CN117032525B - 基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，该方法包括：基于电力网管理系统上的电力网地图，在现有电力网地图的铺设情况下增加建议增加的零损耗深度限流设备的图标的功能，使得电力网管理设计的工程师只要在电力网管理系统上简单进行两步操作，即可在电力网地图的目标区域中的目标节点上生成零损耗深度限流设备的图标，以提供给工程师进行决策使用，通过自动化的方式地对快速对现有的电力网地图中的全面生成设置限流设备的可视化建议，无需工程师根据电力网地图进行人工分析和判断，工程师只需要根据已生成的零损耗深度限流设备的图标进行选择即可，能够大大减少工程师的工作时间，提高决策判断能力。

Description

基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法

技术领域

本发明涉及但不限于电力网技术领域，尤其涉及基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法。

背景技术

随着系统容量不断增长，变电站10kV母线并列运行时短路电流超标情况严重，如果发生母线短路故障，断路器将无法开断超标的短路电流，可能造成设备损毁、越级跳闸和母线失压事故，引发供电区域大面积停电，带来重大经济损失和不良的社会影响。通常情况下，电力网系统会通过变压器10kV侧加装固定的高阻抗变压器限制10kV母线短路电流，但是阻抗增加带来压降及损耗问题。

而且，对于庞大的电力网，如果单纯靠工程师人为地对在电力网进行分析判断哪个电力网节点需要放置零损耗或者低损耗的高阻抗变压器，耗费时间长，而且容易出现错漏，那么如何在现有电力网中实现全面、有效地设置限流设备是急需解决的问题。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例的主要目的在于提出基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，能够自动化地对快速对现有的电力网地图中的全面生成设置限流设备的可视化建议，无需工程师根据电力网地图进行人工分析和判断。

第一方面，本发明实施例提供了基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，应用于电力网管理系统，所述方法包括：

接收第一操作指令，所述第一操作指令用于查询电力网地图，所述电力网地图包括多个电压等级的变电站和所述变电站之间的连接的电力线路；

根据所述第一操作指令，生成所述电力网地图并在将所述电力网地图显示在界面上；

接收第二操作指令，并根据所述第二操作指令，在所述电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标，所述零损耗深度限流设备包括深度限流电抗器和与所述深度限流电抗器并联的真空开关；

所述生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标的方法，包括：

获取所述电力网地图的目标区域上的所述变电站的等级信息、所述变电站之间的连接信息以及所述变电站的运行数据；

根据所述变电站、所述等级信息、所述连接信息和所述运行数据确定建议增加的零损耗深度限流设备；

根据所述建议增加的零损耗深度限流设备在所述电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标。

在一些可选的实施例中，所述根据所述建议增加的零损耗深度限流设备在所述电力网地图上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标，包括：

根据所述变电站、所述等级信息和所述连接信息，得到候选设备信息，候选设备信息表征候选建议增加的所述零损耗深度限流设备；

获取所述候选设备信息对应的所述变电站的运行数据；

根据所述运行数据和所述运行数据对应的阈值数据进行比较，得到比较结果；

根据所述比较结果从所述候选设备信息中确定建议增加的零损耗深度限流设备；

根据所述建议增加的零损耗深度限流设备在所述电力网地图上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标。

在一些可选的实施例中，所述根据所述变电站、所述等级信息和所述连接信息，得到候选设备信息，候选设备信息表征候选建议增加的所述零损耗深度限流设备，包括：

在所述变电站包括第一变电站、第二变电站和第三变电站，所述第一变电站对应的等级信息为第一等级信息，第二变电站对应的等级信息为第二等级信息，第三变电站对应的等级信息为第三等级信息，所述第一等级信息大于所述第二等级信息，所述第二等级信息大于所述第三等级信息，所述第一变电站与多个所述第二变电站连接，两个所述第二变电站并接，所述第二变电站与多个所述第三变电站连接的情况下，在所述第一变电站的出线侧生成候选设备信息。

在一些可选的实施例中，所述根据所述变电站、所述等级信息和所述连接信息，得到候选设备信息，候选设备信息表征候选建议增加的所述零损耗深度限流设备，包括：

在所述变电站包括第二变电站和第三变电站，第二变电站对应的等级信息为第二等级信息，第三变电站对应的等级信息为第三等级信息，所述第二等级信息大于所述第三等级信息，所述第二变电站与多个所述第三变电站连接的情况下，在所述第二变电站的出线侧生成候选设备信息；

或者，

在所述变电站包括第二变电站和第三变电站，第二变电站对应的等级信息为第二等级信息，第三变电站对应的等级信息为第三等级信息，所述第二等级信息大于所述第三等级信息，所述第二变电站没有并接的其他所述第二变电站，所述第二变电站与多个所述第三变电站连接的情况下，获取所述目标区域的相邻区域中与所述第二变电站所连接的变电站信息，在所述变电站信息为无连接第一变电站信息的情况下，不在所述第二变电站的出线侧生成候选设备信息。

在一些可选的实施例中，所述获取所述电力网地图的目标区域上的所述变电站的等级信息、所述变电站之间的连接信息以及所述变电站的运行数据，包括

获取区域选定信息；

根据所述区域选定信息确定所述电力网地图的目标区域；

获取所述目标区域上的所述变电站的等级信息、所述变电站之间的连接信息以及所述变电站的运行数据。

在一些可选的实施例中，所述根据所述运行数据和所述运行数据对应的阈值数据进行比较，得到比较结果，包括：

在所述运行数据包括短路次数信息的情况下，根据所述短路次数信息和所述短路次数信息对应的次数阈值数据进行比较，得到比较结果；

或者，

在所述运行数据包括忙时时间的情况下，根据所述忙时时间和所述忙时时间对应的时长阈值数据进行比较，得到比较结果；

或者，

在所述运行数据包括短路次数信息和忙时时间的情况下，根据所述短路次数信息和所述短路次数信息对应的次数阈值数据进行比较得到第一比较结果，根据所述忙时时间和所述忙时时间对应的时长阈值数据进行比较得到第二比较结果，根据所述第一比较结果和所述第二比较结果得到比较结果。

在一些可选的实施例中，所述方法还包括：

接收第三操作指令，所述第三操作指令作用于所述电力网地图上的所述零损耗深度限流设备的图标，所述零损耗深度限流设备的图标所对应的零损耗深度限流设备的实物已设置在电力网上；

根据所述第三操作指令对所述零损耗深度限流设备发送断开所述真空开关；

持续获取断开所述真空开关后的所述第三变电站的电流值；

根据所述第三操作指令所对应的时刻以及所述第三变电站的电流值得到所述真空开关的反应时间；

根据所述反应时间生成优化建议。

在一些可选的实施例中，所述根据所述反应式时间生成优化建议，包括：

在所述反应时间大于第一反应阈值，且所述反应时间小于所述第二反应阈值的情况下，所述优化建议为设置与所述零损耗深度限流设备串联的限流器，所述限流器的限流能力为所述零损耗深度限流设备中的所述深度限流电抗器的限流能力的一半；

或者，

在所述反应时间大于所述第二反应阈值的情况下，所述优化建议为更换所述零损耗深度限流设备。

第二方面，本发明实施例提供了一种电力网管理系统，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法。

第三方面，计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行第一方面所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法。

本发明有益效果包括：为了解决单纯靠工程师人为地对在电力网进行分析判断哪个电力网节点需要放置零损耗或者低损耗的高阻抗变压器，所存在的耗费时间长，而且容易出现错漏的问题，提出了一种应用于电力网管理系统的零损耗深度限流设备电力网布局方法，首先在电力网管理系统的界面上接收第一操作指令，第一操作指令用于查询电力网地图，电力网地图包括多个电压等级的变电站和变电站之间的连接的电力线路，以根据第一操作指令，生成电力网地图并在将电力网地图显示在界面上；接着在电力网地图的界面上接收第二操作指令，以根据第二操作指令在电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标，零损耗深度限流设备包括深度限流电抗器和与深度限流电抗器并联的快速开关单元；该生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标的方法是在系统后台进行运算的，具体包括：在接收到第二操作指令之后，会先获取电力网地图的目标区域上的变电站的等级信息、变电站之间的连接信息以及变电站的运行数据，然后根据变电站、等级信息、连接信息和运行数据确定建议增加的零损耗深度限流设备，接着根据建议增加的零损耗深度限流设备在电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标。在本实施例的技术方案中，基于电力网管理系统上的电力网地图，在现有电力网地图的铺设情况下增加建议增加的零损耗深度限流设备的图标的功能，使得电力网管理设计的工程师只要在电力网管理系统上简单进行两步操作，即可在电力网地图的目标区域中的目标节点上生成零损耗深度限流设备的图标，以提供给工程师进行决策使用，通过自动化的方式地对快速对现有的电力网地图中的全面生成设置限流设备的可视化建议，无需工程师根据电力网地图进行人工分析和判断，工程师只需要根据已生成的零损耗深度限流设备的图标进行选择即可，能够大大减少工程师的工作时间，提高决策判断能力。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的用于执行基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的系统平台架构的示意图；

图2是本发明一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图；

图3是本发明另一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图；

图4是本发明另一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图；

图5是本发明一个实施例提供的在电力网地图上设置零损耗深度限流设备的示意图；

图6是本发明另一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图；

图7是本发明另一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图；

图8是本发明另一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

随着系统容量不断增长，变电站10kV母线并列运行时短路电流超标情况严重，如果发生母线短路故障，断路器将无法开断超标的短路电流，可能造成设备损毁、越级跳闸和母线失压事故，引发供电区域大面积停电，带来重大经济损失和不良的社会影响。通常情况下，电力网系统会通过变压器10kV侧加装固定的高阻抗变压器限制10kV母线短路电流，但是阻抗增加带来压降及损耗问题。

而且，对于庞大的电力网，如果单纯靠工程师人为地对在电力网进行分析判断哪个电力网节点需要放置零损耗或者低损耗的高阻抗变压器，耗费时间长，而且容易出现错漏，那么如何在现有电力网中实现全面、有效地设置限流设备是急需解决的问题。

为解决上述存在的问题，本发明实施例提供了基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，首先在电力网管理系统的界面上接收第一操作指令，第一操作指令用于查询电力网地图，电力网地图包括多个电压等级的变电站和变电站之间的连接的电力线路，以根据第一操作指令，生成电力网地图并在将电力网地图显示在界面上；接着在电力网地图的界面上接收第二操作指令，以根据第二操作指令在电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标，零损耗深度限流设备包括深度限流电抗器和与深度限流电抗器并联的快速开关单元；该生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标的方法是在系统后台进行运算的，具体包括：在接收到第二操作指令之后，会先获取电力网地图的目标区域上的变电站的等级信息、变电站之间的连接信息以及变电站的运行数据，然后根据变电站、等级信息、连接信息和运行数据确定建议增加的零损耗深度限流设备，接着根据建议增加的零损耗深度限流设备在电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标。

在本实施例的技术方案中，基于电力网管理系统上的电力网地图，在现有电力网地图的铺设情况下增加建议增加的零损耗深度限流设备的图标的功能，使得电力网管理设计的工程师只要在电力网管理系统上简单进行两步操作，即可在电力网地图的目标区域中的目标节点上生成零损耗深度限流设备的图标，以提供给工程师进行决策使用，通过自动化的方式地对快速对现有的电力网地图中的全面生成设置限流设备的可视化建议，无需工程师根据电力网地图进行人工分析和判断，工程师只需要根据已生成的零损耗深度限流设备的图标进行选择即可，能够大大减少工程师的工作时间，提高决策判断能力。

下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。

如图1所示，图1是本发明一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的系统平台架构的示意图。

在图1的示例中，该系统平台架构100设置有处理器110和存储器120，其中，处理器110和存储器120可以通过总线或者其他方式连接，图1中以通过总线连接为例。

存储器120作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该肾上腺功能性肿瘤分型定位设备。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。

本领域技术人员可以理解的是，该系统平台架构100可以应用于5G通信网络系统以及后续演进的移动通信网络系统等，本实施例对此并不作具体限定。

本领域技术人员可以理解的是，图1中示出的系统平台架构100并不构成对本发明实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

基于上述系统平台架构，下面提出本发明的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的各个实施例，用于解决上述实施例中的问题。

参照图2，图2为本发明一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图，本发明实施例的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法可以包括但不限于包括步骤S100、步骤S200和步骤S300。

步骤S100，接收第一操作指令，第一操作指令用于查询电力网地图，电力网地图包括多个电压等级的变电站和变电站之间的连接的电力线路。

具体地，在电力网管理系统的目标界面上，可以是主界面，可以是二级界面上，设置有进入电力网地图的按键或者超链接，工程师可以在该界面上进行第一操作指令，那么电力网管理系统会接收到第一操作指令，该指令用于查询电力网地图，即从目前的界面转到电力网地图的界面，在电力网地图上至少包括多个电压等级的变电站和变电站之间的连接的电力线路，当然，在电力网地图上也可以包括已经设置的限流设备或者其他电子单元。需要说明的是，第一操作指令可以是单击操作，或者可以是双击操作，或者可以是停留并点击的操作，本实施例对其不作具体限定，可以根据实际情况设置。

步骤S200，根据第一操作指令，生成电力网地图并在将电力网地图显示在界面上。

具体地，根据第一操作指令可以在从目前界面转入至电力网地图界面，调用电力网地图的相关数据，根据电力网地图的相关数据生成电力网地图并显示在界面上。该电力网地图包括用于输送和分配电能的各类电压等级电力线路、变压器和相应的配电装置的连接或接线方式。电力网由输电网和配电网组成。大型电力网的结构通常以电压等级进行分层。输电网主要是将远离负荷中心的发电厂的大量电能经过变压器升高电压，通过高压输电线，送到邻近负荷中心的枢纽变电站。同时，输电网还有联络相邻电力系统和联系相邻变电站的作用，或向某些容量特大的用户直接供电。在电力网地图上，可以通过点击或者长时间停留在电力网地图上的电力单元上，从而获取到相关电力单元的运行数据，不同的电力单元的运行数据不同，显示方式也可以根据实际情况设置。

步骤S300，接收第二操作指令，并根据第二操作指令，在电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标，零损耗深度限流设备包括深度限流电抗器和与深度限流电抗器并联的真空开关。

在一些可选的实施例中，在电力网管理系统的电力网地图的界面上设置有一个用于根据当前电力网地图目标区域的相关数据或者电力网地图的全部区域数据进行分析，能够得到建议增加的零损耗深度限流设备的相关信息，该相关信息包括零损耗深度限流设备的型号、设置在电力网地图的具体位置信息等，并将该建议增加的零损耗深度限流设备的相关信息以图标的形式生成在电力网地图上的具体位置。

在一些可选的实施例中，零损耗深度限流设备包括深度限流电抗器和与深度限流电抗器并联的真空开关。具体地，零损耗深度限流设备采用深度限流电抗器与智能快速真空断路器并联组成零损耗深度限流装置，并采用全封闭气体绝缘（GIS）的结构设计，使得该限流装置与采用其他原理限制短路电流的装置相比，其结构紧凑，绝缘性能可靠，运行维护方便，且占地面积小，安装施工简单。该零损耗深度限流设备中所采用智能快速真空断路器分合闸时间可以控制在5ms内，与电力系统内目前常规断路器40ms-70ms的分合闸时间比较，能够缩短一个数量级以上，而且开断容量能够达到80kA以上，远高于常规断路器40-60kA的开断水平，一旦发生短路故障可以在电流第一次过零点时实现快速换流，且具备多次开断短路电流的能力。在零损耗深度限流设备正常运行时，零损耗深度限流设备呈低阻抗状态，智能真空快速断路器处于闭合状态，将限流电抗器短接，几乎不存在能量损耗；一旦线路发生短路故障，智能真空快速断路器在5ms内完成机械分闸及整个开断灭弧过程，即控制智能真空快速断路器从闭合状态切换至断开状态，将线路切换至深度限流电抗器的支路，使得该线路从低阻抗状态向高阻抗状态的转变，以限制故障电流的大小；当线路故障排除后，在15ms之内完成从高阻抗状态向低阻抗状态的返回，即控制智能真空快速断路器从断开状态切换至闭合状态。

该零损耗深度限流设备采用窗口移动的方式，通过高速采集器采集一定时域宽度的电流数据量，通过特殊算法，可以判断出当前电流的一些特征，例如：当前电流的最大值，有效值，相位，过零时刻等。一旦分析判断出现短路电流波形，在0.5ms时间内的数据量中判断出该短路电流的最大值、非周期分量、过零相位等参数，从而实现短路电流过零点的快速识别。为了使得该零损耗深度限流设备在中高压系统环境下能够准确判断，特别在短路发生时刻，能够有效的抗干扰措施是正确判断的保障，通过模拟短路情况的实验，获取在此高压环境下的数据，通过计算机模拟计算分析，确定抗干扰措施，并实施各种干扰措施下的所获取分析的数据进行验证，有效提高短路情况的识别率。

在一些可选的实施例中，在接收到第二操作指令之后，电力网管理系统的后台会进行一系列运算，从而生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标。如图3所示，图标的生成方法包括但不限于以下步骤：

步骤S310，获取电力网地图的目标区域上的变电站的等级信息、变电站之间的连接信息以及变电站的运行数据。

具体地，第二操作指令可以是输入选定目标区域的信息并启动生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标计算的一系列操作指令，或者可以是通过鼠标框定目标区域并启动生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标计算的一系列操作指令，本实施例对其不作具体限定，可以根据实际情况进行设置。在接收到第二操作指令之后，对获取电力网地图的目标区域上的变电站的等级信息、变电站之间的连接信息以及变电站的运行数据。

步骤S320，根据变电站、等级信息、连接信息和运行数据确定建议增加的零损耗深度限流设备。

具体地，在获取到数据之后，通过变电站、等级信息、连接信息和运行数据等数据，分析在电力网地图的目标区域内的电力网的各类变电站之间的连接情况和分布情况，根据目前的各类变电站之间的连接情况和分布情况找到符合建议增加的零损耗深度限流设备的线路模型，然后将零损耗深度限流设备增加至具体的电力网地图的具体位置上。

步骤S330，根据建议增加的零损耗深度限流设备在电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标。

具体地，在确定建议增加的零损耗深度限流设备后，进行可视化处理，在电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标，该图标与目前的电力网地图上的线路融合，自动化地进行连接，以使得工程师能够直观地在电力网地图上看到需要增加零损耗深度限流设备的具体位置，以及相关数据，以提供给工程师进行决策使用，通过自动化的方式地对快速对现有的电力网地图中的全面生成设置限流设备的可视化建议，无需工程师根据电力网地图进行人工分析和判断，工程师只需要根据已生成的零损耗深度限流设备的图标进行选择即可，能够大大减少工程师的工作时间，提高决策判断能力。

需要说明的是，建议增加的零损耗深度限流设备的图标在电力网地图上是以一种虚拟图标的形式显示，或者是半透明的形式进行显示，本实施例对其不作限定。

参照图4，图4为本发明一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图，本发明实施例的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法中的步骤S320可以包括但不限于包括步骤S410、步骤S420、步骤S430和步骤S440。

步骤S410，根据变电站、等级信息和连接信息，得到候选设备信息，候选设备信息表征候选建议增加的零损耗深度限流设备；

步骤S420，获取候选设备信息对应的变电站的运行数据；

步骤S430，根据运行数据和运行数据对应的阈值数据进行比较，得到比较结果；

步骤S440，根据比较结果从候选设备信息中确定建议增加的零损耗深度限流设备。

具体地，先根据变电站、等级信息和连接信息，在电力网地图中找到符合设置零损耗深度限流设备条件的位置信息以及零损耗深度限流设备信息，将此两项信息确定候选设备信息，即候选设备信息表征候选建议增加的零损耗深度限流设备，然后根据候选设备信息对应的变电站的运行数据，并根据运行数据和运行数据对应的阈值数据进行比较，得到比较结果，再根据比较结果确定候选设备信息设置的必要性，是否符合成本要求，是否存在较大的短路风险，出现问题后的涉及面是否大等，从候选设备信息中确定建议增加的零损耗深度限流设备，以为工程师提供更加准确，更加合理的建议。

在一些可选的实施例中，在变电站包括第一变电站、第二变电站和第三变电站，第一变电站对应的等级信息为第一等级信息，第二变电站对应的等级信息为第二等级信息，第三变电站对应的等级信息为第三等级信息，第一等级信息大于第二等级信息，第二等级信息大于第三等级信息，第一变电站与多个第二变电站连接，两个第二变电站并接，第二变电站与多个第三变电站连接的情况下，在第一变电站的出线侧生成候选设备信息，在第一变电站的出线（A线）侧生成候选设备信息能够通过一个零损耗深度限流装置U1对与第一变电站相关的第二变电站和第三变电站进行保护。例如：参照图5，A站为220kV变电站（第一变电站），B1站和B2站为110kV变电站（第二变电站），B1站和B2站（B站）的第一端分别与A站连接，B1站和B2站并列运行，B1站和B2站的第二端分别与多个C站连接，多个C站为10kV变电站（第三变电站）侧并列运行，A站与B站之间通过A线连接，B站与C站之间通过B线连接，而B站及C站侧短路电流要求分别不能超过40kA及31.5kA，否则容易出现损坏问题，那么可以在110kV的A线B站出线侧串联1套110kV零损耗深度限流装置，限流阻抗约为24欧姆，限流装置可安装在A站110kV的A线出线构架下侧。在B1站的#1和#2主变10kV侧并列运行，B2站的#1和#3主变10kV侧并列运行方式下，当10kV线路发生故障时，能够将短路电流限制在开关遮断的90%（28.35kA）以内，以满足开关遮断能力的要求，可以杜绝开关因遮断能力不足造成无法开断的事故。110kV零损耗深度限流装置在正常运行情况下，深度限流电抗器被真空断路器（快速开关单元）短接，并未接入系统运行，零损耗深度限流装置的安装对系统电压没有影响。而发生线路短路故障后，由于零损耗深度限流装置的深度限流电抗器接入系统，限制短路电流，将使得故障后电压下降幅度减小，对于系统运行更加有利，不会对系统稳定产生额外的影响。

在一些可选的实施例中，为了进一步降低事故的发生率，可以进一步在第二变电站的出线侧生成候选设备信息，即在变电站包括第二变电站和第三变电站，第二变电站对应的等级信息为第二等级信息，第三变电站对应的等级信息为第三等级信息，第二等级信息大于第三等级信息，第二变电站与多个第三变电站连接的情况下，在第二变电站的出线侧生成候选设备信息。

在一些可选的实施例中，为了进一步降低事故的发生率，可以进一步在第二变电站的出线侧生成候选设备信息，即在变电站包括第二变电站和第三变电站，第二变电站对应的等级信息为第二等级信息，第三变电站对应的等级信息为第三等级信息，第二等级信息大于第三等级信息，第二变电站没有并接的其他第二变电站，第二变电站与多个第三变电站连接的情况下，获取目标区域的相邻区域中与第二变电站所连接的变电站信息，在变电站信息为无连接第一变电站信息的情况下，不在第二变电站的出线侧生成候选设备信息。

在一些可选的实施例中，在运行数据包括短路次数信息的情况下，根据短路次数信息和短路次数信息对应的次数阈值数据进行比较，得到比较结果。当相应的变电站的在一定时间内的短路次数信息达到次数阈值数据，证明该线路存在较大的短路风险，即使原设置有限流电抗器，该限流电抗器经过多次短路保护后也同样存在损坏的风险，因此，该情况下有必要安装或者替换为零损耗深度限流设备。如果相应的变电站的在一定时间内的短路次数信息为0或者比较少，那么证明线路存在较小的短路风险，可以不再当前安装的建议中。

在一些可选的实施例中，在运行数据包括忙时时间的情况下，根据忙时时间和忙时时间对应的时长阈值数据进行比较，得到比较结果。当相应的变电站的属于电负荷压力较大的变电站，证明该线路出现短路问题后的涉及面较大，而且忙时时间较长，该段线路所带来的收入比较高，有必要安装零损耗深度限流设备。如果相应的变电站的忙时时间短，或者没有忙时时间，那么证明这个变电站区域的用户使用量，出现问题所带来的影响面相对较小，可以不再当前安装的建议中。

在一些可选的实施例中，在运行数据包括短路次数信息和忙时时间的情况下，根据短路次数信息和短路次数信息对应的次数阈值数据进行比较得到第一比较结果，根据忙时时间和忙时时间对应的时长阈值数据进行比较得到第二比较结果，根据第一比较结果和第二比较结果得到比较结果。当第一比较结果和第二比较结果均为超过阈值的情况下，证明该线路存在较大的短路风险和出现短路问题后的涉及面较大，安装零损耗深度限流设备的必要性较高。

参照图6，图6为本发明一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图，本发明实施例的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法还可以包括但不限于包括步骤S610、步骤S620、步骤S630、步骤S640和步骤S650。

步骤S610，接收第三操作指令，第三操作指令作用于电力网地图上的零损耗深度限流设备的图标，零损耗深度限流设备的图标所对应的零损耗深度限流设备的实物已设置在电力网上；

步骤S620，根据第三操作指令对零损耗深度限流设备向真空开关发送断开指令；

步骤S630，持续获取断开真空开关后的第三变电站的电流值；

步骤S640，根据第三操作指令所对应的时刻以及第三变电站的电流值得到真空开关的反应时间；

步骤S650，根据反应时间生成优化建议。

具体地，对于电力网上已经设置好的零损耗深度限流设备，可以通过电力网地图对零损耗深度限流设备进行开断控制并进行测试，从而测试零损耗深度限流设备目前的性能，那么工程师可以在电力网地图的界面上对零损耗深度限流设备的图标进行第三操作指令，然后电力网管理系统会根据第三操作指令对零损耗深度限流设备向真空开关发送断开指令，在整个测试过程中或者在发送断开指令之后，持续获取断开真空开关后的第三变电站的电流值数据，将已获取的第三变电站的电流值数据生成电流值变化曲线，然后对电流值变化曲线分析得到切换完成的时刻，电流值会下降到一个稳定状态，该稳定状态的起始时刻为切换完成的时刻，从而根据第三操作指令所对应的时刻和切换完成的时刻进行相减计算，得到真空开关的反应时间，然后根据该反应时间的长短生成电力网布局的优化建议。

在一些可选的实施例中，若反应时间大于第一反应阈值，且反应时间小于第二反应阈值的情况下，证明该零损耗深度限流设备目前的反应时间未达到理想的第一反应阈值，但又未达到损坏的情况，存在对变电站产生高电流而导致故障的风险，因此可以优化建议为设置与零损耗深度限流设备串联的限流器，限流器的限流能力为零损耗深度限流设备中的深度限流电抗器的限流能力的一半。通过设置低能力的限流器虽然会存在一定的电量损耗，但系在一定程度上能够降低，在出现短路情况下，真空开关反应不及时所带来的变电站故障风险问题，可以延迟更换零损耗深度限流设备的时间，从而在一定程度上降低成本。

在一些可选的实施例中，在反应时间大于第二反应阈值的情况下，优化建议为更换零损耗深度限流设备，证明该零损耗深度限流设备目前的反应时间已经超出第二反应阈值，无法为变电站进行有效保护，此时，则需要更换零损耗深度限流设备。

需要说明的是，当电力网上的某个区域一旦发生短路故障时，换流器在短路电流的第一个大半波过零时刻分开，断路器灭弧室内电弧燃烧时间小于2ms，而且是过零前的2ms，电弧燃烧量小，灭弧室轻松开断短路电流，额定开断容量为40kA，实验室开断电流达80kA以上；限流装置投入限流后可将短路电流限制到较低值，系统断路器可以轻易开断限制后的短路电流，避免超标的短路电流造成断路器爆炸、电气设备受冲击的情况出现，实现电网的安全经济运行。

参照图7，图7为本发明一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图，本发明实施例的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法步骤还可以包括但不限于包括步骤S710和步骤S720。

步骤S710，接收第四操作指令，第四操作指令作用于在电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标；

步骤S720，根据第四操作指令，计算建议增加的零损耗深度限流设备的图标所对应的安装或者更换的成本数据和相关的参考数据，并在电力网地图界面将对应的成本数据和参考数据进行显示。

在一些可选的实施例中，当在电力网地图上生成的建议增加的零损耗深度限流设备的图标之后，工程师需要对电力网上需要增加的零损耗深度限流设备进行判断，选择或者放弃选择建议增加的零损耗深度限流设备的图标，那么为了能够使得工程师快速进行判断，除了能够直观地在电力网地图上看到设备安装或者更换的具体位置以外，还需要根据更换成本、目前线路上的限流器使用情况、线路连接的相关电力设备的短路情况、事故情况数据等进行判断，那么工程师可以对建议增加的零损耗深度限流设备的图标进行第四操作，电力网管理系统接收到第四操作指令之后，根据第四操作指令以及目标操作的建议增加的零损耗深度限流设备的图标，获取相关数据，并进行计算，得到安装或者更换的成本数据和相关的参考数据，并在电力网地图界面将对应的成本数据和参考数据进行显示。

需要说明的是，第四操作指令可以是鼠标在建议增加的零损耗深度限流设备的图标停留超过时间阈值的操作，或者可以是通过鼠标或者键盘选定建议增加的零损耗深度限流设备的图标并进行单击操作，本实施例对其不作具体限定。

需要说明的是，参考数据可以包括建议增加的零损耗深度限流设备所设置线路上的短路次数、电量数据，还可以包括目标更换的限流器的使用时间、短路次数、预估消耗的电量数据，另外还可以其他电量相关参考数据，提供给工程师决策使用，本实施例对其不作具体限定。

需要说明的是，成本数据和参考数据均以数据形式体现，除了具体数据显示之外，还可以与预设的数据对应的第一阈值、第二阈值进行比较后，得到差值和相对比例值，对于超出第一阈值的数据以第一颜色显示（如红色，表示需警惕），对于低于或者等于第一阈值但高于第二阈值的数据以第二颜色显示（黄色，表示需要注意），对于低于或者等于第二阈值的数据以第三颜色显示（绿色，表示正常）。

参照图8，图8为本发明一个实施例提供的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法的流程图，本发明实施例的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法步骤还可以包括但不限于包括步骤S810和步骤S820。

步骤S810，接收第五操作指令，第五操作指令作用于在电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标；

步骤S820，根据第五操作指令，预选择生成在增加建议增加的零损耗深度限流设备的图标，将预选择后的零损耗深度限流设备的图标实体化显示；

步骤S830，接收第六操作指令，第六操作指令作用于预选择后的零损耗深度限流设备的图标；

步骤S840，根据第六操作指令控制预选择后的零损耗深度限流设备的通断，根据零损耗深度限流设备的通断状态计算电力网地图的目标区域的功率数据和电压数据，并根据功率数据和电压数据在电力网地图的目标区域显示电力网潮流。

具体同，为了进一步便利工程师选定建议增加的零损耗深度限流设备，可以通过第五操作指令对零损耗深度限流设备进行模拟选定，然后再通过第六操作指令模拟控制预选择后的零损耗深度限流设备的通断，电力网管理系统后台根据零损耗深度限流设备的通断状态计算电力网地图的目标区域的功率数据和电压数据，然后根据功率数据和电压数据在电力网地图的目标区域显示电力网潮流，使得工程师能够直观地看到电力网在安装该零损耗深度限流设备后的潮流情况，然后工程师可以根据具体情况选定或者修改零损耗深度限流设备的型号或者参数，以提高选定零损耗深度限流设备的准确率。

需要说明的是，第五操作指令可以是对建议增加的零损耗深度限流设备的图标进行双击操作，或者可以是按右键再按选定按钮，或者按建议增加的零损耗深度限流设备的图标上的选定按钮，本实施例对其不作具体限定。

需要说明的是，第六操作指令可以是对预选择后的零损耗深度限流设备的图标进行单击操作，或者可以是双击操作，或者可以是按预选择后的零损耗深度限流设备的图标上的开关按钮，本实施例对其不作具体限定。

另外，本发明的一个实施例提供了一种电力网管理系统，该设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

需要说明的是，本实施例中的电力网管理系统，可以对应为包括有如图1所示实施例中的存储器和处理器，能够构成图1所示实施例中的系统架构平台的一部分，两者属于相同的发明构思，因此两者具有相同的实现原理以及有益效果，此处不再详述。

实现上述实施例的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行上述实施例的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S100至S300、图3中的方法步骤S310至S330、图4中的方法步骤S410至S440、图6中的方法步骤S610至S650、图7中的方法步骤S710至S720、图8中的方法步骤S810至S840。

此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当计算机可执行指令用于执行上述电子设备的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S100至S300、图3中的方法步骤S310至S330、图4中的方法步骤S410至S440、图6中的方法步骤S610至S650、图7中的方法步骤S710至S720、图8中的方法步骤S810至S840。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质（或非暂时性介质）和通信介质（或暂时性介质）。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息（诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据）的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (11)

1.基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，其特征在于，应用于电力网管理系统，所述方法包括：

接收第一操作指令，所述第一操作指令用于查询电力网地图，所述电力网地图包括多个电压等级的变电站和所述变电站之间的连接的电力线路；

根据所述第一操作指令，生成所述电力网地图并在将所述电力网地图显示在界面上；

接收第二操作指令，并根据所述第二操作指令，在所述电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标，所述零损耗深度限流设备包括深度限流电抗器和与所述深度限流电抗器并联的快速开关单元；

所述生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标的方法，包括：

获取所述电力网地图的目标区域上的所述变电站的等级信息、所述变电站之间的连接信息以及所述变电站的运行数据；

根据所述变电站、所述等级信息、所述连接信息和所述运行数据确定建议增加的零损耗深度限流设备；

根据所述建议增加的零损耗深度限流设备在所述电力网地图的目标区域上生成建议增加的零损耗深度限流设备的图标；

所述根据所述变电站、所述等级信息、所述连接信息和所述运行数据确定建议增加的零损耗深度限流设备，包括：

根据所述变电站、所述等级信息和所述连接信息，得到候选设备信息，候选设备信息表征候选建议增加的所述零损耗深度限流设备；

获取所述候选设备信息对应的所述变电站的运行数据；

根据所述运行数据和所述运行数据对应的阈值数据进行比较，得到比较结果；

根据所述比较结果从所述候选设备信息中确定建议增加的零损耗深度限流设备。

2.根据权利要求1所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，其特征在于，所述根据所述变电站、所述等级信息和所述连接信息，得到候选设备信息，候选设备信息表征候选建议增加的所述零损耗深度限流设备，包括：

在所述变电站包括第一变电站、第二变电站和第三变电站，所述第一变电站对应的等级信息为第一等级信息，第二变电站对应的等级信息为第二等级信息，第三变电站对应的等级信息为第三等级信息，所述第一等级信息大于所述第二等级信息，所述第二等级信息大于所述第三等级信息，所述第一变电站与多个所述第二变电站连接，两个所述第二变电站并接，所述第二变电站与多个所述第三变电站连接的情况下，在所述第一变电站的出线侧生成候选设备信息。

3.根据权利要求1所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，其特征在于，所述根据所述变电站、所述等级信息和所述连接信息，得到候选设备信息，候选设备信息表征候选建议增加的所述零损耗深度限流设备，包括：

在所述变电站包括第二变电站和第三变电站，第二变电站对应的等级信息为第二等级信息，第三变电站对应的等级信息为第三等级信息，所述第二等级信息大于所述第三等级信息，所述第二变电站与多个所述第三变电站连接的情况下，在所述第二变电站的出线侧生成候选设备信息；

或者，

在所述变电站包括第二变电站和第三变电站，第二变电站对应的等级信息为第二等级信息，第三变电站对应的等级信息为第三等级信息，所述第二等级信息大于所述第三等级信息，所述第二变电站没有并接的其他所述第二变电站，所述第二变电站与多个所述第三变电站连接的情况下，获取所述目标区域的相邻区域中与所述第二变电站所连接的变电站信息，在所述变电站信息为无连接第一变电站信息的情况下，不在所述第二变电站的出线侧生成候选设备信息。

4.根据权利要求1所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，其特征在于，所述获取所述电力网地图的目标区域上的所述变电站的等级信息、所述变电站之间的连接信息以及所述变电站的运行数据，包括：

获取区域选定信息；

根据所述区域选定信息确定所述电力网地图的目标区域；

获取所述目标区域上的所述变电站的等级信息、所述变电站之间的连接信息以及所述变电站的运行数据。

5.根据权利要求1所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，其特征在于，所述根据所述运行数据和所述运行数据对应的阈值数据进行比较，得到比较结果，包括：

在所述运行数据包括短路次数信息的情况下，根据所述短路次数信息和所述短路次数信息对应的次数阈值数据进行比较，得到比较结果；

或者，

在所述运行数据包括忙时时间的情况下，根据所述忙时时间和所述忙时时间对应的时长阈值数据进行比较，得到比较结果；

或者，

在所述运行数据包括短路次数信息和忙时时间的情况下，根据所述短路次数信息和所述短路次数信息对应的次数阈值数据进行比较得到第一比较结果，根据所述忙时时间和所述忙时时间对应的时长阈值数据进行比较得到第二比较结果，根据所述第一比较结果和所述第二比较结果得到比较结果。

6.根据权利要求2所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收第三操作指令，所述第三操作指令作用于所述电力网地图上的所述零损耗深度限流设备的图标，所述零损耗深度限流设备的图标所对应的零损耗深度限流设备的实物已设置在电力网上；

根据所述第三操作指令对所述零损耗深度限流设备发送断开真空开关；

持续获取断开所述真空开关后的所述第三变电站的电流值；

根据所述第三操作指令所对应的时刻以及所述第三变电站的电流值得到所述真空开关的反应时间；

根据所述反应时间生成优化建议。

7.根据权利要求6所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，其特征在于，所述根据所述反应时间生成优化建议，包括：

在所述反应时间大于第一反应阈值，且所述反应时间小于第二反应阈值的情况下，所述优化建议为设置与所述零损耗深度限流设备串联的限流器，所述限流器的限流能力为所述零损耗深度限流设备中的所述深度限流电抗器的限流能力的一半；

或者，

在所述反应时间大于第二反应阈值的情况下，所述优化建议为更换所述零损耗深度限流设备。

8.根据权利要求1所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收第四操作指令，所述第四操作指令作用于在所述电力网地图的目标区域上生成的所述建议增加的零损耗深度限流设备的图标；

根据所述第四操作指令，计算建议增加的零损耗深度限流设备的图标所对应的安装或者更换的成本数据和相关的参考数据，并在电力网地图界面将对应的成本数据和参考数据进行显示。

9.根据权利要求8所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收第五操作指令，所述第五操作指令作用于在所述电力网地图的目标区域上生成的建议增加的零损耗深度限流设备的图标；

根据所述第五操作指令，预选择生成在增加所述建议增加的零损耗深度限流设备的图标，将预选择后的零损耗深度限流设备的图标实体化显示；

接收第六操作指令，所述第六操作指令作用于预选择后的零损耗深度限流设备的图标；

根据所述第六操作指令控制预选择后的零损耗深度限流设备的通断，根据所述零损耗深度限流设备的通断状态计算所述电力网地图的目标区域的功率数据和电压数据，并根据所述功率数据和所述电压数据在所述电力网地图的目标区域显示电力网潮流。

10.一种电力网管理系统，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-9任意一项所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法。

11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1-9任意一项所述的基于可视化的零损耗深度限流设备电力网布局方法。