CN114254993A - 一种电网规划的电气校验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电网规划的电气校验系统，包括，数据获取模块，用以根据预设的推荐路径获取每条路径计算校验所需的相关设备台账数据、运行数据和拓扑关系数据；电气校验模块，用以对推荐路径分别进行潮流校验、短路电流校验、联络馈线校验和供电可靠性校验，得到可靠性计算结果，与预设的可行性标准比较验证每条推荐路径方案的可行性，若符合预设的可行性标准，则作为备选规划方案在界面展示；指标校验模块，用以分别进行停电损失、运行耗损、运维费用、网架接入后剩余容量变化的指标计算，筛选最优规划方案。本发明避免人为操作的数据疏漏，通过多方面的规则计算和校核，准确性和可靠性得到了提高，便于选出最优的规划方案。

Description

一种电网规划的电气校验系统
技术领域
本发明涉及电气校验技术领域，特别是涉及一种电网规划的电气校验系统。
背景技术
当前配网规划时规划人员从电源点的选择、到电源点与用电需求点之间的路径规划、再到对规划路径的电气校验等一系列操作，都是由人工分析和计算，无论是工作效率还是数据质量，都存在较大的问题。特别是针对规划线路的电气校验，如果某一环节人工计算有误或有偏差，将直接影响最终选择线路的准确性。因此，为了提高整体工作效率和数据准确性，迫切需要一套数字化电网规划方案的电气校验方案，以改变传统人工处理的方式。
在做校核前，规划人员需要在多个系统间查询、确认数据设备台账、拓扑关系、运行数据等数据，效率比较低，也非实时数据。在做校核时，规划人员需要对以上所有数据进行人工计算校核，计算的准确性有待进一步验证，存在返工风险，耗费时间长。人工校核由于工作量较大，不会绘制多套方案进行对比优选，实际可能存在更优的方案而未被发现。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种电网规划的电气校验系统，解决现有方法进行人工计算校核，计算的准确性差且耗费时间长。的技术问题。
一方面，提供一种电网规划的电气校验系统，包括：
数据获取模块，用以根据预设的推荐路径获取每条路径计算校验所需的相关设备台账数据、运行数据和拓扑关系数据；
电气校验模块，用以根据相关设备台账数据、运行数据和拓扑关系数据，对推荐路径分别进行潮流校验、短路电流校验、联络馈线校验和供电可靠性校验，得到可靠性计算结果，将所述可靠性计算结果与预设的可行性标准比较验证每条推荐路径方案的可行性，若符合预设的可行性标准，则作为备选规划方案在界面展示；
指标校验模块，用以根据相关设备台账数据、运行数据和拓扑关系数据，对推荐路径分别进行停电损失、运行耗损、运维费用、网架接入后剩余容量变化的指标计算；并将每个指标的计算结果与预设的指标标准，筛选最优规划方案。
优选地，所述电气校验模块包括潮流校验单元，用以根据预设的潮流算法计算所述推荐路径的潮流结果；
当所述推荐路径同时满足以下两项时，判定所述推荐路径满足潮流校验：
推荐路径所属接线的各节点电压偏差小于等于预设的电压偏差阈值且所属接线的各线段电流小于等于线路载流量与预设的调整系数阈值的乘积；
所述推荐路径的潮流结果中线段潮流各线段首末节点电压与预设的标准电压比较，偏差在预设的电压偏差阈值以内，且各线段电流小于等于线路载流量与预设的调整系数阈值的乘积。
优选地，所述电气校验模块包括短路电流校验单元，用以所述推荐路径满足以下预设条件时，判定所述推荐路径满足短路电流校验：
推荐路径所属的接线的三相短路电流都小于等于预设的开关遮断容量。
优选地，所述电气校验模块包括联络馈线校验单元，用以所述推荐路径满足以下预设条件时，判定所述推荐路径满足短路电流校验：
推荐路径的馈线集、变电站母线量测电压、开关量测电流、配电变压器平均负载都满足预设的平均负载标准。
优选地，所述电气校验模块包括供电可靠性校验单元，用以根据预设的供电可靠性算法计算所述推荐路径及其所属网格的可靠性结果，当所述推荐路径及其所属网格的可靠性结果都满足预设的可行性标准时，判定推荐路径满足供电可靠性校验。
优选地，所述指标校验模块包括停电损失单元，用以根据可靠性计算结果确定系统平均停电持续时间指标，计算推荐路径接入后的系统平均停电持续时间指标与介入前的系统平均停电持续时间指标的第一差值参数，并所述第一差值参数与该推荐路径平均负荷与平均销售电价之间的乘积输出为电量结果。
优选地，所述指标校验模块包括运行损失单元，用以根据可靠性计算结果确定推荐路径接入后的系统平均停电持续时间指标与介入前的系统平均停电持续时间指标的第二差值参数，并将所述第二差值参数与平均销售电价的乘积输出为运行损失结果。
优选地，所述指标校验模块包括运维费用单元，用以根据可靠性计算结果确定运行费用，并将所述运行费用与预设的运维费用比例值相乘，得到运行费用结果。
优选地，所述指标校验模块包括剩余容量变化单元，用以根据可靠性计算结果确定所述推荐路径接入前的线路高峰负荷日负载率和报装容量值；
根据所述推荐路径接入前的线路高峰负荷日负载率与报装容量值计算所述推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率；
确定预设的控制负载率与所述推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率之之间的负载率差值，并将所述负载率差值与线路容量相乘，得到网架接入后剩余容量变化值。
优选地，所述剩余容量变化单元根据以下公式计算所述推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率：
Figure BDA0003385839300000031
其中，La表示推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率；Lb表示推荐路径接入前的线路高峰负荷日负载率；cn表示报装容量值；cc表示折算系数；fe表示推荐路径的馈线高限电流；vc表示推荐路径的馈线电压等级；
Figure BDA0003385839300000032
表示功率因素，默认值取0.96。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的电网规划的电气校验系统，通过自动化的方式从多个系统获取电气计算校核所需的相关数据，解放了规划人员多系统人工查询的繁琐操作，避免人为操作的数据疏漏。通过系统多方面的规则计算和校核，相比人工计算的准确性和可靠性得到了提高。对校核通过的推荐路径再次进行多个指标的计算，从经济效益和理论合理性方面为规划人员提供多方面的参考和比对，便于选出最优的规划方案。
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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例中一种电网规划的电气校验系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明提供的一种电网规划的电气校验系统的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述系统包括：
数据获取模块，用以根据预设的推荐路径获取每条路径计算校验所需的相关设备台账数据、运行数据和拓扑关系数据；也就是，根据推荐路径自动从其他多个系统中获取每条路径计算校验所需的相关设备台账、运行数据和拓扑关系。首先从配电GIS系统的调度单线图系统获取电网拓扑结构数据；通过计量自动化系统获取配变运行数据；通过调度系统获取中压线路运行数据；根据设备标识关联计量自动化和调度系统获取对应设备运行时刻电压、电流、负载率等数据；从出线开关往下进行拓扑分析，直到负荷点结束，得出该网格内待用于电气校验分析的电网拓普数据，包括：供电线路、负荷开关、配电变压器等设备。
进一步的，电气校验模块，用以根据相关设备台账数据、运行数据和拓扑关系数据，对推荐路径分别进行潮流校验、短路电流校验、联络馈线校验和供电可靠性校验，得到可靠性计算结果，将所述可靠性计算结果与预设的可行性标准比较验证每条推荐路径方案的可行性，若符合预设的可行性标准，则作为备选规划方案在界面展示；也就是，将每条推荐路径所获取到的电气数据，对初始规划方案进行潮流计算、短路电流计算、N-1计算和供电可靠性计算等电气计算校核，验证每条推荐路径方案的可行性。如果通过电气计算校核的方案，则作为备选规划方案在界面展示。
具体实施例中，所述电气校验模块包括潮流校验单元，用以根据预设的潮流算法计算所述推荐路径的潮流结果，即指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布；当所述推荐路径同时满足以下两项时，判定所述推荐路径满足潮流校验：推荐路径所属接线的各节点电压偏差小于等于预设的电压偏差阈值(±7％)且所属接线的各线段电流小于等于线路载流量与预设的调整系数阈值(默认取70％)的乘积；所述推荐路径的潮流结果中线段潮流各线段首末节点电压与预设的标准电压比较，偏差在预设的电压偏差阈值(±7％)以内，且各线段电流小于等于线路载流量与预设的调整系数阈值(可取70％)的乘积。其中，计算需要的参数包括馈线集、变电站母线量测电压值、开关量测电流值、配电变压器平均负载率、配电变压器功率因素等，如下表。
Figure BDA0003385839300000051
所述电气校验模块包括短路电流校验单元，用以所述推荐路径满足以下预设条件时，判定所述推荐路径满足短路电流校验：推荐路径所属的接线的三相短路电流都小于等于预设的开关遮断容量。也就是，短路电流计算是用于修正由于电路问题产生的过电流。主要发生在三相短路、两相短路等电路连接方式中。短路电流计算可以避免由过电流造成的供电破坏，以及电机的过大负荷等问题，初始规划方案所属接线的短路电流≤开关遮断容量(开关遮断容量可根据开关表获取)；取(首)三相短路电流_A相/B相/C相(kA)和开关遮断容量比较，所有线段都满足才算校核通过。参数说明：短路电流计算馈线集、配电变压器平均负载率、变电站母线量测电压值、开关量测电流值、短路容量、电源点，如下表所示
Figure BDA0003385839300000061
所述电气校验模块包括联络馈线校验单元，用以所述推荐路径满足以下预设条件时，判定所述推荐路径满足联络馈线校验：推荐路径的馈线集、变电站母线量测电压、开关量测电流、配电变压器平均负载都满足预设的平均负载标准。也就是，初始规划方案通过N-1计算，N-1计算为10kV馈线出口或其中一个分段(包括架空线路的一个分段，电缆线路的一个环网单元或一段电缆进线本体〉故障或计划返出运行时，计算其联络馈线对整条馈线或非故障段的转供能力、转供路径等。参数说明：N-1计算计算馈线集、变电站母线量测电压、开关量测电流、配电变压器平均负载。如下表所示
Figure BDA0003385839300000071
所述电气校验模块包括供电可靠性校验单元，用以根据预设的供电可靠性算法计算所述推荐路径及其所属网格的可靠性结果，当所述推荐路径及其所属网格的可靠性结果都满足预设的可行性标准时，判定推荐路径满足供电可靠性校验。也就是，输出该线路及所属网格的供电可靠性计算结果，包括平均停电时间、平均停电次数、缺供电量等。参数说明：可靠性计算馈线集、变电站母线量测电压、开关量测电流、配电变压器平均负载、平均故障定位隔离时、平均故障停电联络开关切换时、平均故障段上游恢复供电操作时、平均预安排停电隔离时、平均预安排停电联络开关切换时、平均预安排停电线段上游恢复供电操作时间、预安排停电、平均预安排停运持续时，如下表所示
Figure BDA0003385839300000072
进一步的，指标校验模块，用以根据相关设备台账数据、运行数据和拓扑关系数据，对推荐路径分别进行停电损失、运行耗损、运维费用、网架接入后剩余容量变化的指标计算；并将每个指标的计算结果与预设的指标标准，筛选最优规划方案。也就是，在对推荐路径进行电气校核判定方案合理性的同时，系统还会进行包括停电损失、运行耗损、运维费用、网架接入后剩余容量变化等指标计算。规划人员根据每个指标的计算结果，对每个推荐路径方案的经济效益和理论合理性相互参照，为更好的筛选最优方案提供参考依据。
具体实施例中，所述指标校验模块包括停电损失单元，用以根据可靠性计算结果确定系统平均停电持续时间指标，计算推荐路径接入后的系统平均停电持续时间指标与介入前的系统平均停电持续时间指标的第一差值参数，并所述第一差值参数与该推荐路径平均负荷与平均销售电价之间的乘积输出为电量结果。也就是，查询可靠性计算结果，得到馈线年平均停电时间SAIDI(系统平均停电持续时间指标)。仅考虑电量损失的话，可表征为(SAIDI接入后-SAIDI接入前)*该线路平均负荷*平均销售电价。SAIDI：考虑电量损失基础上，进一步考虑对用户影响的话，可表征为(SAIDI后-SAIDI前)*该线路平均负荷*(平均销售电价+度电产值)。度电产值按照每千瓦时30元。平均负荷＝线路年供电量/8760。平均销售电价：0.753。
所述指标校验模块包括运行损失单元，用以根据可靠性计算结果确定推荐路径接入后的系统平均停电持续时间指标与介入前的系统平均停电持续时间指标的第二差值参数，并将所述第二差值参数与平均销售电价的乘积输出为运行损失结果。也就是，查询潮流计算结果的线损(接入后该线路的损耗-接入前该线路的损耗)*平均销售电价。
所述指标校验模块包括运维费用单元，用以根据可靠性计算结果确定运行费用，并将所述运行费用与预设的运维费用比例值相乘，得到运行费用结果。也就是，投资费用*运维费用比例(运维费用比例暂按3％计算，可以修改)。
所述指标校验模块包括剩余容量变化单元，用以根据可靠性计算结果确定所述推荐路径接入前的线路高峰负荷日负载率和报装容量值；根据所述推荐路径接入前的线路高峰负荷日负载率与报装容量值计算所述推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率；确定预设的控制负载率(中压线路达到重载是的临界负载率，按线路未发生重过载要求，一般取值80％)与所述推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率之间的负载率差值，并将所述负载率差值与线路容量相乘，得到网架接入后剩余容量变化值。所述剩余容量变化单元根据以下公式计算所述推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率：
Figure BDA0003385839300000091
其中，La表示推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率；Lb表示推荐路径接入前的线路高峰负荷日负载率；cn表示报装容量值；cc表示折算系数；fe表示推荐路径的馈线高限电流；vc表示推荐路径的馈线电压等级；
Figure BDA0003385839300000092
表示功率因素，默认值取0.96。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的电网规划的电气校验系统，通过自动化的方式从多个系统获取电气计算校核所需的相关数据，解放了规划人员多系统人工查询的繁琐操作，避免人为操作的数据疏漏。通过系统多方面的规则计算和校核，相比人工计算的准确性和可靠性得到了提高。对校核通过的推荐路径再次进行多个指标的计算，从经济效益和理论合理性方面为规划人员提供多方面的参考和比对，便于选出最优的规划方案。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电网规划的电气校验系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用以根据预设的推荐路径获取每条路径计算校验所需的相关设备台账数据、运行数据和拓扑关系数据；
电气校验模块，用以根据相关设备台账数据、运行数据和拓扑关系数据，对推荐路径分别进行潮流校验、短路电流校验、联络馈线校验和供电可靠性校验，得到可靠性计算结果，将所述可靠性计算结果与预设的可行性标准比较验证每条推荐路径方案的可行性，若符合预设的可行性标准，则作为备选规划方案在界面展示；
指标校验模块，用以根据相关设备台账数据、运行数据和拓扑关系数据，对推荐路径分别进行停电损失、运行耗损、运维费用、网架接入后剩余容量变化的指标计算；并将每个指标的计算结果与预设的指标标准，筛选最优规划方案。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电气校验模块包括潮流校验单元，用以根据预设的潮流算法计算所述推荐路径的潮流结果；
当所述推荐路径同时满足以下两项时，判定所述推荐路径满足潮流校验：
推荐路径所属接线的各节点电压偏差小于等于预设的电压偏差阈值且所属接线的各线段电流小于等于线路载流量与预设的调整系数阈值的乘积；
所述推荐路径的潮流结果中线段潮流各线段首末节点电压与预设的标准电压比较，偏差在预设的电压偏差阈值以内，且各线段电流小于等于线路载流量与预设的调整系数阈值的乘积。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电气校验模块包括短路电流校验单元，用以所述推荐路径满足以下预设条件时，判定所述推荐路径满足短路电流校验：
推荐路径所属的接线的三相短路电流都小于等于预设的开关遮断容量。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电气校验模块包括联络馈线校验单元，用以所述推荐路径满足以下预设条件时，判定所述推荐路径满足联络馈线校验：
推荐路径的馈线集、变电站母线量测电压、开关量测电流、配电变压器平均负载都满足预设的平均负载标准。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电气校验模块包括供电可靠性校验单元，用以根据预设的供电可靠性算法计算所述推荐路径及其所属网格的可靠性结果，当所述推荐路径及其所属网格的可靠性结果都满足预设的可行性标准时，判定推荐路径满足供电可靠性校验。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指标校验模块包括停电损失单元，用以根据可靠性计算结果确定系统平均停电持续时间指标，计算推荐路径接入后的系统平均停电持续时间指标与介入前的系统平均停电持续时间指标的第一差值参数，并所述第一差值参数与该推荐路径平均负荷与平均销售电价之间的乘积输出为电量结果。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指标校验模块包括运行损失单元，用以根据可靠性计算结果确定推荐路径接入后的系统平均停电持续时间指标与介入前的系统平均停电持续时间指标的第二差值参数，并将所述第二差值参数与平均销售电价的乘积输出为运行损失结果。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指标校验模块包括运维费用单元，用以根据可靠性计算结果确定运行费用，并将所述运行费用与预设的运维费用比例值相乘，得到运行费用结果。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指标校验模块包括剩余容量变化单元，用以根据可靠性计算结果确定所述推荐路径接入前的线路高峰负荷日负载率和报装容量值；
根据所述推荐路径接入前的线路高峰负荷日负载率与报装容量值计算所述推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率；
确定预设的控制负载率与所述推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率之间的负载率差值，并将所述负载率差值与线路容量相乘，得到网架接入后剩余容量变化值。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述剩余容量变化单元根据以下公式计算所述推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率：
Figure FDA0003385839290000031
其中，La表示推荐路径接入后的线路高峰负荷日负载率；Lb表示推荐路径接入前的线路高峰负荷日负载率；cn表示报装容量值；cc表示折算系数；fe表示推荐路径的馈线高限电流；vc表示推荐路径的馈线电压等级；
Figure FDA0003385839290000032
表示功率因素，默认值取0.96。
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