CN113516421A - 配网自动化模式选择及选点的决策方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种配网自动化模式选择及选点的决策方法、装置及设备，决策方法包括获取目标地区的配网数据；基于配网数据构建目标地区的线路拓扑模型；基于线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于可靠性计算模型计算线路可靠性，其中，线路可靠性使用故障停电时间进行表征；根据线路可靠性计算得到目标地区的投资预算金额；线路可靠性以及投资预算金额确定目标地区的配网自动化建设改造方案。本发明实施例解决了现有技术中对配网自动化建设改造时没有同时考虑供电可靠性以及经济性指标等因素导致的无法满足配网自动化建设的综合效益的技术问题，实现了同时考虑供电可靠性以及经济性指标等因素制定配网自动化建设改造策略的技术效果。

Description

配网自动化模式选择及选点的决策方法、装置及设备
技术领域
本发明实施例涉及配网自动化技术领域，尤其涉及一种配网自动化模式选择及选点的决策方法、装置及设备。
背景技术
配电网是电力系统中与用户联系最为密切的环节，随着社会发展和生活水平的提高，电力用户对配电网供电可靠性的要求也不断提高。配网自动化以提高供电可靠性为目的，广泛应用于配电网建设改造中。在配电网规模日益庞大的形势下，研究如何处理好满足供电可靠性要求与节约配网自动化建设投资之间关系，对做好配网自动化建设改造规划意义重大。
目前配网自动化规划的方法，缺乏对分类地区自动化模式选择及选点方案、供电可靠性及经济性指标等方面的综合分析，或存在无区分供电分区问题，或存在规划方案不够细致问题，或存在无考虑具体投资下的方案规划问题，因此对配网自动化建设改造方案的选择存在主观、片面问题，无法满足配网自动化建设的综合效益。
发明内容
本发明实施例提供一种配网自动化模式选择及选点的决策方法、装置及设备，解决了现有技术中对配网自动化建设改造时没有同时考虑供电可靠性以及经济性指标等因素导致的无法满足配网自动化建设的综合效益的技术问题。
本发明实施例提供了一种配网自动化模式选择及选点的决策方法，包括：
获取目标地区的配网数据；
基于所述配网数据构建所述目标地区的线路拓扑模型；
基于所述线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于所述可靠性计算模型计算线路可靠性，其中，所述线路可靠性使用故障停电时间进行表征；
根据所述线路可靠性计算得到所述目标地区的投资预算金额；
根据所述线路可靠性以及所述投资预算金额确定所述目标地区的配网自动化建设改造方案；
所述根据所述线路可靠性计算得到每个分区的投资预算金额包括：
根据每个分档的所述线路可靠性确定相应的配网自动化模式；
基于所述配网自动化模式确定每个分档线路中的选点数量，其中，所述选点数量为线路中的环网柜数量；
基于所述选点数量计算得到每个分区中的每个分档的所述投资预算金额。
进一步地，所述基于所述配网数据构建所述目标地区的线路拓扑模型包括：
基于所述目标地区的配电网供电区域划分对所述目标地区进行分区，并基于每个分区的所述配网数据对每个分区进行分档；
对每个分档的所述配网数据进行平均值计算，得到每个分档的线路拓扑模型参数；
根据所述线路拓扑模型参数构建所述目标地区的每个分档的所述线路拓扑模型。
进一步地，所述基于所述线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于所述可靠性计算模型计算线路可靠性包括：
基于所述线路拓扑模型为每个分档依次配置不同的配网自动化模式，得到每个分档的线路自动化方案，其中，所述配网自动化模式包括：单辐射无自动化、单环网无自动化、智能分布式模式、电压电流型断路器开关模式以及电压电流型负荷开关模式；
基于所述线路自动化方案依次计算每个分档在不同的所述配网自动化模式下的所述线路可靠性。
进一步地，所述基于所述线路自动化方案依次计算每个分档在不同的所述配网自动化模式下的所述线路可靠性包括：
将所述目标地区的每个分档处于每个所述配网自动化模式中时，分档线路中的各线路设备元件逐个故障，并计算每个所述线路设备元件故障时的停电用户数总和；
将线路的总停电时用户数除以线路的总用户数，再乘以停电时间，得到线路的用户年平均停电时间，所述用户年平均停电时间表征所述线路可靠性。
进一步地，所述根据所述线路可靠性以及所述投资预算金额确定所述目标地区的配网自动化建设改造方案包括：
将每个分区的每个分档的所述线路自动化方案进行排列组合，得到每个分区的所有自动化方案组合表；
基于所述所有自动化方案组合表确定每个分区的可靠性-投资表；
基于每个分区的所述可靠性-投资表确定所述目标地区的配网自动化建设改造方案。
进一步地，所述基于每个分区的所述可靠性-投资表确定所述目标地区的配网自动化建设改造方案包括：
基于每个分区的所述可靠性-投资表绘制每个分区的可靠性-投资散点图；
基于所述可靠性-投资散点图以及投资约束确定所述目标地区的每个分区的所述配网自动化建设改造方案，其中，所述投资约束至少包括以下之一：预设投资金额、预设线路可靠性。
本发明实施例还提供了一种配网自动化模式选择及选点的决策装置，包括：
数据获取单元，用于获取目标地区的配网数据；
模型构建单元，用于基于所述配网数据构建所述目标地区的线路拓扑模型；
可靠性计算单元，用于基于所述线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于所述可靠性计算模型计算线路可靠性，其中，所述线路可靠性使用故障停电时间进行表征；
投资计算单元，用于根据所述线路可靠性计算得到所述目标地区的投资预算金额；
方案确定单元，用于根据所述线路可靠性以及所述投资预算金额确定所述目标地区的配网自动化建设改造方案；
所述投资计算单元包括：
模式确定子单元，用于根据每个分档的线路可靠性确定相应的配网自动化模式；
选点确定子单元，用于基于配网自动化模式确定每个分档线路中的选点数量，其中，选点数量为线路中的环网柜数量；
投资计算子单元，用于基于选点数量计算得到每个分区中的每个分档的投资预算金额。
本发明实施例还提供了一种配网自动化模式选择及选点的决策设备，所述配网自动化模式选择及选点的决策设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任一实施例所述的配网自动化模式选择及选点的决策方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的配网自动化模式选择及选点的决策方法。
本发明实施例公开了一种配网自动化模式选择及选点的决策方法、装置及设备，决策方法包括获取目标地区的配网数据；基于配网数据构建目标地区的线路拓扑模型；基于线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于可靠性计算模型计算线路可靠性，其中，线路可靠性使用故障停电时间进行表征；根据线路可靠性计算得到目标地区的投资预算金额；线路可靠性以及投资预算金额确定目标地区的配网自动化建设改造方案。本发明实施例解决了现有技术中对配网自动化建设改造时没有同时考虑供电可靠性以及经济性指标等因素导致的无法满足配网自动化建设的综合效益的技术问题，实现了同时考虑供电可靠性以及经济性指标等因素制定配网自动化建设改造策略的技术效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法的流程图；
图2是本公开实施例提供的另一种配网自动化模式选择及选点的决策方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的A+地区的01分档的线路拓扑模型示意图；
图4是本发明实施例提供的A+地区的02分档的线路拓扑模型示意图；
图5是本公开实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法中步骤S103的流程图；
图6是本公开实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法中步骤S1032的流程图；
图7是本公开实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法中步骤S104的流程图；
图8是本公开实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法中步骤S105的流程图；
图9是本公开实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法中步骤S1053的流程图；
图10是本发明实施例提供的某目标地区的A+分区的可靠性-投资散点图；
图11是本发明实施例提供的某目标地区的A分区的可靠性-投资散点图；
图12是本发明实施例提供的某目标地区的B分区的可靠性-投资散点图；
图13是本发明实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策装置的结构图；
图14是本发明实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。
图1是本发明实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法的流程图。
如图1所示，该配网自动化模式选择及选点的决策方法具体包括如下步骤：
S101，获取目标地区的配网数据。
示例性地，目标地区的配网数据可以由供电部门的配网系统平台导出，配网数据指的是10千伏线路的基础数据，主要包括线路总长度、电缆长度、架空线长度、线路主干长度、分支线长度、线路主干分段数、户外开关箱台数、公用电房数量、公用箱变数量、公用台架变数量、专用配变台数、低压用户数等设备元件数据。例如，从配网系统平台导出某目标地区的配网数据（10千伏线路）表，表中详细列出了该目标地区内的各变电站的变电站名称、变电站母线编号、馈线名称、供电分区分类、主干电缆型号、主干电缆长度（km）、主干裸导线型号、主干裸导线长度（km）、主干绝缘架空型号、主干绝缘架空线长度（km）、架空线长度（km）、主干总长度（km）、线路总长度（km）、装接公变台数、装接公变容量（kVA）、装接专变台数、装接专变容量（kVA）、装接配变总数、装接配变容量（kVA）以及低压用户数，其中，线路总长度中还区分有电缆长度、架空绝缘线长度以及架空裸导线长度。
示例性地，某目标地区的石鼓变电站的变电站母线编号为#1，馈线名称为10kv凯旋线（712），供电分区分类为A+，主干电缆信号为YJV22-3*300，主干电缆长度为4.8km，该变电站不存在主干裸导线，也不具有架空线，因此主干裸导线型号、主干裸导线长度（km）、主干绝缘架空型号、主干绝缘架空线长度（km）等均为0，所以主干总长度为4.8km，该变电站的线路电缆长度为5.9km，因此在不具有主干裸导线和架空线时，线路总长度为5.9km；该变电站的装接公变台数、装接公变容量（kVA）、装接专变台数、装接专变容量（kVA）、装接配变总数、装接配变容量（kVA）以及低压用户数等均为0。
S102，基于配网数据构建目标地区的线路拓扑模型。
具体地，在获取到目标地区的配网数据之后，由于配网规模庞大、线路数量较多，导致计算量庞大，因此需要依据配网数据将目标地区按照供电区域进行分区，再根据10千伏线路的专变数量及低压用户数量对每一分区进行分档，最后将每一分档的10千伏线路数据计算平均值，得到每一分档的线路拓扑模型参数，以基于线路拓扑模型参数构建出目标地区的线路拓扑模型。
S103，基于线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于可靠性计算模型计算线路可靠性，其中，线路可靠性使用故障停电时间进行表征。
具体地，在构建出目标地区的各分档的10千伏线路拓扑模型之后，从10千伏线路的变电站出线开关开始，将各线路设备元件逐个故障，并计算线路设备元件逐个故障时线路停电时户数的总和，由线路的总停电时户数除以线路的总用户数，再乘以停电时间，得到线路的用户年平均停电时间，使用故障停电来表征线路的供电可靠性。
S104，根据线路可靠性计算得到目标地区的投资预算金额。
步骤S104，根据线路可靠性计算得到每个分区的投资预算金额包括：根据每个分档的线路可靠性确定相应的配网自动化模式；基于配网自动化模式确定每个分档线路中的选点数量，其中，选点数量为线路中的环网柜数量；基于选点数量计算得到每个分区中的每个分档的投资预算金额。
具体地，在确定出线路可靠性之后，根据每个分档的线路可靠性确定各分档线路相应的配网自动化模式以及选点数量，其中，选点数量为线路中的环网柜数量；然后根据各分区分档线路的配网自动化模式选择及选点数量，结合自动化设备的综合造价，计算目标地区在该分区分档的所有线路进行自动化建设改造所需投资额。
S105，根据线路可靠性以及投资预算金额确定目标地区的配网自动化建设改造方案。
具体地，在得到目标地区的各分区分档的所有线路进行自动化建设改造所需投资额之后，对各分区分档的线路自动化方案进行排列组合，得到每个分区的所有自动化方案组合，然后分别计算每个分区的可靠性及投资结果，得到每个分区的可靠性-投资表，最终基于可靠性-投资表确定目标地区的配网自动化建设改造方案，例如，若投资金额允许，则结合该目标地区的供电可靠性目标选择投资最省的配网自动化建设改造方案；若该目标地区的配网自动化建设投资金额受限，也可在众多组合方案中选择供电可靠性最优方案，以此制定该目标地区的各分区配网自动化建设改造策略。
本发明实施例通过现状配网数据建立各分区分档的10千伏线路拓扑模型，采用遍历算法构建可靠性计算模型，结合配网自动化模式选择及选点方案，计算各方案的供电可靠性及相应投资金额。最终根据计算结果生成可靠性-投资表，则可在既定分类地区可靠性目标下，制定投资最省的配网自动化建设改造策略；也可在投资限制的情况下，制定可靠性最优的配网自动化建设改造策略。
本发明实施例解决了现有技术中对配网自动化建设改造时没有同时考虑供电可靠性以及经济性指标等因素导致的无法满足配网自动化建设的综合效益的技术问题，实现了同时考虑供电可靠性以及经济性指标等因素制定配网自动化建设改造策略的技术效果。
在上述各技术方案的基础上，图2为本公开实施例提供的另一种配网自动化模式选择及选点的决策方法的流程图，如图2所示，上述S102步骤具体包括：
S1021，基于目标地区的配电网供电区域划分对目标地区进行分区，并基于每个分区的配网数据对每个分区进行分档。
针对目标地区的配电网供电区域，不同目标地区的供电分区划分不同，示例性地，可以将目标地区划分为A+区、A区以及B区三个分区；再根据10千伏线路配网数据表中的专变数量以及低压用户数量对每个分区进行分档，例如，可将A+区分为四档，分别为A+01档、A+02档、A+03档以及A+04档。
需要说明的是，各分区中分档的数量应该结合10千伏用户数量的分布及计算的工作量进行划分，分档过多则计算工作量大，分档过少则计算精度小。
S1022，对每个分档的配网数据进行平均值计算，得到每个分档的线路拓扑模型参数。
具体地，对各分区的每个分档的配网数据进行平均值计算，得到每个分档的线路拓扑模型参数。例如，将某目标地区的A+区、A区以及B区三个分区进行分档，A+区分为A+01、A+02、A+03以及A+04四档，A区分为A01、A02、A03、A04、A05以及A06六档，B区分为B01、B02、B03、B04、B05以及B06六档，则该目标地区的10千伏线路共划分了16档，每档的线路拓扑模型参数具体包括线路总长、主干长度、分支长度、电缆长度、架空长度、户外开关箱数量、公用电房数量、公共箱变数量、公用台架变数量、低压用户数、公变台数以及专变台数等。
S1023，根据线路拓扑模型参数构建目标地区的每个分档的线路拓扑模型。
图3是本发明实施例提供的A+地区的01分档的线路拓扑模型示意图。图4是本发明实施例提供的A+地区的02分档的线路拓扑模型示意图。
示例性地，参见图3，图3中所示的HWKGZ1、HWKGZ2、HWKGZ3均表示环网柜，KB1表示断路器，ZB1、ZB2、ZB3、ZB4、ZB5均表示变压器，L1、L2、L3、L4均表示主干线路，L1F1、L1F2、L2F1、L2F2、L3F1均表示分支线路，DLFJX1表示分支环网柜，L2F2F1表示分支路线上的分支。其中，A+01分档的线路拓扑模型中的各项数据由线路拓扑模型参数确定，例如，A+01分档的主干长度为3.82km，则可以设置各段主干线路的长度L1长1.14km，L2长1.16km，L3长1.16km，L4长0.35km，其总长为3.81km。
同理，参见图4，图4中所示的HWKGZ1、HWKGZ2、HWKGZ3、HWKGZ4均表示环网柜，KB1表示断路器，L1、L2、L3、L4、L5均表示主干线路，L1F1、L1F2、L2F1、L2F2、L3F1、L3F2、L4F1、L4F2均表示分支线路，DLFJX1、DLFJX2、DLFJX3、DLFJX4、DLFJX5均表示分支环网柜，ZB1~ZB14均表示分支环网柜连接的变压器，GB1~GB3均表示主干环网柜连接的变压器，L1F2F1、L1F2F2、L1F2F3、L2F2F1、L2F2F2、L2F2F3、L3F2F1、L3F2F2、L3F2F3、L4F1F1、L4F1F2、L4F1F3、L4F2F1、L4F2F2表示分支路线上的分支。
在上述各技术方案的基础上，图5是本公开实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法中步骤S103的流程图，如图5所示，上述S103步骤具体包括：
S1031，基于线路拓扑模型为每个分档依次配置不同的配网自动化模式，得到每个分档的线路自动化方案，其中，配网自动化模式包括：单辐射无自动化、单环网无自动化、智能分布式模式、电压电流型断路器开关模式以及电压电流型负荷开关模式。
具体地，在得到线路拓扑模型之后，首先为10千伏线路选择常用的配网自动化模式，具体包括智能分布式以及电压电流型，其中，电压电流型又可分为采用分断路器开关和负荷开关两种方式，此外还包括单辐射无自动化、单环网无自动化等无自动化模式；然后根据分区分档的各个线路拓扑模型的主干分段情况，进行自动化选点，得到每个分档的自动化方案，其中，选点表示选择线路拓扑模型的主干线路中的环网柜位置和数量。
S1032，基于线路自动化方案依次计算每个分档在不同的配网自动化模式下的线路可靠性。
具体地，在得到各分区分档的自动化方案之后，采用遍历算法依次计算每个分档在不同的配网自动化模式下的线路可靠性。其中，多种自动化方案包括：单辐射线路无自动化、单环网线路无自动化、智能分布式全节点自动化、电压电流型（断路器）2节点～6节点自动化、电压电流型（负荷开关）2节点～6节点自动化等方案；各个分区分档线路采用哪些方案，可根据线路模型的主干节点数量（即主干环网柜数量）进行选择。例如，参见图3，由于A+01档的主干线路中设置有3个环网柜，则A+01档线路的配网自动化方案可以包括单辐射无自动化、单环网无自动化、智能分布式全节点自动化、电压电流型（断路器）2节点自动化、电压电流型（断路器）3节点自动化等5种方式。表1是A+区各分档的供电可靠性计算结果表，其中，以故障停电时间来表征供电可靠性。例如，A+01档在配网自动化模式为单环网无自动化模式下的故障停电时间为19.71min，即A+01档在配网自动化模式为单环网无自动化模式下的供电可靠性为19.71。
表1.A+区各分档供电可靠性计算结果表
Figure 231605DEST_PATH_IMAGE001
在上述各技术方案的基础上，图6是本公开实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法中步骤S1032的流程图，如图6所示，上述S1032步骤具体包括：
S601，将目标地区的每个分档处于每个配网自动化模式中时，分档线路中的各线路设备元件逐个故障，并计算每个线路设备元件故障时的停电用户数总和。
具体地，在得到各分区分档的自动化方案之后，将目标地区的每个分档处于每个配网自动化模式中时，分档线路中的各线路设备元件逐个故障，即遍历分档线路中的各线路设备元件，然后计算该线路设备元件故障时的停电用户数，再将每个线路设备元件故障时的停电用户数作和，得到停电用户数总和。
S602，将线路的总停电时用户数除以线路的总用户数，再乘以停电时间，得到线路的用户年平均停电时间，用户年平均停电时间表征线路可靠性。
具体地，在得到停电用户数总和之后，将线路的总停电时用户数（即停电用户数总和）除以线路的总用户数，在乘以停电时间，最终得到线路的用户年平均停电时间，即计算得到该分区分档线路在该配网自动化模式下的线路供电可靠性。
在上述各技术方案的基础上，图7是本公开实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法中步骤S104的流程图，如图7所示，上述S104步骤具体包括：
S1041，根据每个分档的线路可靠性确定相应的配网自动化模式。
S1042，基于配网自动化模式确定每个分档线路中的选点数量，其中，选点数量为线路中的环网柜数量。
具体地，在确定出每个分档的线路可靠性之后，根据每个分档的线路可靠性确定各分档线路相应的配网自动化模式，然后根据不同的配网自动化模式确定每个分档线路的选点数量，其中，选点数量为线路中的环网柜数量。例如，参见图3，由于A+01档的主干线路中设置有3个环网柜，则A+01档线路的配网自动化方案可以包括单辐射无自动化、单环网无自动化、智能分布式全节点自动化、电压电流型（断路器）2节点自动化、电压电流型（断路器）3节点自动化等5种模式，选点数量包括2节点和3节点。
S1043，基于选点数量计算得到每个分区中的每个分档的投资预算金额。
具体地，在确定了配网自动化模式以及选点数量之后，根据各分区分档线路的配网自动化模式选择及选点数量，结合自动化设备的综合造价，计算目标地区在该分区分档的所有线路进行自动化建设改造所需投资额。
示例性地，对于A+01档来说，假设设置一个节点的费用为620万元，则电压电流型（断路器）模式下设置2节点的费用为1240万元，设置三节点的费用为1860万元。
在上述各技术方案的基础上，图8是本公开实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法中步骤S105的流程图，如图8所示，上述S105步骤具体包括：
S1051，将每个分区的每个分档的线路自动化方案进行排列组合，得到每个分区的所有自动化方案组合表。
示例性地，表2为A+区自动化方案组合表（电压电流型以断路器为例），参见表2，将目标地区的A+区中每一分区的各分档的所有的自动化方案进行排列组合，共有25组线路自动化方案。
表2.A+区自动化方案组合表
Figure 840353DEST_PATH_IMAGE002
S1052，基于所有自动化方案组合表确定每个分区的可靠性-投资表。
表3.各分区可靠性-投资表
Figure 232020DEST_PATH_IMAGE003
具体地，表3为各分区的可靠性-投资表，结合表2中每一组合中的分档方案以及相应各方案的可靠性计算结果以及投资计算结果，计算每一线路自动化方案组合的可靠性及总投资，其中，可靠性主要是使用户均故障停电时间机型表征，因此计算结果为A+区、A区和B区3个分区各线路自动化方案组合的户均故障停电时间，计算公式为：组合户均停电时间=∑（分档户均停电时间*分档用户数）/分区用户数；计算结果为各分档线路自动化方案的投资之和，计算公式为：组合投资=∑分档投资。示例性地，参见表3，A+区域的表2中的1号方案组合下的可靠性为9.37min，投资金额为1739万元。
S1053，基于每个分区的可靠性-投资表确定目标地区的配网自动化建设改造方案。
具体地，在得到每个分区的可靠性-投资表之后，可以参考可靠性-投资表并结合目标地区的实际需求确定目标地区的配网自动化建设改造方案，例如，若投资金额允许，则结合该目标地区的供电可靠性目标选择投资最省的配网自动化建设改造方案；若该目标地区的配网自动化建设投资金额受限，也可在众多组合方案中选择供电可靠性最优方案，以此制定该目标地区的各分区配网自动化建设改造策略。
在上述各技术方案的基础上，图9是本公开实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策方法中步骤S1053的流程图，如图9所示，上述S1053步骤具体包括：
S901，基于每个分区的可靠性-投资表绘制每个分区的可靠性-投资散点图。
示例性地，根据表3各分区的可靠性-投资表绘制散点图，并将可靠性-投资的最优方案用曲线标记，这样可以较为直观地看出在众多方案组合中可靠性或投资最优的方案。图10是某目标地区的A+分区的可靠性-投资散点图，图11是某目标地区的A分区的可靠性-投资散点图，图12是某目标地区的B分区的可靠性-投资散点图。
S902，基于可靠性-投资散点图以及投资约束确定目标地区的每个分区的配网自动化建设改造方案，其中，投资约束至少包括以下之一：预设投资金额、预设线路可靠性。
具体地，在绘制出各分区的可靠性-投资散点图之后，基于目标地区的投资约束来确定该目标地区的每个分区的配网自动化建设改造方案，当投资约束为预设投资金额时，则可以在预设投资金额的范围内从众多组合方案中选择可靠性最优方案，大概投资约束为预设线路可靠性时，则从众多组合方案中结合地区可靠性目标选择投资最省的配网自动化建设改造方案。
示例性地，若某目标地区各分区的可靠性目标为A+区户均故障停电时间3.3分钟，A区户均故障停电时间5分钟，B区户均故障停电时间为8分钟，则表4列出了通过可靠性-投资表选择满足该可靠性目标且投资最省的组合方案。参见表4，该目标地区为满足可靠性目标，投资最省的配网自动化建设改造策略为：A+区中A+01档、A+03档和A+04档的线路均采用全节点智能分布式自动化模式，A+02档的线路采用4节点电压电流型自动化模式；A区中A01档、A02档和A03档的线路采用2节点电压电流型自动化模式，A04档和A05档的线路采用4节点电压电流型自动化模式，A06档的线路采用5节点电压电流型自动化模式；B区中B01～B05档的线路采用3节点电压电流型自动化模式，B06档的线路采用3节点电压电流型自动化模式。
表4.满足可靠性目标的组合方案
Figure 962079DEST_PATH_IMAGE004
图13是本发明实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策装置的结构图，如图13所示，该网自动化模式选择及选点的决策装置包括：
数据获取单元10，用于获取目标地区的配网数据；
模型构建单元20，用于基于配网数据构建目标地区的线路拓扑模型；
可靠性计算单元30，用于基于线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于可靠性计算模型计算线路可靠性，其中，线路可靠性使用故障停电时间进行表征；
投资计算单元40，用于根据线路可靠性计算得到目标地区的投资预算金额；
方案确定单元50，用于线路可靠性以及投资预算金额确定目标地区的配网自动化建设改造方案；
投资计算单元40包括：
模式确定子单元，用于根据每个分档的线路可靠性确定相应的配网自动化模式；
选点确定子单元，用于基于配网自动化模式确定每个分档线路中的选点数量，其中，选点数量为线路中的环网柜数量；
投资计算子单元，用于基于选点数量计算得到每个分区中的每个分档的投资预算金额。
可选地，模型构建单元20包括：
分区分档子单元，用于基于目标地区的配电网供电区域划分对目标地区进行分区，并基于每个分区的配网数据对每个分区进行分档；
参数计算子单元，用于对每个分档的配网数据进行平均值计算，得到每个分档的线路拓扑模型参数；
模型构建子单元，用于根据线路拓扑模型参数构建目标地区的每个分档的线路拓扑模型。
可选地，可靠性计算单元30包括：
模式配置子单元，用于基于线路拓扑模型为每个分档依次配置不同的配网自动化模式，得到每个分档的线路自动化方案，其中，配网自动化模式包括：单辐射无自动化、单环网无自动化、智能分布式模式、电压电流型断路器开关模式以及电压电流型负荷开关模式；
可靠性计算子单元，用于基于线路自动化方案依次计算每个分档在不同的配网自动化模式下的线路可靠性。
可选地，可靠性计算子单元包括：
第一计算模块，用于将目标地区的每个分档处于每个配网自动化模式中时，分档线路中的各线路设备元件逐个故障，并计算每个线路设备元件故障时的停电用户数总和；
第二计算模块，用于将线路的总停电时用户数除以线路的总用户数，再乘以停电时间，得到线路的用户年平均停电时间，用户年平均停电时间表征线路可靠性。
可选地，方案确定单元50包括：
方案组合子单元，用于将每个分区的每个分档的线路自动化方案进行排列组合，得到每个分区的所有自动化方案组合表；
第一确定子单元，用于基于所有自动化方案组合表确定每个分区的可靠性-投资表；
第二确定子单元，用于基于每个分区的可靠性-投资表确定目标地区的配网自动化建设改造方案。
可选地，第二确定子单元包括：
绘图模块，用于基于每个分区的可靠性-投资表绘制每个分区的可靠性-投资散点图；
方案确定模块，用于基于可靠性-投资散点图以及投资约束确定目标地区的每个分区的配网自动化建设改造方案，其中，投资约束至少包括以下之一：预设投资金额、预设线路可靠性。
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明实施例提供的配网自动化模式选择及选点的决策装置，与上述实施例提供的配网自动化模式选择及选点的决策方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
图14为本发明实施例提供的一种配网自动化模式选择及选点的决策设备的结构示意图，如图14所示，该配网自动化模式选择及选点的决策设备包括处理器141、存储器142、输入装置143和输出装置144；配网自动化模式选择及选点的决策设备中处理器141的数量可以是一个或多个，图14中以一个处理器141为例；配网自动化模式选择及选点的决策设备中的处理器141、存储器142、输入装置143和输出装置144可以通过总线或其他方式连接，图14中以通过总线连接为例。
存储器142作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的配网自动化模式选择及选点的决策方法对应的程序指令/模块（例如，配网自动化模式选择及选点的决策装置中的数据获取单元10，模型构建单元20，可靠性计算单元30，投资计算单元40，方案确定单元50）。处理器141通过运行存储在存储器142中的软件程序、指令以及模块，从而执行配网自动化模式选择及选点的决策设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的配网自动化模式选择及选点的决策方法。
存储器142可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器142可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器142可进一步包括相对于处理器141远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至配网自动化模式选择及选点的决策设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置143可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与配网自动化模式选择及选点的决策设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置144可包括显示屏等显示设备。
本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种配网自动化模式选择及选点的决策方法。
具体地，该配网自动化模式选择及选点的决策方法包括：
获取目标地区的配网数据；
基于配网数据构建目标地区的线路拓扑模型；
基于线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于可靠性计算模型计算线路可靠性，其中，线路可靠性使用故障停电时间进行表征；
根据线路可靠性计算得到目标地区的投资预算金额；
根据线路可靠性以及投资预算金额确定目标地区的配网自动化建设改造方案。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的配网自动化模式选择及选点的决策方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM）、闪存（FLASH）、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种配网自动化模式选择及选点的决策方法，其特征在于，包括：
获取目标地区的配网数据；
基于所述配网数据构建所述目标地区的线路拓扑模型；
基于所述线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于所述可靠性计算模型计算线路可靠性，其中，所述线路可靠性使用故障停电时间进行表征；
根据所述线路可靠性计算得到所述目标地区的投资预算金额；
根据所述线路可靠性以及所述投资预算金额确定所述目标地区的配网自动化建设改造方案；
所述根据所述线路可靠性计算得到每个分区的投资预算金额包括：
根据每个分档的所述线路可靠性确定相应的配网自动化模式；
基于所述配网自动化模式确定每个分档线路中的选点数量，其中，所述选点数量为线路中的环网柜数量；
基于所述选点数量计算得到每个分区中的每个分档的所述投资预算金额。
2.根据权利要求1所述的配网自动化模式选择及选点的决策方法，其特征在于，所述基于所述配网数据构建所述目标地区的线路拓扑模型包括：
基于所述目标地区的配电网供电区域划分对所述目标地区进行分区，并基于每个分区的所述配网数据对每个分区进行分档；
对每个分档的所述配网数据进行平均值计算，得到每个分档的线路拓扑模型参数；
根据所述线路拓扑模型参数构建所述目标地区的每个分档的所述线路拓扑模型。
3.根据权利要求2所述的配网自动化模式选择及选点的决策方法，其特征在于，所述基于所述线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于所述可靠性计算模型计算线路可靠性包括：
基于所述线路拓扑模型为每个分档依次配置不同的配网自动化模式，得到每个分档的线路自动化方案，其中，所述配网自动化模式包括：单辐射无自动化、单环网无自动化、智能分布式模式、电压电流型断路器开关模式以及电压电流型负荷开关模式；
基于所述线路自动化方案依次计算每个分档在不同的所述配网自动化模式下的所述线路可靠性。
4.根据权利要求3所述的配网自动化模式选择及选点的决策方法，其特征在于，所述基于所述线路自动化方案依次计算每个分档在不同的所述配网自动化模式下的所述线路可靠性包括：
将所述目标地区的每个分档处于每个所述配网自动化模式中时，分档线路中的各线路设备元件逐个故障，并计算每个所述线路设备元件故障时的停电用户数总和；
将线路的总停电时用户数除以线路的总用户数，再乘以停电时间，得到线路的用户年平均停电时间，所述用户年平均停电时间表征所述线路可靠性。
5.根据权利要求3所述的配网自动化模式选择及选点的决策方法，其特征在于，所述根据所述线路可靠性以及所述投资预算金额确定所述目标地区的配网自动化建设改造方案包括：
将每个分区的每个分档的所述线路自动化方案进行排列组合，得到每个分区的所有自动化方案组合表；
基于所述所有自动化方案组合表确定每个分区的可靠性-投资表；
基于每个分区的所述可靠性-投资表确定所述目标地区的配网自动化建设改造方案。
6.根据权利要求5所述的配网自动化模式选择及选点的决策方法，其特征在于，所述基于每个分区的所述可靠性-投资表确定所述目标地区的配网自动化建设改造方案包括：
基于每个分区的所述可靠性-投资表绘制每个分区的可靠性-投资散点图；
基于所述可靠性-投资散点图以及投资约束确定所述目标地区的每个分区的所述配网自动化建设改造方案，其中，所述投资约束至少包括以下之一：预设投资金额、预设线路可靠性。
7.一种配网自动化模式选择及选点的决策装置，其特征在于，包括：
数据获取单元，用于获取目标地区的配网数据；
模型构建单元，用于基于所述配网数据构建所述目标地区的线路拓扑模型；
可靠性计算单元，用于基于所述线路拓扑模型构建可靠性计算模型，并基于所述可靠性计算模型计算线路可靠性，其中，所述线路可靠性使用故障停电时间进行表征；
投资计算单元，用于根据所述线路可靠性计算得到所述目标地区的投资预算金额；
方案确定单元，用于根据所述线路可靠性以及所述投资预算金额确定所述目标地区的配网自动化建设改造方案；
所述投资计算单元包括：
模式确定子单元，用于根据每个分档的线路可靠性确定相应的配网自动化模式；
选点确定子单元，用于基于配网自动化模式确定每个分档线路中的选点数量，其中，选点数量为线路中的环网柜数量；
投资计算子单元，用于基于选点数量计算得到每个分区中的每个分档的投资预算金额。
8.一种配网自动化模式选择及选点的决策设备，其特征在于，所述配网自动化模式选择及选点的决策设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的配网自动化模式选择及选点的决策方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的配网自动化模式选择及选点的决策方法。
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