CN112787398A - 一种智能配电网异常处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能配电网异常处理方法，包括：获取配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，并对所述运行指标监测数据进行同步处理；经过同步处理后，考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置，并确定对所述异常采取的处理方式；基于智能配电网高、中、低压不同层级的耦合影响关系，准确定位关键运行指标异常位置，通过智能判断针对性形成决策方案，保障大规模分布式电源和储能接入智能配电网的安全、可靠、高效运行。
Description
技术领域
本发明属于电力领域，本发明涉及一种智能配电网异常处理方法及系统。
背景技术
智能配电网包括高压、中压和低压几个电网层级，其主要运行指标包括电压、负载率和功率因数等，直接影响到电网及其电力设备的安全经济运行、电能损耗、安全生产、居民正常生活用电等国计民生。
电压作为电能质量的一个重要评价指标，是保障供电服务的基本条件，事关和谐供用电关系的构建和服务经济社会的能力。国家标准GB/T 12325-2008《电能质量供电电压偏差》规定了各级电压的允许偏差：35kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10％；20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7％；220V单相供电电压偏差为标称电压的+7％，-10％。供电电压偏高或偏低，即称为电压越限，均会对电网和用户带来不良影响。如供电电压偏高，对电网来说，则会加速电气设备的绝缘老化，降低使用寿命；对用户来说，电压过高时会直接烧毁家用或生产用电器，严重的会导致电器损坏，甚至引起火灾。当供电电压低于标准规定的允许下限值，则统称为“低电压”。对电网来说，电压偏低会降低电源出力，增加电力网的功率损耗和电能损耗，危及电网的安全运行，严重时导致电压崩溃、系统瓦解；对用户来说，严重的低电压(一般指190V以下)将导致部分家用电器无法正常使用，电动机启动困难，长期运行会导致电动机烧毁，极大影响产品质量和居民生活。
配电网中所提到的负载率一般指的是变压器和线路的负载率。变压器的负载率是指实际承担的负荷与变压器的额定容量之比，用于反应其承载能力。负载率超过80％但未超过额定容量时为重载运行；当负荷超过变压器的额定容量即为过载运行。这里的变压器包括变电站中的主变压器和配电变压器，变压器重过载运行，一是会导致运行温度升高，内部过热，加剧绝缘老化，缩短使用寿命；二是损耗增大；三是造成二次输出电压降低，影响电能质量。变压器作为配电网中的关键核心设备，长期重过载运行直接危及整个配电网的安全经济运行。线路的负载率一般是指最大电流与线路安全设计电流之比，安全设计电流为线路的最大载流量，与线路类型、型号和截面积等要素相关。不同的线路运行方式对重过载的定义标准有所差异，如辐射型或非典型接线方式的负载率超过80％为重载，单环网线路的负载率超过50％为重载，双环网线路的负载率超过75％为重载，多分段、多联络线路的负载率超过67％为重载。不论哪种接线方式，当线路的负载率超过安全设计电流均为过载。线路的重过载多是因主干导线截面偏小或是配电变压器装接容量过大造成的。线路的重过载运行易导致线路发热、绝缘老化、损耗增大，甚至由此引发火灾、触电等安全事故。
配电网中的功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数，也是衡量电网输、变、配电效率的一个重要技术指标。在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，增加了线路供电损失。可以说无功功率也是影响电压质量和电网经济运行的一个很重要的因素，一般希望电网能够达到分层分区无功平衡。当功率因数为1时，说明电网的输、变、配电效率最高。电网企业对各级电网和用户的功率因数都有一定的标准要求。35～220kV变电站及35kV及以上供电的电力用户在主变最大负荷时，其一次侧功率因数应不低于0.95，在低谷负荷期功率因数应不高于0.95；100kVA及以上10kV供电的电力用户，其功率因数宜达到0.95以上，其他电力用户宜达到0.90以上。
以上这些指标在整个配电网运行中并不是孤立的，而是相互作用、相互影响，不同的电压层级之间也同样存在关联，就出现了单点的指标异常分析不全面、原因定位不准确的问题。只有与上、下层级联系起来才能准确定位真正的问题位置，以采取有效的针对性措施，提升智能配电网安全经济运行水平。
发明内容
针对现有的传统智能电网出现异常时，对单点指标的异常分析不全面、对异常的定位不准确的问题，本发明提供了一种智能配电网异常处理方法，包括：
获取配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，并对所述运行指标监测数据进行同步处理；
经过同步处理后，考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置，并确定对所述异常采取的处理方式。
优选的，所述配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，包括：电网高、中、低压不同层级的电压、负载率和功率因数。
优选的，所述对所述运行指标监测数据进行同步处理，包括：
对所述运行指标监测数据进行集成融合、清洗、异步数据同步化处理；
在进行高、中、低压不同层级的运行指标监测数据依次分析时抽取经过处理的终端的运行指标监测数据。
优选的，所述考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置包括：
考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型，分别判断经过清洗同步处理的运行指标监测数据的电压、负载率和功率因数是否越限，并根据越限电压、越限负载率和越限功率因数确定异常位置。
优选的，所述根据越限电压、越限负载率和越限功率因数确定异常位置，包括：
对所述运行指标监测数据区域内的用户电压、低压线路电压、配电台区电压、中压线路电压、所属变电站的电压依次进行越限循环分析，确定越限电压区域；
对配电台区低压线路、配电变压器、中压线路、变电站的主变压器的负载率越重载下限值情况依次进行判断分析，确定越限负载率区域；
对配电台区的配电变压器、中压线路、主变压器的功率因数依次判断是否存在越下限情况，确定越限功率因数区域。
优选的，所述确定对所述异常采取的处理方式，包括
当用户电压、低压线路电压、配电台区电压、中压线路电压、所属变电站的电压中存在电压越限时，则根据越限电压位置控制调压装置和无功补偿装置实现电压调节，否则，继续判断是否存在越限电压；
当配电台区低压线路、配电变压器、中压线路、变电站的主变压器存在负载率过载或重载越限情况的越重载下限值情况依次进行判断分析，则根据越限负载率位置进行转移负荷、中断可中断负荷或切负荷或后续增容改造，否则继续判断是否存在越限负载率；
当配电台区的配电变压器、中压线路、主变压器的功率因数存在越下限情况，则根据越限功率因数确定配电台区无功补偿情况、线路无功补偿配置情况、变电站电抗器或电容器无功补偿情况的异常并进行调节，否则继续判断是否存在越限功率因数。
优选的，所述的方法，还包括：对越限异常的所述经过同步处理的运行指标监测数据进行报警信息提示，并同步发送报警短信到所属供电区域运维人员手机。
基于同一构思，本发明提供了一种智能配电网异常处理系统，包括：获取模块和分析处理模块；
所述获取模块，用于获取配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，并对所述运行指标监测数据进行同步处理；
所述分析处理模块，用于考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置，并确定对所述异常采取的处理方式。
优选的，所述获取模块，包括：采集设备、上传子模块、同步处理子模块和抽取子模块；
所述采集设备，用于采集关于电网高、中、低压不同层级的电压、负载率和功率因数的所述运行指标监测数据；
所述上传子模块，用于将高、中、低压不同层级的所述运行指标监测数据上传至相应的终端；
所述同步处理子模块，用于对终端的所述运行指标监测数据进行集成融合、清洗、异步数据同步化处理；
所述抽取子模块，用于在进行高、中、低压不同层级的运行指标监测数据依次分析时抽取经过处理的终端的运行指标监测数据。
优选的，所述上传子模块，包括：电表单元、配电单元、调度单元、电源单元和储能单元；
所述电表单元，用于将智能电表采集数据上传至用户用电信息采集系统；
所述配电单元，用于将线路上的智能终端数据、有载调压装置数据、无功补偿装置数据上传至配电自动化平台；
所述调度单元，用于将变电站中的智能终端数据、有载调压装置数据、无功补充装置数据上传至调度自动化平台；
所述电源单元，用于将分布式电源逆变器的数据上传给分布式电源管理系统；
所述储能单元，用于将储能监测终端数据上传至储能管理系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种智能配电网异常处理方法，包括：获取配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，并对所述运行指标监测数据进行同步处理；经过同步处理后，考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置，并确定对所述异常采取的处理方式；基于智能配电网各电压等级间的耦合影响关系，准确定位关键运行指标异常位置，通过智能判断针对性形成决策方案，保障大规模分布式电源和储能接入智能配电网的安全、可靠、高效运行。
附图说明
图1为本发明提供的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的智能配电网运行指标多级关联分析方法图；
图3为本发明实施例提供的智能配电网电压多级关联分析方法和流程图；
图4为本发明实施例提供的智能配电网负载率多级关联分析方法和流程图；
图5为本发明实施例提供的智能配电网功率因数多级关联分析方法和流程图；
图6为本发明实施例提供的智能配电网运行指标多级关联分析系统架构图；
图7为本发明实施例提供的智能配电网组成与电压层级分布情况图；
图8为本发明实施例提供的智能配电网组成与负载率层级分布情况图；
图9为本发明实施例提供的智能配电网组成与功率因数层级分布情况图；
图10为本发明提供的系统结构图。
具体实施方式
结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
实施例1：
本发明针对传统智能电网出现异常时，对单点指标的异常分析不全面、对异常的定位不准确的问题，提供了一种智能配电网异常处理方法及系统，结合图1的方法流程图进行介绍，具体步骤如下：
步骤1：获取配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，并对所述运行指标监测数据进行同步处理；
步骤2：经过同步处理后，考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置，并确定对所述异常采取的处理方式；
其中，步骤1：获取配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，并对所述运行指标监测数据进行同步处理，具体包括：
首先循环读取智能配电网的关键运行指标监测数据，启动系统多级关联分析功能，主要包括电压多级关联分析、负载率多级关联分析、功率因数多级关联分析3个子功能，分别提出了电压、负载率、功率因数多级关联分析方法和流程，通过执行多级关联分析各子功能，分别确定电压、负载率、功率因数异常问题原因及决策，结合图2的智能配电网运行指标多级关联分析方法图进行介绍，实现针对性的优化控制或改造区域智能配电网。
智能配电网运行指标多级关联分析系统架构具体如图6所示。基于智能配电网运行指标多级关联分析方法和流程，可形成实用化的平台系统。智能配电网运行指标多级关联分析系统架构可分为终端层、数据层、应用层和展现层等四层。其中终端层主要包括智能电表、智能终端、有载调压装置、无功补偿装置以及分布式电源逆变器等原生数据信息采集设备；数据层主要包括营销与用户用电信息采集、配电自动化、调度自动化、分布式电源管理、储能管理等系统平台，分别对上边采集的电压、负载率和功率因数等运行数据进行集成融合、清洗、异步数据同步化处理，以便分析时抽取应用；应用层包括电压、负载率和功率因数多级关联分析方法及功能的实现。
步骤2：经过同步处理后，考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标
监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置，并确定对所述异常采取的处理方式，具体包括：
本发明还设计了智能配电网运行指标多级关联分析系统架构，包括(终端层、数据层)获取模块、应用层(分析处理模块)、展现层(展现模块)等四个层级，明确了每个层级的组成与功能。智能配电网运行指标多级关联分析亦可以作为电网企业已有应用平台系统中高级应用的子功能模块，对所采集到的运行指标数据循环进行分析判断与决策，保障该区域智能配电网的安全可靠和经济运行。
(1)智能配电网电压多级关联分析
在电压多级关联分析过程中，根据高、中、低压配电网的分布组成情况，分为变电站、中压线路、配电台区、低压线路和用户五个层级，具体如图7所示。
假定一个确定的区域配电网共有j座变电站，每个变电站下有n条中压线路，每条中压线路下有m座配电台区，每个配电台区下有k条低压线路，每条低压线路有i个低压用户。则针对该配电网的电压多级关联分析方法和流程具体如图3所示。
指标多级关联分析可以作为电网企业已有应用平台系统中的子功能模块，对所采集到的运行指标数据循环进行分析判断与决策。对于电压多级关联分析功能来说，首先对区域内的用户电压Ujnmki进行分析，判断是否存在越限情况？如果不存在，则继续判断所属低压线路电压Ujnmk是否存在越限情况？如果低压线路电压Ujnmk同样也不存在越限情况，则继续判断所属配电台区电压Ujnm是否存在越限情况？如果低压线路电压Ujnmk存在越限情况，则需要加强对该低压线路的巡视和运行管控，并继续判断所属配电台区电压Ujnm是否存在越限情况？如果配电台区电压Ujnm不存在越限情况，则继续判断所属中压线路电压Ujn是否存在越限情况？如果配电台区电压Ujnm存在越限情况，则需要加强对该配电台区的巡视和运行管控，并继续判断所属中压线路电压Ujn是否存在越限情况？如果所属中压线路Ujn电压不存在越限情况，则继续判断所属变电站的电压Uj是否存在越限情况？如果所属中压线路电压Ujn存在越限情况，则需要加强对该中压线路的巡视和运行管控，并继续判断所属变电站的电压Uj是否存在越限情况？如果所属变电站的电压Uj不存在越限情况，则继续下一轮的配电网各级电压越限情况的循环分析。如果所属变电站的电压Uj存在越限情况，则加强对该中压线路的巡视和运行管控，继续下一轮的配电网各级电压越限情况的循环分析。
如果区域内的用户电压Ujnmki存在越限情况，则需要进一步分析判断用户电压Ujnmki是越上限还是越下限。如果用户电压Ujnmki存在越下限情况，则需要进一步分析该用户所在的低压线路电压Ujnmk是否存在越下限情况？如果所属的低压线路电压Ujnmk不存在越下限情况，那么用户电压越下限的原因可直接定位于该用户侧，重点考虑该用户入户线配置情况，并进一步分析该低压线路所属配电台区电压Ujnm是否存在越下限情况？如果所属的低压线路电压Ujnmk存在越下限情况，则进一步分析该低压线路所属配电台区电压Ujnm是否存在电压越下限情况？如果所属配电台区电压Ujnm不存在越下限情况，则可重点考虑低压线路负载率和三相负荷不平衡情况，并进一步分析该配电台区所属的中压线路电压Ujn是否存在越下限情况？如果所属配电台区电压Ujnm存在电压越下限情况，则进一步分析该配电台区所属的中压线路电压Ujn是否存在越下限情况？如果所属的中压线路电压Ujn不存在越下限情况，则可重点考虑配电台区负载率、三相负荷不平衡、电压分接和无功补偿等情况，并进一步分析该中压线路所属的变电站电压Uj是否存在越下限情况？如果所属的中压线路电压Ujn存在越下限情况，则进一步分析该中压线路所属的变电站电压Uj是否存在越下限情况？如果所属变电站电压Uj不存在越下限情况，则可重点考虑中压线路负载率、无功补偿和线路调压等情况，继续下一轮的配电网各级电压越限情况的循环分析。如果所属变电站电压Uj存在越下限情况，则可重点考虑变电站主变压器负载率、电压分接和无功补偿等情况，继续下一轮的配电网各级电压越限情况的循环分析。
如果用户电压Ujnmki存在越上限情况，则需进一步分析该用户所在的低压线路电压Ujnmk是否存在越上限情况？如果所属的低压线路电压Ujnmk不存在越上限情况，那么用户电压Ujnmki越上限的原因可直接定位于该用户，重点考虑该用户是否存在分布式电源接入情况？一般是用户光伏接入情况，并进一步分析该低压线路所属配电台区电压Ujnm是否存在电压越上限情况？如果所属的低压线路电压Ujnmk存在越上限情况，则需进一步分析该低压线路所属配电台区电压Ujnm是否存在越上限情况？如果所属配电台区电压Ujnm不存在越上限情况，则可重点考虑低压线路上总体户用光伏接入、无功补偿、配电变压器分接位置等几种情况，并进一步分析该配电台区所属的中压线路电压Ujn是否存在越上限情况？如果所属配电台区电压Ujnm存在越上限情况，需进一步分析该配电台区所属的中压线路电压Ujn是否存在越上限情况？如果所属的中压线路电压Ujn不存在越上限情况，则可重点考虑配电台区分布式电源接入与无功补偿等情况，并需进一步分析该中压线路所属的变电站电压Uj是否存在越上限情况？如果所属的中压线路电压Ujn存在越上限情况，则需进一步分析该中压线路所属的变电站电压Uj是否存在越上限情况。如果所属变电站电压Uj不存在越上限情况，则可重点考虑中压线路上分布式电源接入、无功补偿和线路调压器分接等情况，并继续下一轮的配电网各级电压越限情况的循环分析。如果所属变电站电压Uj存在越上限情况，则可重点考虑变电站主变压器分接调整、无功补偿等情况，继续下一轮的配电网各级电压越限情况的循环分析。
(2)智能配电网负载率多级关联分析
在负载率多级关联分析过程中，我们同样根据智能配电网高、中、低压电网的分布组成情况，分为变电站、中压线路、配电台区、低压线路四个层级，具体如图8所示。
不同层级、不同的接线方式，甚至不同电网企业对电气设备是否重过载的定义存在差异，这里对智能配电网各层级的重载下限值和过载下限值设定为变量，具体如表1所示。
表1智能配电网各层级的重载下限值和过载下限值
对于变压器和线路，其中变压器包括变电站的主变压器和配电台区的配电变压器，重载和过载的判断存在不同说法，一种是比较简单粗放的标准，负载率在[0.8～1]为重载运行，负载率超过1为过载运行。对于变压器相对较为细致的重载判断标准：单台变压器负载率在[0.8～1]为重载运行，两台变压器并联运行时负载率为[0.65～1]为重载运行。对于线路相对较为细致的重载判断标准：辐射型、非典型接线、两供一备、三供一备等接线模式的线路，负载率在[0.8～1]为重载运行；单环网线路的负载率在[0.5～1]为重载运行；双环网线路的负载率在[0.75～1]为重载运行；对于多分段两联络或三联络线路的负载率在[0.67～1]为重载运行；如果n条线相联络线路，其最大负载率＝n/(n+1)。因此，为了使判定方法具有普适性，将重载下限值和过载下限值设定为变量，方便灵活设置。
针对该典型配电网的负载率多级关联分析方法和流程具体如图4所示。配电网的负载率多级关联分析同电压一样也是自下而上进行。首先，对某一配电台区的k条低压线路的负载率进行分析，判断一下是否超过了重载下限值a？如果没有，则继续判断低压线路所属配电台区(配电变压器)的负载率情况；如果低压线路的负载率超过了重载下限值a，进一步判断是否小于过载运行的下限值b？一般为1；如果低压线路的负载率大于过载运行的下限值b，提示该低压线路属于过载运行状态，考虑向其他低压线路转移负荷或中断可中断负荷或切负荷。如果低压线路的负载率不大于过载运行的下限值b，提示该低压线路属于重载运行状态，进一步判断其所属配电台区(配电变压器)的负载率情况。如果未超过配电台区(配电变压器)的重载下限值c，则继续判断其所属中压线路的负载率情况；如果超过了配电台区的重载下限值c，进一步判断配电台区(配电变压器)的负载率是否小于过载运行的下限值d？如果配电台区(配电变压器)的负载率大于过载运行的下限值d，则提示该配电台区(配电变压器)属于过载运行状态，考虑转移负荷、中断可中断负荷或切负荷，或后续考虑增容改造、转移负荷或切负荷；如果配电台区(配电变压器)的负载率不大于过载运行的下限值d，则提示该配电台区(配电变压器)属于重载运行状态，进一步判断其所属中压线路的负载率情况。
如果未超过中压线路的重载下限值e，则继续判断其所属变电站的负载率情况；如果超过了中压线路的重载下限值e，进一步判断中压线路的负载率是否小于过载运行的下限值f？如果中压线路的负载率大于过载运行的下限值f，则提示该中压线路属于过载运行状态，考虑向其他中压线路转移负荷、中断可中断负荷或切负荷，或后续考虑增容改造；如果中压线路的负载率不大于过载运行的下限值f，则提示该中压线路属于重载运行状态，进一步判断其所属变电站的负载率情况。如果未超过变电站(主变压器)的重载下限值g，则继续下一轮的配电网各级负载的循环分析；如果超过了变电站(主变压器)的重载下限值g，进一步判断变电站(主变压器)的负载率是否小于过载运行的下限值h？如果变电站(主变压器)的负载率大于过载运行的下限值h，则提示该变电站(主变压器)属于过载运行状态，考虑向其他变电站(主变压器)转移负荷、中断可中断负荷或切负荷，或同时需考虑后续变电站(主变压器)增容改造；如果变电站(主变压器)的负载率不大于过载运行的下限值h，则提示该变电站(主变压器)属于重载运行状态，则继续下一轮的配电网各级负载率的循环分析。
(3)智能配电网功率因数多级关联分析
在功率因数多级关联分析中，根据智能配电网高、中、低压配电网的分布组成情况，分为变电站、中压线路、配电台区三个层级，具体如图9所示。
不同层级、不同用户性质或不同负荷时段对功率因数的要求有所差异，这里将智能配电网各层级功率因数的下限值设定为变量，具体如表2所示。
表2智能配电网各层级的功率因数下限值
按照相关标准要求，变电站层级的功率因数要分为非低谷负荷时段和低谷负荷时段，一般非低谷负荷时段的功率因数要求不小于0.95，低谷负荷时段的功率因数要求不大于0.95。针对该典型智能配电网的功率因数多级关联分析方法和流程具体如图5所示。
智能配电网的功率因数多级关联分析按照自下而上进行。首先，对某一配电台区(配电变压器)的功率因数进行分析，判断一下是否不小于下限值x？如果是，则继续判断配电台区(配电变压器)所属中压线路的功率因数情况；如果小于下限值，要考虑配电台区无功补偿情况，继续判断配电台区(配电变压器)所属中压线路的功率因数是否不小于下限值y？如果是，则继续判断中压线路所属变电站是否处于低谷负荷期？如果中压线路的功率因数小于下限值，则应考虑线路无功补偿配置情况；如所属变电站(主变压器)不是处于低谷负荷期，则判断一下该变电站(主变压器)的功率因数是否不小于下限值z？如果不小于下限值z，则继续下一轮的配电网各级功率因数的循环分析；如果小于下限值z，则应考虑变电站无功配置情况，继续下一轮的配电网各级功率因数的循环分析；如所属变电站(主变压器)处于低谷负荷期，则需要判断一下该变电站(主变压器)的功率因数是否不大于上限值z？如果是，则需要判断一下变电站(主变压器)的功率因数是否不小于下限值w？如果是，则继续下一轮的配电网各级功率因数的循环分析；如果该变电站(主变压器)的功率因数是大于上限值z或小于下限值w，则应考虑该变电站电抗器或电容器无功补偿情况，继续下一轮的配电网各级功率因数的循环分析。
展现层主要包括电压、负载率、功率因数等异常报警及治理决策的展示(进行报警信息提示，也可以同步发送报警短信到所属供电区域运维人员手机；系统只根据分析情况，提供治理决策，辅助所属供电区域运维人员进行建设改造治理。)。智能配电网运行指标多级关联分析系统也可以作为已有平台系统的高级应用功能模块。
综合考虑了智能配电网运行多层级间的相互影响、网络架构、分布式电源和储能接入、调压和无功补偿、三相负荷不平衡等多个相关要素，基于智能配电网高、中、低压不同层级的耦合影响关系，准确定位关键运行指标异常位置，通过智能判断针对性形成决策方案，保障大规模分布式电源和储能接入智能配电网的安全、可靠、高效运行。
实施例2：
基于同一构思，本发明提供了一种智能配电网异常处理系统，结合图10的系统结构图进行介绍，包括：获取模块和分析处理模块；
所述获取模块，用于获取配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，并对所述运行指标监测数据进行同步处理；
所述分析处理模块，用于考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置，并确定对所述异常采取的处理方式。
所述获取模块，包括：采集设备、上传子模块、同步处理子模块和抽取子模块；
所述采集设备，用于采集关于电网高、中、低压不同层级的电压、负载率和功率因数的所述运行指标监测数据；
所述上传子模块，用于将高、中、低压不同层级的所述运行指标监测数据上传至相应的终端；
所述同步处理子模块，用于对终端的所述运行指标监测数据进行集成融合、清洗、异步数据同步化处理；
所述抽取子模块，用于在进行高、中、低压不同层级的运行指标监测数据依次分析时抽取经过处理的终端的运行指标监测数据。
所述上传子模块，包括：电表单元、配电单元、调度单元、电源单元和储能单元；
所述电表单元，用于将智能电表采集数据上传至用户用电信息采集系统；
所述配电单元，用于将线路上的智能终端数据、有载调压装置数据、无功补偿装置数据上传至配电自动化平台；
所述调度单元，用于将变电站中的智能终端数据、有载调压装置数据、无功补充装置数据上传至调度自动化平台；
所述电源单元，用于将分布式电源逆变器的数据上传给分布式电源管理系统；
所述储能单元，用于将储能监测终端数据上传至储能管理系统。
所述分析处理模块，包括：位置确定子模块和处理方式确定子模块；
所述位置确定子模块，用于考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型，分别判断经过清洗同步处理的运行指标监测数据的电压、负载率和功率因数是否越限，并根据越限电压、越限负载率和越限功率因数确定异常位置；
所述处理方式确定子模块，用于确定对所述异常采取的处理方式。
所述位置确定子模块，包括：越限电压单元、越限负载率单元和越限功率因数单元；
所述越限电压单元，用于对所述运行指标监测数据区域内的用户电压、低压线路电压、配电台区电压、中压线路电压、所属变电站的电压依次进行越限循环分析，确定越限电压区域；
所述越限负载率单元，用于对配电台区低压线路、配电变压器、中压线路、变电站的主变压器的负载率越重载下限值情况依次进行判断分析，确定越限负载率区域；
所述越限功率因数单元，用于对配电台区的配电变压器、中压线路、主变压器的功率因数依次判断是否存在越下限情况，确定越限功率因数区域。
所述处理方式确定子模块，包括：电压处理单元、负载率处理单元和功率因素处理单元；
所述电压处理单元，用于当用户电压、低压线路电压、配电台区电压、中压线路电压、所属变电站的电压中存在电压越限时，则根据越限电压位置控制调压装置和无功补偿装置实现电压调节，否则，继续判断是否存在越限电压；
所述负载率处理单元，用于当配电台区低压线路、配电变压器、中压线路、变电站的主变压器存在负载率过载或重载越限情况的越重载下限值情况依次进行判断分析，则根据越限负载率位置进行转移负荷、中断可中断负荷或切负荷或后续增容改造，否则继续判断是否存在越限负载率；
所述功率因素处理单元，用于当配电台区的配电变压器、中压线路、主变压器的功率因数存在越下限情况，则根据越限功率因数确定配电台区无功补偿情况、线路无功补偿配置情况、变电站电抗器或电容器无功补偿情况的异常并进行调节，否则继续判断是否存在越限功率因数。
所述的系统，还包括：展现模块；
所述展现模块，用于对越限异常的所述经过同步处理的运行指标监测数据进行报警信息提示，并同步发送报警短信到所属供电区域运维人员手机。
所述采集设备，包括：智能电表、智能终端、有载调压装置、无功补偿装置以及分布式电源逆变器的原生数据信息采集设备。
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。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种智能配电网异常处理方法，其特征在于，包括：
获取配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，并对所述运行指标监测数据进行同步处理；
经过同步处理后，考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置，并确定对所述异常采取的处理方式。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，包括：电网高、中、低压不同层级的电压、负载率和功率因数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述运行指标监测数据进行同步处理，包括：
对所述运行指标监测数据进行集成融合、清洗、异步数据同步化处理；
在进行高、中、低压不同层级的运行指标监测数据依次分析时抽取经过处理的终端的运行指标监测数据。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置包括：
考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型，分别判断经过清洗同步处理的运行指标监测数据的电压、负载率和功率因数是否越限，并根据越限电压、越限负载率和越限功率因数确定异常位置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据越限电压、越限负载率和越限功率因数确定异常位置，包括：
对所述运行指标监测数据区域内的用户电压、低压线路电压、配电台区电压、中压线路电压、所属变电站的电压依次进行越限循环分析，确定越限电压区域；
对配电台区低压线路、配电变压器、中压线路、变电站的主变压器的负载率越重载下限值情况依次进行判断分析，确定越限负载率区域；
对配电台区的配电变压器、中压线路、主变压器的功率因数依次判断是否存在越下限情况，确定越限功率因数区域。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定对所述异常采取的处理方式，包括：
当用户电压、低压线路电压、配电台区电压、中压线路电压、所属变电站的电压中存在电压越限时，则根据越限电压位置控制调压装置和无功补偿装置实现电压调节，否则，继续判断是否存在越限电压；
当配电台区低压线路、配电变压器、中压线路、变电站的主变压器存在负载率过载或重载越限情况的越重载下限值情况依次进行判断分析，则根据越限负载率位置进行转移负荷、中断可中断负荷或切负荷或后续增容改造，否则继续判断是否存在越限负载率；
当配电台区的配电变压器、中压线路、主变压器的功率因数存在越下限情况，则根据越限功率因数确定配电台区无功补偿情况、线路无功补偿配置情况、变电站电抗器或电容器无功补偿情况的异常并进行调节，否则继续判断是否存在越限功率因数。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对越限异常的所述经过同步处理的运行指标监测数据进行报警信息提示，并同步发送报警短信到所属供电区域运维人员手机。
8.一种智能配电网异常处理系统，其特征在于，包括：获取模块和分析处理模块；
所述获取模块，用于获取配电网区域中各电压等级设备的运行指标监测数据，并对所述运行指标监测数据进行同步处理；
所述分析处理模块，用于考虑各电压等级间耦合影响，根据所述运行指标监测数据的类型对经过所述同步处理的运行指标监测数据依次进行越限判断确定异常位置，并确定对所述异常采取的处理方式。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述获取模块，包括：采集设备、上传子模块、同步处理子模块和抽取子模块；
所述采集设备，用于采集关于电网高、中、低压不同层级的电压、负载率和功率因数的所述运行指标监测数据；
所述上传子模块，用于将高、中、低压不同层级的所述运行指标监测数据上传至相应的终端；
所述同步处理子模块，用于对终端的所述运行指标监测数据进行集成融合、清洗、异步数据同步化处理；
所述抽取子模块，用于在进行高、中、低压不同层级的运行指标监测数据依次分析时抽取经过处理的终端的运行指标监测数据。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述上传子模块，包括：电表单元、配电单元、调度单元、电源单元和储能单元；
所述电表单元，用于将智能电表采集数据上传至用户用电信息采集系统；
所述配电单元，用于将线路上的智能终端数据、有载调压装置数据、无功补偿装置数据上传至配电自动化平台；
所述调度单元，用于将变电站中的智能终端数据、有载调压装置数据、无功补充装置数据上传至调度自动化平台；
所述电源单元，用于将分布式电源逆变器的数据上传给分布式电源管理系统；
所述储能单元，用于将储能监测终端数据上传至储能管理系统。
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