所有指标的状态值之和则有源配电网一次设备的状态值为1，否则为0，其中，N为有源配电网一次设备指标总数。

在本发明具体的实施例中，所述有源配电网二次设备指标包括CPU使用率、内存使用率、磁盘使用率、漏洞事件数量和攻击事件数量。

在本发明具体的实施例中，所述根据有源配电网二次设备包括监控所述一次设备的计算机；所述根据有源配电网二次设备各指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值包括：

若有源配电网二次设备第j个指标的指标值大于等于第j个指标的预设限值，则有源配电网二次设备第j个指标的状态值H_j＝1，否则H_j＝0，j∈[1,M]，若有源配电网二次设备所有指标的状态值之和则有源配电网二次设备的状态值为1，否则为0，其中，M为有源配电网二次设备指标总数。

在本发明具体的实施例中，所述根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断包括：

若有源配电网一次设备的状态值为1或有源配电网二次设备的状态值为1，则有源配电网的运行状态为风险状态，否则有源配电网的运行状态为安全状态。

基于同一构思，本发明提供一种有源配电网运行状态诊断装置，如图2所示，所述装置包括：

第一确定单元，用于根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值；

第二确定单元，用于根据有源配电网二次设备指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值；

第三确定单元，用于根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断。

有源配电网一次设备指标包括：

上述第一确定单元具体用于：

若有源配电网一次设备第i个指标的指标值大于等于第i个指标的预设限值，则有源配电网一次设备第i个指标的状态值G_i＝1，否则G_i＝0，i∈[1,N]，若有源配电网一次设备所有指标的状态值之和则有源配电网一次设备的状态值为1，否则为0，其中，N为有源配电网一次设备指标总数。

有源配电网二次设备指标包括CPU使用率、内存使用率、磁盘使用率、漏洞事件数量和攻击事件数量。上述第二确定单元具体用于：

若有源配电网二次设备第j个指标的指标值大于等于第j个指标的预设限值，则有源配电网二次设备第j个指标的状态值H_j＝1，否则H_j＝0，j∈[1,M]，若有源配电网二次设备所有指标的状态值之和则有源配电网二次设备的状态值为1，否则为0，其中，M为有源配电网二次设备指标总数。

上述第三确定单元具体用于：

若有源配电网一次设备的状态值为1或有源配电网二次设备的状态值为1，则有源配电网的运行状态为风险状态，否则有源配电网的运行状态为安全状态。

综上所述，本发明提供的一种有源配电网运行状态诊断方法及装置，根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值；根据有源配电网二次设备指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值；根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断；本发明的技术方案结合有源配电网一次设备和二次设备两个方面对有源配电网的运行状态进行诊断，诊断结果可以为运营人员所知和提供相应风险依据，而且，本发明首次将有源配电网的网络安全考虑到有源配电网的运行状态中，扩大了诊断范围，对有源配电网的风险认知更加全面。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种有源配电网运行状态诊断方法，其特征在于，所述方法包括：

根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值；

根据有源配电网二次设备指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值；

根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断；

所述根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值包括：

若有源配电网一次设备第i个指标的指标值大于等于第i个指标的预设限值，则有源配电网一次设备第i个指标的状态值G_i＝1，否则G_i＝0，i∈[1,N]，若有源配电网一次设备所有指标的状态值之和则有源配电网一次设备的状态值为1，否则为0，其中，N为有源配电网一次设备指标总数；

所述根据有源配电网二次设备各指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值包括：

若有源配电网二次设备第j个指标的指标值大于等于第j个指标的预设限值，则有源配电网二次设备第j个指标的状态值H_j＝1，否则H_j＝0，j∈[1,M]，若有源配电网二次设备所有指标的状态值之和则有源配电网二次设备的状态值为1，否则为0，其中，M为有源配电网二次设备指标总数；

所述有源配电网一次设备指标包括：主变压器重载率、主变压器过载率、主变压器轻载率、配电变压器重载率、配电变压器过载率、配电变压器轻载率、10kV线路重载率、10kV线路过载率、10kV线路轻载率、主变10kV母线电压不合格率、台区关口电压不合格率、低压用户电压不合格率、配电变压器轻微三相不平衡比例和配电变压器严重三相不平衡比例；

所述有源配电网二次设备指标包括CPU使用率、内存使用率、磁盘使用率、漏洞事件数量和攻击事件数量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断包括：

若有源配电网一次设备的状态值为1或有源配电网二次设备的状态值为1，则有源配电网的运行状态为风险状态，否则有源配电网的运行状态为安全状态。

3.一种有源配电网运行状态诊断装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定单元，用于根据有源配电网一次设备指标的指标值确定有源配电网一次设备的状态值；

第二确定单元，用于根据有源配电网二次设备指标的指标值确定有源配电网二次设备的状态值；

第三确定单元，用于根据所述有源配电网一次设备的状态值和有源配电网二次设备的状态值对有源配电网的运行状态进行诊断；

所述第一确定单元具体用于：

若有源配电网一次设备第i个指标的指标值大于等于第i个指标的预设限值，则有源配电网一次设备第i个指标的状态值G_i＝1，否则G_i＝0，i∈[1,N]，若有源配电网一次设备所有指标的状态值之和则有源配电网一次设备的状态值为1，否则为0，其中，N为有源配电网一次设备指标总数；

所述第二确定单元具体用于：

若有源配电网二次设备第j个指标的指标值大于等于第j个指标的预设限值，则有源配电网二次设备第j个指标的状态值H_j＝1，否则H_j＝0，j∈[1,M]，若有源配电网二次设备所有指标的状态值之和则有源配电网二次设备的状态值为1，否则为0，其中，M为有源配电网二次设备指标总数；

所述有源配电网一次设备指标包括：主变压器重载率、主变压器过载率、主变压器轻载率、配电变压器重载率、配电变压器过载率、配电变压器轻载率、10kV线路重载率、10kV线路过载率、10kV线路轻载率、主变10kV母线电压不合格率、台区关口电压不合格率、低压用户电压不合格率、配电变压器轻微三相不平衡比例和配电变压器严重三相不平衡比例；

所述有源配电网二次设备指标包括CPU使用率、内存使用率、磁盘使用率、漏洞事件数量和攻击事件数量。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元具体用于：

若有源配电网一次设备的状态值为1或有源配电网二次设备的状态值为1，则有源配电网的运行状态为风险状态，否则有源配电网的运行状态为安全状态。