CN114638537B - 一种数字化智慧电网区域管理方法、系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种数字化智慧电网区域管理方法、系统及存储介质，通过对城市工业园区所在区域进行需求配电电压等级、优选配电线材质、优选配电线截面积和从发电厂到各用电企业的优选接线方式选择，有效克服了传统工业园区配电电压等级选择依据存在的局限性，并减少了城市工业园区电力输送过程中配电线短路现象的发生率，实现了城市工业园区配电网的全面智能规划，一方面保障了工业园区供电的可靠性和安全性，一方面还对一些供电连续性要求高的用电企业提供了供电稳定性保障，另一方面降低了配电网的建造成本，进而从根本上提升了城市工业园区配电网的规划水平。

Description

一种数字化智慧电网区域管理方法、系统及存储介质
技术领域
本发明属于电网管理技术领域，特别涉及电网规划管理技术，具体而言是一种数字化智慧电网区域管理方法、系统及存储介质。
背景技术
随着我国城市化发展速度的不断加快,城市配电网在社会发展和人们日常生活中的需求也越来越高,对城市配电网进行科学合理的规划设计,是提升城市供电安全性和可靠性不可或缺的条件，其中城市配电网规划涉及到配电电压等级选择、配电线材质选择等。
按照电力负荷类型划分，城市中存在的电力负荷包括民用负荷、商业负荷、工业负荷等，这对于城市配电网规划来说，就必然涉及到以城市居民小区为规划主体的配电网规划、以城市商超区为规划主体的配电网规划和以城市工业园区为规划主体的配电网规划，在上述电力负荷中，由于工业负荷中存在的用电设备大多都是功率较大的，这使得城市中工业负荷的比重在城市电力负荷构成中居于首位，另一方面现阶段为了推动城市经济发展，很多城市都在积极引入企业入驻，使得城市中工业园区的建造数量和占地面积都在逐渐增加，在这种情况下，更加凸显了城市中工业负荷的重要性，导致以城市工业园区为规划主体的配电网规划显得愈加重要，然而目前在进行城市工业园区配电网规划过程中，存在下述缺陷：
1.鉴于传统工业园区中存在的用电设备种类偏少且数量不多，使得传统技术中对城市工业园区的配电电压等级选择是以供电距离为主要考虑对象，以用电负荷密度为辅助考虑对象的选择依据进行选择，但伴随着企业现代化、数字化的发展，其拥有的用电设备数量越来越多，品种越来越丰富，使得企业用电负荷越来越大，进一步使得工业园区的用电负荷密度越来越高，导致用电负荷密度对配电电压等级选择的影响越来越大，在这种情况下，如果还以传统的配电电压等级选择依据进行城市工业园区配电电压等级选择，就会导致选择的配电电压等级与工业园区的供电需求不匹配，进而影响工业园区的供电可靠度；
2.传统技术中对城市工业园区的配电线材质选择只考虑到了配电线的机械强度及成本，忽略了对配电线的绝缘性能考虑，对于架空铺设的配电线来说，其常年处于外界环境中，大气中的温度、湿度、粉尘浓度等都会对配电线的绝缘性能产生影响，一旦配电线的绝缘性能发生变化，在电力输送过程中就容易出现漏电现象，进而造成配电线短路，极易引发电力事故，从而影响工业园区的供电安全性。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种集供电可靠性及供电安全性保障于一体的一种数字化智慧电网区域管理方法、系统及存储介质，能够有效弥补传统技术中对城市工业园区配电网规划存在的缺陷。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种数字化智慧电网区域管理方法，包括以下步骤：
步骤1：将待配电规划管理的工业园区记为目标区域，统计目标区域内存在的用电企业数量，并将统计的各用电企业分别标记为1,2,...,i,...,n；
步骤2：分析各用电企业对应的用电最大负荷；
步骤3：基于各用电企业对应的用电最大负荷统计目标区域对应的总用电最大负荷；
步骤4：获取目标区域的占地面积，从而将目标区域的占地面积及总用电最大负荷导入用电负荷密度计算公式，得到目标区域对应的用电负荷密度；
步骤5：获取从发电厂距离目标区域的供电距离，进而根据目标区域的用电负荷密度和供电距离选择目标区域对应的需求配电电压等级；
步骤6：获取目标区域对应的常年平均气象参数，由此选择目标区域对应的所需配电线材质；
步骤7：根据目标区域对应的需求配电电压等级和总用电最大负荷，由此选择目标区域对应的所需配电线截面积；
步骤8：对各用电企业进行用电负荷等级识别，由此选择从发电厂到各用电企业的所需接线方式；
步骤9：将目标区域对应的需求配电电压等级、所需配电线材质、所需配电线截面积和从发电厂到各用电企业的所需接线方式传达至目标区域的配电终端，由其执行目标区域的配电规划管理。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述各用电企业对应用电最大负荷的统计方法执行以下步骤：
步骤2-1:统计各用电企业存在的用电设备数量，并获取各用电企业对应各用电设备的额定功率；
步骤2-2：将各用电企业对应各用电设备的额定功率进行叠加，得到各用电企业对应的用电设备总功率，记为pi；
步骤2-3：基于各用电企业对应的用电设备总功率和设定的用电负荷需用系数计算各用电企业对应的用电最大负荷，其计算公式为pimax＝pi×λ，pimax表示为第i个用电企业对应的用电最大负荷，λ表示为设定的用电负荷需用系数，pi表示为第i个用电企业对应的用电设备总功率。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述目标区域对应需求配电电压等级的选择方法参见以下步骤：
步骤5-1:根据目标区域的用电负荷密度和供电距离统计目标区域对应的供电需求系数，其计算公式为
Figure GDA0003878112900000041
η表示为目标区域对应的供电需求系数，ε、l分别表示为目标区域的用电负荷密度、供电距离，ε0、l0分别表示为参考用电负荷密度、参考供电距离，a、b分别表示为用电负荷密度、供电距离对应的权重因子，且a＞b，e表示为自然常数；
步骤5-2：将目标区域的供电需求系数与预置的各种配电电压等级对应的供电需求系数范围进行对比，若目标区域的供电需求系数处于某配电电压等级对应的供电需求系数范围内，则将该配电电压等级作为目标区域对应的需求配电电压等级。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述常年平均气象参数包括常年平均温度、常年平均湿度、常年平均粉尘浓度和常年平均风速。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述目标区域对应所需配电线材质的具体选择过程包括：
步骤6-1:从目标区域对应的常年平均气象参数中提取常年平均温度、常年平均湿度和常年平均粉尘浓度，将其对应与管理数据库中存储的适宜温度、适宜湿度和适宜粉尘浓度对比，计算目标区域对应的大气环境恶劣指数，其计算公式为
Figure GDA0003878112900000051
ξ表示为目标区域对应的大气环境恶劣指数，T、D、C分别表示为目标区域对应的常年平均温度、常年平均湿度、常年平均粉尘浓度，T0、D0、C0分别表示为适宜温度、适宜湿度、适宜粉尘浓度；
步骤6-2:将目标区域对应的大气环境恶劣指数与管理数据库中各种配电线绝缘级别对应能够承受的最大大气环境恶劣指数进行匹配，从中筛选出匹配成功的配电线绝缘级别，将其作为目标区域对应的需求配电线绝缘级别；
步骤6-3:从目标区域对应的常年平均气象参数中提取常年平均风速，并将其与管理数据库中各种配电线机械强度对应能够承受的风速范围进行对比，若目标区域的常年平均风速处于某配电线机械强度对应能够承受的风速范围内，则将该配电线机械强度作为目标区域对应的需求配电线机械强度；
步骤6-4:将预设的各种配电线材质进行编号，分别标记为1,2,...,j,...,m,并获取各种配电线材质对应的绝缘级别、机械强度和单位长度价格；
步骤6-5:将各种配电线材质对应的绝缘级别和机械强度与目标区域对应的需求配电线绝缘级别和需求配电线机械强度进行匹配，得到各种配电线材质对应的性能匹配度，其计算公式为
Figure GDA0003878112900000061
Figure GDA0003878112900000062
表示为第i种配电线材质对应的性能匹配度，Xj、Yj分别表示为第j种配电线材质对应的绝缘级别和机械强度，X0、Y0分别表示为目标区域对应的需求配电线绝缘级别、需求配电线机械强度，f表示为设定常数；
步骤6-6:根据各种配电线材质对应的性能匹配度和单位长度价格评估各种配电线材质对应的使用价值指数，其评估公式为
Figure GDA0003878112900000063
δj表示为第j种配电线材质对应的使用价值指数，qj表示为第j种配电线材质对应的单位长度价格，A、B分别表示为性能匹配、单位长度价格对应的占比系数，其中A+B＝1，且A＞B；
步骤6-7:将各种配电线材质对应的使用价值指数进行对比，从中选择使用价值指数最大的配电线材质作为目标区域对应的所需配电线材质。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述目标区域对应所需配电线截面积的具体选择过程包括：
步骤7-1:根据目标区域的需求配电电压等级和总用电最大负荷计算目标区域对应配电线的最大负荷电流；
步骤7-2:将目标区域对应配电线的最大负荷电流与管理数据库中各种配电线截面积对应允许通过的最大负荷电流进行匹配，从中筛选出匹配成功的配电线截面积，将其作为目标区域对应的所需配电线截面积。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述用电负荷等级包括一级负荷、二级负荷和三级负荷。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述选择从发电厂到各用电企业的所需接线方式对应的选择方法如下：
步骤8-1：将各用电企业对应的用电负荷等级与设置的各种供电方式对应的用电负荷等级进行匹配，得到各用电企业对应的供电方式，其中供电方式包括双重电源供电、双回线路供电和单路电源供电；
步骤8-2：将各用电企业对应的供电方式与管理数据库中各种供电方式对应的接线方式进行匹配，从而获取各用电企业对应的所需接线方式。
第二方面，本发明提供一种数字化智慧电网区域管理系统，包括以下模块：
目标区域用电企业统计模块，用于将待配电规划的工业园区记为目标区域，统计目标区域内存在的用电企业数量；
目标区域总用电最大负荷分析模块，用于统计各用电企业对应的用电最大负荷，并由此分析目标区域对应的总用电最大负荷；
目标区域占地面积获取模块，用于获取目标区域的占地面积；
目标区域用电负荷密度解析模块，用于基于目标区域的占地面积和总用电最大负荷解析目标区域对应的用电负荷密度；
目标区域需求配电电压等级选择模块，用于获取从发电厂距离目标区域的供电距离，进而根据目标区域的用电负荷密度和供电距离选择目标区域对应的需求配电电压等级；
目标区域所需配电线材质选择模块，用于获取目标区域对应的常年平均气象参数，由此选择目标区域对应的所需配电线材质；
目标区域所需配电线截面积选择模块，用于根据目标区域的配电电压等级和总用电最大负荷，由此选择目标区域对应的所需配电线截面积；
用电企业所需接线方式选择模块，用于对各用电企业进行用电负荷等级识别，由此选择从发电厂到各用电企业的所需接线方式；
管理数据库，用于存储适宜温度、适宜湿度和适宜粉尘浓度，存储各种配电线绝缘级别对应能够承受的最大大气环境恶劣指数，存储各种配电线机械强度对应能够承受的风速范围，存储各种配电线截面积对应允许通过的最大负荷电流，并存储各种供电方式对应的接线方式；
目标区域配电规划管理执行模块，用于将目标区域对应的需求配电电压等级、所需配电线材质、所需配电线截面积和从发电厂到各用电企业的所需接线方式传达至目标区域的配电终端，由其执行目标区域的配电规划管理。
第三方面，本发明提供一种存储介质，所述存储介质烧录有计算机程序，所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现本发明所述的一种数字化智慧电网区域管理方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
(1)本发明在选择工业园区对应需求配电电压等级过程中，通过分别获取工业园区的用电负荷密度和供电距离，并将其代入供电需求系数计算公式中，得到工业园区对应的供电需求系数，从而基于供电需求系数选择需求配电电压等级，其中在供电需求系数计算公式中将用电负荷密度对应的权重因子设置的比供电距离对应的权重因子大，实现了工业园区配电电压等级选择依据的优化，有效克服了传统工业园区配电电压等级选择依据存在的局限性，使得以该选择依据选择出的配电电压等级与工业园区的供电需求匹配度较高，从而大大保障了工业园区的供电可靠性。
(2)本发明在选择工业园区对应所需配电线材质过程中，通过获取工业园区所在地区的常年平均气象参数，由此获取工业园区所在地区对应的需求配电线绝缘级别和需求配电线机械强度，从而据此选择工业园区对应的所需配电线材质，该选择方式不仅考虑到了配电线的机械强度，还考虑到了配电线的绝缘性能，丰富了选择指标，进而提高了选择结果的精准度，有效减少了电力输送过程中配电线短路现象的发生率，从而提高了工业园区的供电安全性。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的方法实施步骤流程图；
图2为本发明的系统模块连接示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1所示，第一方面，本发明提供一种数字化智慧电网区域管理方法，包括以下步骤：
步骤1：将待配电规划管理的工业园区记为目标区域，统计目标区域内存在的用电企业数量，并将统计的各用电企业分别标记为1,2,...,i,...,n；
步骤2：分析各用电企业对应的用电最大负荷，其分析方法执行以下步骤：
步骤2-1:统计各用电企业存在的用电设备数量，并获取各用电企业对应各用电设备的额定功率；
步骤2-2：将各用电企业对应各用电设备的额定功率进行叠加，得到各用电企业对应的用电设备总功率，记为pi；
步骤2-3：基于各用电企业对应的用电设备总功率和设定的用电负荷需用系数计算各用电企业对应的用电最大负荷，其计算公式为pimax＝pi×λ，pimax表示为第i个用电企业对应的用电最大负荷，λ表示为设定的用电负荷需用系数，pi表示为第i个用电企业对应的用电设备总功率；
需要说明的是，上述提到的用电负荷需用系数标志着用电设备组投入运行时，从供电网络实际取用的功率与用电设备组设备功率之比。
在一个具体实施例中，上述用电最大负荷计算公式中，用电企业的用电设备总功率越大，其用电最大负荷就越大；
步骤3：基于各用电企业对应的用电最大负荷统计目标区域对应的总用电最大负荷，其统计方式为将各用电企业对应的用电最大负荷进行叠加，得到目标区域对应的总用电最大负荷；
步骤4：获取目标区域的占地面积，从而将目标区域的占地面积及总用电最大负荷导入用电负荷密度计算公式，得到目标区域对应的用电负荷密度，其中用电负荷密度计算公式为
Figure GDA0003878112900000111
步骤5：获取从发电厂距离目标区域的供电距离，进而根据目标区域的用电负荷密度和供电距离选择目标区域对应的需求配电电压等级，其选择方法参见以下步骤：
步骤5-1:根据目标区域的用电负荷密度和供电距离统计目标区域对应的供电需求系数，其计算公式为
Figure GDA0003878112900000121
η表示为目标区域对应的供电需求系数，ε、l分别表示为目标区域的用电负荷密度、供电距离，ε0、l0分别表示为参考用电负荷密度、参考供电距离，其中参考用电负荷密度、参考供电距离的设置是便于计算的，a、b分别表示为用电负荷密度、供电距离对应的权重因子，且a＞b，e表示为自然常数；
在一个具体实施例中，上述供电需求系数计算公式中，目标区域的用电负荷密度和供电距离相对于参考用电负荷密度、参考供电距离越大，供电需求系数越大；
步骤5-2：将目标区域的供电需求系数与预置的各种配电电压等级对应的供电需求系数范围进行对比，若目标区域的供电需求系数处于某配电电压等级对应的供电需求系数范围内，则将该配电电压等级作为目标区域对应的需求配电电压等级；
本发明实施例在选择工业园区对应需求配电电压等级过程中，通过分别获取工业园区的用电负荷密度和供电距离，并将其代入供电需求系数计算公式中，得到工业园区对应的供电需求系数，从而基于供电需求系数选择需求配电电压等级，其中在供电需求系数计算公式中将用电负荷密度对应的权重因子设置的比供电距离对应的权重因子大，实现了工业园区配电电压等级选择依据的优化，有效克服了传统工业园区配电电压等级选择依据存在的局限性，使得以该选择依据选择出的配电电压等级与工业园区的供电需求匹配度较高，从而大大保障了工业园区的供电可靠度；
步骤6：获取目标区域对应的常年平均气象参数，其中常年平均气象参数包括常年平均温度、常年平均湿度、常年平均粉尘浓度和常年平均风速，由此选择目标区域对应的所需配电线材质，其具体选择过程包括：
步骤6-1:从目标区域对应的常年平均气象参数中提取常年平均温度、常年平均湿度和常年平均粉尘浓度，将其对应与管理数据库中存储的适宜温度、适宜湿度和适宜粉尘浓度对比，计算目标区域对应的大气环境恶劣指数，其计算公式为
Figure GDA0003878112900000131
ξ表示为目标区域对应的大气环境恶劣指数，T、D、C分别表示为目标区域对应的常年平均温度、常年平均湿度、常年平均粉尘浓度，T0、D0、C0分别表示为适宜温度、适宜湿度、适宜粉尘浓度，其中目标区域对应的常年平均温度、常年平均湿度与适宜温度、适宜湿度差距越大，且常年平均粉尘浓度越大，其大气环境恶劣指数越大，表明大气环境恶劣程度越高；
步骤6-2:将目标区域对应的大气环境恶劣指数与管理数据库中各种配电线绝缘级别对应能够承受的最大大气环境恶劣指数进行匹配，从中筛选出匹配成功的配电线绝缘级别，将其作为目标区域对应的需求配电线绝缘级别；
步骤6-3:从目标区域对应的常年平均气象参数中提取常年平均风速，并将其与管理数据库中各种配电线机械强度对应能够承受的风速范围进行对比，若目标区域的常年平均风速处于某配电线机械强度对应能够承受的风速范围内，则将该配电线机械强度作为目标区域对应的需求配电线机械强度；
步骤6-4:将预设的各种配电线材质进行编号，分别标记为1,2,...,j,...,m,并获取各种配电线材质对应的绝缘级别、机械强度和单位长度价格；
需要说明的是上述提到的配电线材质包括但不限于铜、铝、钢等；
步骤6-5:将各种配电线材质对应的绝缘级别和机械强度与目标区域对应的需求配电线绝缘级别和需求配电线机械强度进行匹配，得到各种配电线材质对应的性能匹配度，其计算公式为
Figure GDA0003878112900000141
Figure GDA0003878112900000142
表示为第i种配电线材质对应的性能匹配度，Xj、Yj分别表示为第j种配电线材质对应的绝缘级别和机械强度，X0、Y0分别表示为目标区域对应的需求配电线绝缘级别、需求配电线机械强度，f表示为设定常数；
步骤6-6:根据各种配电线材质对应的性能匹配度和单位长度价格评估各种配电线材质对应的使用价值指数，其评估公式为
Figure GDA0003878112900000143
δj表示为第j种配电线材质对应的使用价值指数，qj表示为第j种配电线材质对应的单位长度价格，A、B分别表示为性能匹配、单位长度价格对应的占比系数，其中A+B＝1，且A＞B；
在一个具体实施例中，在选择目标区域对应的所需配电线材质过程中，不仅考虑了配电线的绝缘级别、机械强度等性能的匹配，还考虑了配电线的价格，使得以该选择方式选择出的配电线既能满足绝缘级别、机械强度的性能匹配，又能降低成本，实现配电线的性能和经济双重价值；
步骤6-7:将各种配电线材质对应的使用价值指数进行对比，从中选择使用价值指数最大的配电线材质作为目标区域对应的所需配电线材质；
本发明实施例在选择工业园区对应所需配电线材质过程中，通过获取工业园区所在地区的常年平均气象参数，由此获取工业园区所在地区对应的需求配电线绝缘级别和需求配电线机械强度，从而据此选择工业园区对应的所需配电线材质，该选择方式不仅考虑到了配电线的机械强度，还考虑到了配电线的绝缘性能，丰富了选择指标，进而提高了选择结果的精准度，有效减少了电力输送过程中配电线短路现象的发生率，从而提高了工业园区的供电安全性；
步骤7：根据目标区域对应的需求配电电压等级和总用电最大负荷，由此选择目标区域对应的所需配电线截面积，其具体选择过程包括：
步骤7-1:根据目标区域的需求配电电压等级和总用电最大负荷计算目标区域对应配电线的最大负荷电流，其计算公式为
Figure GDA0003878112900000151
步骤7-2:将目标区域对应配电线的最大负荷电流与管理数据库中各种配电线截面积对应允许通过的最大负荷电流进行匹配，从中筛选出匹配成功的配电线截面积，将其作为目标区域对应的所需配电线截面积；
步骤8：对各用电企业进行用电负荷等级识别，其中用电负荷等级包括一级负荷、二级负荷和三级负荷，且用电企业对应用电负荷等级识别的方式根据用电企业对供电连续性的需求，由此选择从发电厂到各用电企业的所需接线方式，其选择方法如下：
步骤8-1：将各用电企业对应的用电负荷等级与设置的各种供电方式对应的用电负荷等级进行匹配，得到各用电企业对应的供电方式，其中供电方式包括双重电源供电、双回线路供电和单路电源供电，而双重电源供电对应的用电负荷等级为一级负荷，双回线路供电对应的用电负荷等级为二级负荷，单路电源供电对应的用电负荷等级为三级负荷；
在一个具体实施例中，上述提到的一级负荷是指中断供电时将造成人身伤亡，或经济、政治、军事上的重大损失的负荷，例如发生设备重大损坏，产品出现大量废品，引起生产混乱、重要交通枢纽、干线受阻、广播通信中断或城市水源中断、环境严重污染等，二级负荷是指中断供电时将在经济上造成较大损失的负荷，例如中断供电造成严重减产、停工，局部地区交通阻塞，三级负荷是指除一、二级负荷之外的一般负荷，该级负荷短时停电造成的损失不大；
步骤8-2：将各用电企业对应的供电方式与管理数据库中各种供电方式对应的接线方式进行匹配，从而获取各用电企业对应的所需接线方式；
本发明在进行目标区域配电网规划管理过程中，除了对目标区域的需求配电电压等级和所需配电线材质进行选择，还对目标区域的配电线截面积和从发电厂到各用电企业的接线方式进行选择，实现了配电网的深度规划，体现了配电网的全方面规划管理。
步骤9：将目标区域对应的需求配电电压等级、所需配电线材质、所需配电线截面积和从发电厂到各用电企业的所需接线方式传达至目标区域的配电终端，由其执行目标区域的配电规划管理。
参照图2所示，第二方面，本发明提供一种数字化智慧电网区域管理系统，该系统包括以下模块：
目标区域用电企业统计模块，用于将待配电规划的工业园区记为目标区域，统计目标区域内存在的用电企业数量；
目标区域总用电最大负荷分析模块，与目标区域用电企业统计模块连接，用于统计各用电企业对应的用电最大负荷，并由此分析目标区域对应的总用电最大负荷；
目标区域占地面积获取模块，用于获取目标区域的占地面积；
目标区域用电负荷密度解析模块，分别与目标区域总用电最大负荷分析模块和目标区域占地面积获取模块连接，用于基于目标区域的占地面积和总用电最大负荷解析目标区域对应的用电负荷密度；
目标区域需求配电电压等级选择模块，与目标区域用电负荷密度解析模块连接，用于获取从发电厂距离目标区域的供电距离，进而根据目标区域的用电负荷密度和供电距离选择目标区域对应的需求配电电压等级；
目标区域所需配电线材质选择模块，用于获取目标区域对应的常年平均气象参数，由此选择目标区域对应的所需配电线材质；
目标区域所需配电线截面积选择模块，用于根据目标区域的配电电压等级和总用电最大负荷，由此选择目标区域对应的所需配电线截面积；
用电企业所需接线方式选择模块，用于对各用电企业进行用电负荷等级识别，由此选择从发电厂到各用电企业的所需接线方式；
管理数据库，用于存储存储适宜温度、适宜湿度和适宜粉尘浓度，存储各种配电线绝缘级别对应能够承受的最大大气环境恶劣指数，存储各种配电线机械强度对应能够承受的风速范围，存储各种配电线截面积对应允许通过的最大负荷电流，并存储各种供电方式对应的接线方式；
目标区域配电规划管理执行模块，分别与目标区域需求配电电压等级选择模块、目标区域所需配电线材质选择模块、目标区域所需配电线截面积选择模块和用电企业所需接线方式选择模块连接，用于将目标区域对应的需求配电电压等级、所需配电线材质、所需配电线截面积和从发电厂到各用电企业的所需接线方式传达至目标区域的配电终端，由其执行目标区域的配电规划管理。
第三方面，本发明提供一种存储介质，所述存储介质烧录有计算机程序，所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现本发明所述的一种数字化智慧电网区域管理方法。
本发明通过对城市工业园区所在区域进行需求配电电压等级、所需配电线材质、所需配电线截面积和从发电厂到各用电企业的所需接线方式选择，实现了城市工业园区配电网的全面智能规划，一方面保障了工业园区供电的可靠性和安全性，另一方面还对一些供电连续性要求高的用电企业提供了供电稳定性保障，另一方面降低了配电网的建造成本，进而从根本上提升了城市工业园区配电网的规划水平。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种数字化智慧电网区域管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将待配电规划管理的工业园区记为目标区域，统计目标区域内存在的用电企业数量，并将统计的各用电企业分别标记为1,2,...,i,...,n；
步骤2：分析各用电企业对应的用电最大负荷；
步骤3：基于各用电企业对应的用电最大负荷统计目标区域对应的总用电最大负荷；其统计方式为将各用电企业对应的用电最大负荷进行叠加，得到目标区域对应的总用电最大负荷；
步骤4：获取目标区域的占地面积，从而将目标区域的占地面积及总用电最大负荷导入用电负荷密度计算公式，得到目标区域对应的用电负荷密度；其中用电负荷密度计算公式为
Figure FDA0003892483870000011
步骤5：获取从发电厂距离目标区域的供电距离，进而根据目标区域的用电负荷密度和供电距离选择目标区域对应的需求配电电压等级；
步骤6：获取目标区域对应的常年平均气象参数，由此选择目标区域对应的所需配电线材质；
步骤7：根据目标区域对应的需求配电电压等级和总用电最大负荷，由此选择目标区域对应的所需配电线截面积；
步骤8：对各用电企业进行用电负荷等级识别，由此选择从发电厂到各用电企业的所需接线方式；
步骤9：将目标区域对应的需求配电电压等级、所需配电线材质、所需配电线截面积和从发电厂到各用电企业的所需接线方式传达至目标区域的配电终端，由其执行目标区域的配电规划管理；
所述各用电企业对应用电最大负荷的分析方法执行以下步骤：
步骤2-1:统计各用电企业存在的用电设备数量，并获取各用电企业对应各用电设备的额定功率；
步骤2-2：将各用电企业对应各用电设备的额定功率进行叠加，得到各用电企业对应的用电设备总功率，记为pi；
步骤2-3：基于各用电企业对应的用电设备总功率和设定的用电负荷需用系数计算各用电企业对应的用电最大负荷，其计算公式为pimax＝pi×λ，pimax表示为第i个用电企业对应的用电最大负荷，λ表示为设定的用电负荷需用系数，pi表示为第i个用电企业对应的用电设备总功率；
所述目标区域对应需求配电电压等级的选择方法参见以下步骤：
步骤5-1:根据目标区域的用电负荷密度和供电距离统计目标区域对应的供电需求系数，其计算公式为
Figure FDA0003892483870000021
η表示为目标区域对应的供电需求系数，ε、l分别表示为目标区域的用电负荷密度、供电距离，ε0、l0分别表示为参考用电负荷密度、参考供电距离，a、b分别表示为用电负荷密度、供电距离对应的权重因子，且a＞b，e表示为自然常数；
步骤5-2：将目标区域的供电需求系数与预置的各种配电电压等级对应的供电需求系数范围进行对比，若目标区域的供电需求系数处于某配电电压等级对应的供电需求系数范围内，则将该配电电压等级作为目标区域对应的需求配电电压等级；
所述常年平均气象参数包括常年平均温度、常年平均湿度、常年平均粉尘浓度和常年平均风速；
所述目标区域对应所需配电线材质的具体选择过程包括：
步骤6-1:从目标区域对应的常年平均气象参数中提取常年平均温度、常年平均湿度和常年平均粉尘浓度，将其对应与管理数据库中存储的适宜温度、适宜湿度和适宜粉尘浓度对比，计算目标区域对应的大气环境恶劣指数，其计算公式为
Figure FDA0003892483870000031
ξ表示为目标区域对应的大气环境恶劣指数，T、D、C分别表示为目标区域对应的常年平均温度、常年平均湿度、常年平均粉尘浓度，T0、D0、C0分别表示为适宜温度、适宜湿度、适宜粉尘浓度；
步骤6-2:将目标区域对应的大气环境恶劣指数与管理数据库中各种配电线绝缘级别对应能够承受的最大大气环境恶劣指数进行匹配，从中筛选出匹配成功的配电线绝缘级别，将其作为目标区域对应的需求配电线绝缘级别；
步骤6-3:从目标区域对应的常年平均气象参数中提取常年平均风速，并将其与管理数据库中各种配电线机械强度对应能够承受的风速范围进行对比，若目标区域的常年平均风速处于某配电线机械强度对应能够承受的风速范围内，则将该配电线机械强度作为目标区域对应的需求配电线机械强度；
步骤6-4:将预设的各种配电线材质进行编号，分别标记为1,2,...,j,...,m,并获取各种配电线材质对应的绝缘级别、机械强度和单位长度价格；
步骤6-5:将各种配电线材质对应的绝缘级别和机械强度与目标区域对应的需求配电线绝缘级别和需求配电线机械强度进行匹配，得到各种配电线材质对应的性能匹配度，其计算公式为
Figure FDA0003892483870000041
Figure FDA0003892483870000042
表示为第i种配电线材质对应的性能匹配度，Xj、Yj分别表示为第j种配电线材质对应的绝缘级别和机械强度，X0、Y0分别表示为目标区域对应的需求配电线绝缘级别、需求配电线机械强度，f表示为设定常数；
步骤6-6:根据各种配电线材质对应的性能匹配度和单位长度价格评估各种配电线材质对应的使用价值指数，其评估公式为
Figure FDA0003892483870000043
δj表示为第j种配电线材质对应的使用价值指数，qj表示为第j种配电线材质对应的单位长度价格，A、B分别表示为性能匹配、单位长度价格对应的占比系数，其中A+B＝1，且A＞B；
步骤6-7:将各种配电线材质对应的使用价值指数进行对比，从中选择使用价值指数最大的配电线材质作为目标区域对应的所需配电线材质；
所述目标区域对应所需配电线截面积的具体选择过程包括：
步骤7-1:根据目标区域的需求配电电压等级和总用电最大负荷计算目标区域对应配电线的最大负荷电流；
步骤7-2:将目标区域对应配电线的最大负荷电流与管理数据库中各种配电线截面积对应允许通过的最大负荷电流进行匹配，从中筛选出匹配成功的配电线截面积，将其作为目标区域对应的所需配电线截面积；
所述选择从发电厂到各用电企业的所需接线方式对应的选择方法如下：
步骤8-1：将各用电企业对应的用电负荷等级与设置的各种供电方式对应的用电负荷等级进行匹配，得到各用电企业对应的供电方式，其中供电方式包括双重电源供电、双回线路供电和单路电源供电；
步骤8-2：将各用电企业对应的供电方式与管理数据库中各种供电方式对应的接线方式进行匹配，从而获取各用电企业对应的所需接线方式。
2.根据权利要求1所述的一种数字化智慧电网区域管理方法，其特征在于：所述用电负荷等级包括一级负荷、二级负荷和三级负荷。
3.根据权利要求1所述的一种数字化智慧电网区域管理方法，其特征在于：该方法在具体实施过程中需要用到一种数字化智慧电网区域管理系统，包括以下模块：
目标区域用电企业统计模块，用于将待配电规划的工业园区记为目标区域，统计目标区域内存在的用电企业数量；
目标区域总用电最大负荷分析模块，用于统计各用电企业对应的用电最大负荷，并由此分析目标区域对应的总用电最大负荷；
目标区域占地面积获取模块，用于获取目标区域的占地面积；
目标区域用电负荷密度解析模块，用于基于目标区域的占地面积和总用电最大负荷解析目标区域对应的用电负荷密度；
目标区域需求配电电压等级选择模块，用于获取从发电厂距离目标区域的供电距离，进而根据目标区域的用电负荷密度和供电距离选择目标区域对应的需求配电电压等级；
目标区域所需配电线材质选择模块，用于获取目标区域对应的常年平均气象参数，由此选择目标区域对应的所需配电线材质；
目标区域所需配电线截面积选择模块，用于根据目标区域的配电电压等级和总用电最大负荷，由此选择目标区域对应的所需配电线截面积；
用电企业所需接线方式选择模块，用于对各用电企业进行用电负荷等级识别，由此选择从发电厂到各用电企业的所需接线方式；
管理数据库，用于存储适宜温度、适宜湿度和适宜粉尘浓度，存储各种配电线绝缘级别对应能够承受的最大大气环境恶劣指数，存储各种配电线机械强度对应能够承受的风速范围，存储各种配电线截面积对应允许通过的最大负荷电流，并存储各种供电方式对应的接线方式；
目标区域配电规划管理执行模块，用于将目标区域对应的需求配电电压等级、所需配电线材质、所需配电线截面积和从发电厂到各用电企业的所需接线方式传达至目标区域的配电终端，由其执行目标区域的配电规划管理。
4.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质烧录有计算机程序，所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现上述权利要求1所述的方法。
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