CN117318069B - 一种供电系统故障自愈方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种供电系统故障自愈方法及系统，涉及配电网供电优化技术领域，包括采集配电系统数据，建立配电系统节点负荷评估模型分析供电情况；基于供电情况，结合不同供电方案进行配电系统的供电优化；工作人员通过配电系统对故障排除节点进行性能复查，记录故障自愈线路数据。本发明所述方法通过建立配电系统节点负荷评估模型，确定供电需求和供电能力之间的差距，提高了供电优化、故障判断的精准度以及效率；通过进行配电系统的供电优化，自动化地匹配供电能力和负荷需求，提高了配电系统的负载均衡和故障自愈能力；通过对故障排除节点进行性能复查，减轻故障对供电系统运行的影响，提高了供电系统的可靠性和持续供电能力。
Description
技术领域
本发明涉及配电网供电优化技术领域，具体为一种供电系统故障自愈方法及系统。
背景技术
随着电力系统的发展和进步，配电系统的可靠性和安全性成为重要关注领域，配电系统的故障排除和维护对于供电的稳定性和可靠性至关重要，当前，在配电系统的运行和维护中存在一些技术挑战和不足之处，需要采用新的方法来提高其性能和效率，目前的配电系统通常通过监测设备获取运行数据，但针对这些数据的分析和维护仍然存在一些问题，许多配电系统采用传统的手动方式进行故障排除和运维管理，缺乏自动化和智能化的支持，此外，供电方案的选择和优化也需要更精确和高效的方法，传统的配电系统通常依赖于操作人员的经验和手动操作来排除故障和维护系统，这导致了可能的人为错误和效率低下，此外，手动排查故障需要大量的时间和人力资源，无法满足快速故障定位和修复的需求，现有的配电系统缺乏供电方案的优化方法，无法根据实际的供电情况和负荷需求来选择最佳的供电模式，这可能导致系统的负荷不均衡、能源浪费和潜在的故障风险，在现有的配电系统中，对于故障自愈线路数据的记录和分析往往受到限制，无法及时获取和记录故障自愈数据，导致对系统性能和故障模式的分析受限。
针对上述不足，通过采集配电系统数据，并建立节点负荷评估模型来分析供电情况，可以更准确地了解系统的运行状态和负荷需求，基于这些信息，结合不同供电方案进行配电系统的供电优化，以提高供电的稳定性和效率，同时，通过配电系统对故障排除节点进行性能复查，并记录故障自愈线路数据，可以帮助操作人员更快速地定位和修复故障，提高故障自愈能力。
发明内容
鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明解决的技术问题是：现有的配电系统供电自愈及优化方法存在缺乏自动化，稳定性低，效率低，以及如何实现配电系统供电优化以及故障自愈的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种供电系统故障自愈方法，包括采集配电系统数据，建立配电系统节点负荷评估模型分析供电情况；基于供电情况，结合不同供电方案进行配电系统的供电优化；工作人员通过配电系统对故障排除节点进行性能复查，记录故障自愈线路数据。
作为本发明所述的供电系统故障自愈方法的一种优选方案，其中：所述配电系统数据包括实时负荷数据、历史负荷数据、节点特性数据、供电系统数据、天气与环境数据、用户行为数据、系统拓扑和配置数据、保护装置状态数据以及通信和控制数据；实时负荷数据包括节点电流、节点电压、节点有功功率、节点无功功率以及功率因数；历史负荷数据包括历史负荷最大需量和负荷波动系数；节点特性数据包括节点设备最大容量和节点连接类型；供电系统数据包括输电线路额定电流、输电线路额定电压、变压器额定功率以及变压器额定效率；天气与环境数据包括温度、湿度以及天气事件；用户行为数据包括用电模式和电器使用习惯。
作为本发明所述的供电系统故障自愈方法的一种优选方案，其中：所述建立配电系统节点负荷评估模型包括基于实时负荷数据、历史负荷数据、节点特性数据以及供电系统数据建立配电系统节点负荷评估模型，表示为：
其中，为实时负荷反馈模型，/>为潮流分析模型，/>为稳态或暂态稳定性分析模型，/>为负荷波动的时间变化调整系数，/>为节点连接类型的修正项。
计算实时负荷反馈模型表示为：
其中，t为结束时间，t0为起始时间，为相位，/>为节点有功功率相位函数，为电压和电流的相位差函数，/>为节点电流影响系数，/>为虚数单位，β为节点电压影响系数，/>节点无功功率相位函数。
计算潮流分析模型表示为：
其中，为输电线路额定电压，/>为输电线路额定电流，/>为变压器效率，为容量平衡系数，/>为节点设备最大容量，/>为历史负荷最大需量。
计算稳态或暂态稳定性分析模型表示为：
其中，为变压器额定功率，/>为结束时间t的节点实时电压，/>为结束时间t的节点实时电流。
计算负荷波动的时间变化调整系数表示为：
其中，为历史负荷波动系数，/>标准历史负荷波动系数。
计算节点连接类型的修正项表示为：
其中，为节点特性系数，/>为节点连接类型，取值为0、1以及2，/>为结束时间的节点实时有功功率，/>为变压器额定功率，/>为节点功率调整系数。
作为本发明所述的供电系统故障自愈方法的一种优选方案，其中：所述分析供电情况包括基于配电系统节点负荷评估模型反馈值，对配电系统供电情况进行监测评估。
当反馈值大于0小于0.15时，配电系统为供电良好状态，配电系统供电正常，无节点故障事件。
当反馈值大于等于0.15小于等于0.65时，配电系统为供电波动状态，配电系统供电正常，潜在节点故障事件。
当反馈值大于等于0.65小于1时，配电系统为供电异常状态，配电系统供电异常，发生节点故障事件。
作为本发明所述的供电系统故障自愈方法的一种优选方案，其中：所述结合不同供电方案进行配电系统的供电优化包括对配电系统供电正常的线路实行供电方案A，对配电系统供电异常的线路实行供电方案B，对配电系统的供电进行自动化调节。
当实行供电方案A时，若无节点故障事件，采用集中型馈线自动化供电，通过一个集中的控制中心对线路供电情况进行监控和控制，对联络开关、分段开关以及分支开关增加三遥功能，三遥功能包括遥控功能、遥测功能以及遥信功能，遥控功能对开关进行远程控制，遥测功能对电力设备进行状态信息获取，遥信功能对自动化供电分配以及自动化控制进行判断，若潜在节点故障事件，采用就地型馈线自动化供电，通过区间控制中心对线路供电情况进行监控和控制，对联络开关、分段开关以及分支开关增加二遥功能，二遥功能包括遥控功能和遥信功能，电力设备状态信息通过人工线下与配电系统线上方式进行定期监测反馈，对节点进行评估，若配电节点供电出现波动，通过配电系统对线路负荷进行自动化调节，预防故障节点产生。
当实行供电方案B时，发生节点故障事件，采用故障定位式供电，通过远程故障指示器对线路供电情况进行监控和控制，对联络开关、分段开关以及分支开关增加二遥功能，二遥功能包括遥控功能和遥信功能，远程故障指示器对故障进行定位，当故障被定位时配电系统进行同步预警反馈，通知工作人员对故障节点进行远程供电隔离，对供电线路增设分段开关，配电系统自动接收远程故障指示器反馈的电力设备状态信息，对故障线路进行供电再分配，自动切断故障点供电，当故障排除后，配电系统对修复后的故障节点进行评估，当无供电异常时，自动恢复配电系统节点的供电，结束故障自愈过程。
作为本发明所述的供电系统故障自愈方法的一种优选方案，其中：所述对故障排除节点进行性能复查包括工作人员通过配电系统对故障排除节点进行性能复查。
当实行供电方案A，配电系统为供电波动状态时，工作人员对经过配电系统自动化调节后的节点进行数据记录，将数据反馈至配电系统，通过配电系统节点负荷评估模型重新进行供电情况评估。
当实行供电方案B，配电系统为供电异常状态时，工作人员对故障自愈节点进行数据记录，将数据反馈至配电系统，通过配电系统节点负荷评估模型重新进行供电情况评估，工作人员对故障自愈节点电力设备进行测试，使设备符合配电系统为供电良好状态时的数据指标。
作为本发明所述的供电系统故障自愈方法的一种优选方案，其中：所述记录故障自愈线路数据包括工作人员基于故障节点发生前的节点数据、配电系统故障自愈过程以及故障自愈后的节点数据生成故障自愈日志，将故障自愈日志导入配电系统进行存档。
本发明的另外一个目的是提供一种供电系统故障自愈系统，其能通过基于供电情况，结合不同供电方案进行配电系统的供电优化，解决了目前的配电系统供电自愈及优化含有缺乏自动化的问题。
作为本发明所述的供电系统故障自愈系统的一种优选方案，其中：包括负荷评估分析模块，供电优化模块，性能复查模块；所述负荷评估分析模块用于采集配电系统数据，建立配电系统节点负荷评估模型分析供电情况；所述供电优化模块用于基于供电情况，结合不同供电方案进行配电系统的供电优化；所述性能复查模块用于工作人员通过配电系统对故障排除节点进行性能复查，记录故障自愈线路数据。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序是实现供电系统故障自愈方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现供电系统故障自愈方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明提供的供电系统故障自愈方法通过建立配电系统节点负荷评估模型，确定供电需求和供电能力之间的差距以及每个节点的负荷情况，提高了供电优化、故障判断的精准度以及效率；通过结合不同供电方案进行配电系统的供电优化，选取最适合的电源，自动化地匹配供电能力和负荷需求，提高了配电系统的负载均衡和故障自愈能力；通过对故障排除节点进行性能复查，大大缩短故障处理的时间，减轻故障对供电系统正常运行的影响，提高了供电系统的可靠性和持续供电能力，本发明在效率、自动化以及可靠性方面都取得更加良好的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明第一个实施例提供的一种供电系统故障自愈方法的整体流程图。
图2为本发明第三个实施例提供的一种供电系统故障自愈系统的整体流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。
实施例1
参照图1，为本发明的一个实施例，提供了一种供电系统故障自愈方法，包括：
S1：采集配电系统数据，建立配电系统节点负荷评估模型分析供电情况。
更进一步的，配电系统数据包括实时负荷数据、历史负荷数据、节点特性数据、供电系统数据、天气与环境数据、用户行为数据、系统拓扑和配置数据、保护装置状态数据以及通信和控制数据；实时负荷数据包括节点电流、节点电压、节点有功功率、节点无功功率以及功率因数；历史负荷数据包括历史负荷最大需量和负荷波动系数；节点特性数据包括节点设备最大容量和节点连接类型；供电系统数据包括输电线路额定电流、输电线路额定电压、变压器额定功率以及变压器额定效率；天气与环境数据包括温度、湿度以及天气事件；用户行为数据包括用电模式和电器使用习惯。
应说明的是，建立配电系统节点负荷评估模型包括基于实时负荷数据、历史负荷数据、节点特性数据以及供电系统数据建立配电系统节点负荷评估模型，表示为：
其中，为实时负荷反馈模型，/>为潮流分析模型，/>为稳态或暂态稳定性分析模型，/>为负荷波动的时间变化调整系数，/>为节点连接类型的修正项。
计算实时负荷反馈模型表示为：
其中，t为结束时间，t0为起始时间，为相位，/>为节点有功功率相位函数，为电压和电流的相位差函数，/>为节点电流影响系数，/>为虚数单位，β为节点电压影响系数，/>节点无功功率相位函数。
计算潮流分析模型表示为：
其中，为输电线路额定电压，/>为输电线路额定电流，/>为变压器效率，为容量平衡系数，/>为节点设备最大容量，/>为历史负荷最大需量。
计算稳态或暂态稳定性分析模型表示为：
其中，为变压器额定功率，/>为结束时间t的节点实时电压，/>为结束时间t的节点实时电流。
计算负荷波动的时间变化调整系数表示为：
其中，为历史负荷波动系数，/>标准历史负荷波动系数。
计算节点连接类型的修正项表示为：
其中，为节点特性系数，/>为节点连接类型，取值为0、1以及2，/>为结束时间的节点实时有功功率，/>为变压器额定功率，/>为节点功率调整系数。
还应说明的是，分析供电情况包括基于配电系统节点负荷评估模型反馈值，对配电系统供电情况进行监测评估。
当反馈值大于0小于0.15时，配电系统为供电良好状态，配电系统供电正常，无节点故障事件。
当反馈值大于等于0.15小于等于0.65时，配电系统为供电波动状态，配电系统供电正常，潜在节点故障事件。
当反馈值大于等于0.65小于1时，配电系统为供电异常状态，配电系统供电异常，发生节点故障事件。
还应说明的是，通过分析反馈值，实时监测配电系统的供电情况，有助于及时发现供电异常和故障事件，以便采取相应的措施进行修复和维护，反馈值可以反映节点的负荷水平，从而帮助评估配电系统的运行状态，根据反馈值的大小，可以判断节点的供电质量和潜在故障风险，当反馈值处于0.15到0.65之间时，配电系统被判定为供电波动状态，并存在潜在的节点故障事件，通过监测反馈值，可以提前发现这些潜在故障，采取预防措施，避免供电中断和设备损坏，反馈值与特定阈值进行比较，将配电系统的供电情况划分为不同的状态，帮助用户迅速了解配电系统的供电质量。
S2：基于供电情况，结合不同供电方案进行配电系统的供电优化。
更进一步的，结合不同供电方案进行配电系统的供电优化包括对配电系统供电正常的线路实行供电方案A，对配电系统供电异常的线路实行供电方案B，对配电系统的供电进行自动化调节。
当实行供电方案A时，若无节点故障事件，采用集中型馈线自动化供电，通过一个集中的控制中心对线路供电情况进行监控和控制，对联络开关、分段开关以及分支开关增加三遥功能，三遥功能包括遥控功能、遥测功能以及遥信功能，遥控功能对开关进行远程控制，遥测功能对电力设备进行状态信息获取，遥信功能对自动化供电分配以及自动化控制进行判断，若潜在节点故障事件，采用就地型馈线自动化供电，通过区间控制中心对线路供电情况进行监控和控制，对联络开关、分段开关以及分支开关增加二遥功能，二遥功能包括遥控功能和遥信功能，电力设备状态信息通过人工线下与配电系统线上方式进行定期监测反馈，对节点进行评估，若配电节点供电出现波动，通过配电系统对线路负荷进行自动化调节，预防故障节点产生。
当实行供电方案B时，发生节点故障事件，采用故障定位式供电，通过远程故障指示器对线路供电情况进行监控和控制，对联络开关、分段开关以及分支开关增加二遥功能，二遥功能包括遥控功能和遥信功能，远程故障指示器对故障进行定位，当故障被定位时配电系统进行同步预警反馈，通知工作人员对故障节点进行远程供电隔离，对供电线路增设分段开关，配电系统自动接收远程故障指示器反馈的电力设备状态信息，对故障线路进行供电再分配，自动切断故障点供电，当故障排除后，配电系统对修复后的故障节点进行评估，当无供电异常时，自动恢复配电系统节点的供电，结束故障自愈过程。
应说明的是，当配电系统供电正常时，采用集中型馈线自动化供电，通过集中的控制中心监控和控制线路供电情况，增加三遥功能，可以远程控制开关、获取电力设备状态信息，并判断自动化供电分配和控制，提高供电系统的管理效率，减少人工干预，预防故障节点的发生，确保供电的稳定和可靠性，当配电系统供电发生异常时，采用故障定位式供电，通过远程故障指示器监控线路供电情况，增加二遥功能，定位故障并进行预警反馈，配电系统根据反馈信息，远程隔离故障节点并重新分配供电，确保其他线路正常供电，快速定位和解决故障，减少故障对整个供电系统的影响，提高供电的可靠性和安全性。
还应说明的是，将不同的供电方案应用于配电系统，并结合自动化控制技术，以实现对供电的监控、调节和故障处理，提高供电系统的效率、可靠性和安全性，并降低对人工干预的依赖，同时，通过遥控、遥测和遥信功能的应用，配电系统能够实时获取设备状态信息和故障诊断，从而提高故障处理的速度和准确性。
S3：工作人员通过配电系统对故障排除节点进行性能复查，记录故障自愈线路数据。
更进一步的，对故障排除节点进行性能复查包括工作人员通过配电系统对故障排除节点进行性能复查。
当实行供电方案A，配电系统为供电波动状态时，工作人员对经过配电系统自动化调节后的节点进行数据记录，将数据反馈至配电系统，通过配电系统节点负荷评估模型重新进行供电情况评估。
当实行供电方案B，配电系统为供电异常状态时，工作人员对故障自愈节点进行数据记录，将数据反馈至配电系统，通过配电系统节点负荷评估模型重新进行供电情况评估，工作人员对故障自愈节点电力设备进行测试，使设备符合配电系统为供电良好状态时的数据指标。
应说明的是，记录故障自愈线路数据包括工作人员基于故障节点发生前的节点数据、配电系统故障自愈过程以及故障自愈后的节点数据生成故障自愈日志，将故障自愈日志导入配电系统进行存档。
还应说明的是，工作人员在对故障节点进行性能复查的过程中，可以记录故障自愈线路的相关数据，这些数据包括故障出现的位置、故障原因、修复过程和结果等，通过记录这些故障自愈线路数据，可以为未来的故障排除和维护工作提供宝贵的参考信息，以提高系统的故障自愈能力和运维效率，通过记录故障自愈线路数据，可以对配电系统的故障模式和频率进行分析和评估，这有助于制定更科学和有效的维护策略，优化维护计划，提高维护管理的效果和成本效益。
实施例2
本发明的一个实施例，提供了一种供电系统故障自愈方法，为了验证本发明的有益效果，通过经济效益计算和仿真实验进行科学论证。
首先，收集必要的配电系统数据，包括节点的电流、电压、有功功率、无功功率以及功率因数，这些实时数据通过智能传感器网络实时监测获取，同时，从配电系统管理数据库中提取节点的历史负荷最大需量和负荷波动系数，节点特性数据如设备最大容量和连接类型也由系统配置信息获得，此外，收集输电线路的额定电流和电压，变压器的额定功率和效率数据，环境数据包括温度和湿度，这些通常由配电网络覆盖区域的气象站提供，用户行为数据，诸如用电模式和电器使用习惯，则通过用户调研和智能电表数据分析得出，此后，基于这些数据，利用专为该系统开发的软件，建立配电系统节点负荷评估模型，该模型能够实时监控供电情况，并根据模型反馈值，对配电系统进行供电状态评估，模型设定三个反馈阈值，用以判定供电状态：良好（0-0.15）、波动（0.15-0.65）和异常（0.65-1）。
参考表1，对试验数据进行记录。
表1 试验数据记录表
通过以上数据的比较分析，可以观察到试验对象“线路1”和“线路3”的配电系统处于供电良好状态，表明其供电稳定，无节点故障，而“线路2”表现出供电波动状态，指示潜在的节点故障风险，这要求进一步的监测和可能的预防措施，对于“线路4”，配电系统反馈值高于0.65，显示为供电异常状态，这意味着系统已发生节点故障，需要立即采取供电方案B进行故障定位和隔离，通过实施这些数据记录和分析，我方发明的优势在于能够提供一个动态和自适应的配电系统评估和管理方法，该方法不仅优化了供电效率，还提高了系统对故障的响应能力，减少了停电时间，确保了电力供应的可靠性，此外，该方法在实施中的创造性和新颖性表现在其能够实时监控供电状况，并自动调整供电方案，以实现最佳的电能分配和故障自愈，故，我方发明具有创造性。
实施例3
参照图2，为本发明的一个实施例，提供了一种供电系统故障自愈系统，包括负荷评估分析模块，供电优化模块，性能复查模块。
其中负荷评估分析模块用于采集配电系统数据，建立配电系统节点负荷评估模型分析供电情况；供电优化模块用于基于供电情况，结合不同供电方案进行配电系统的供电优化；性能复查模块用于工作人员通过配电系统对故障排除节点进行性能复查，记录故障自愈线路数据。
功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置）、便携式计算机盘盒（磁装置）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器）、光纤装置以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种供电系统故障自愈方法，其特征在于，包括：
采集配电系统数据，建立配电系统节点负荷评估模型分析供电情况；
建立配电系统节点负荷评估模型包括基于实时负荷数据、历史负荷数据、节点特性数据以及供电系统数据建立配电系统节点负荷评估模型F(t)，表示为：
其中，Z(t)为实时负荷反馈模型，Y(t)为潮流分析模型，X(t)为稳态或暂态稳定性分析模型，γ(t)为负荷波动的时间变化调整系数，ω(t)为节点连接类型的修正项；
计算实时负荷反馈模型Z(t)表示为：
其中，t为结束时间，t0为起始时间，τ为相位，Prt(τ)为节点有功功率相位函数，φ(τ)为电压和电流的相位差函数，α为节点电流影响系数，j为虚数单位，β为节点电压影响系数，Qrt(τ)节点无功功率相位函数；
计算潮流分析模型Y(t)表示为：
其中，Vline为输电线路额定电压，Iline为输电线路额定电流，ηtrans为变压器效率，δ为容量平衡系数，Cnode为节点设备最大容量，Lmax为历史负荷最大需量；
计算稳态或暂态稳定性分析模型X(t)表示为：
其中，Ptrans为变压器额定功率，Vrt(t)为结束时间t的节点实时电压，Irt(t)为结束时间t的节点实时电流；
计算负荷波动的时间变化调整系数γ(t)表示为：
其中，ΔL为历史负荷波动系数，ΔL0标准历史负荷波动系数；
计算节点连接类型的修正项ω(t)表示为：
其中，χ为节点特性系数，Tnode为节点连接类型，取值为0、1以及2，Prt(t)为结束时间的节点实时有功功率，Ptrans为变压器额定功率，ε为节点功率调整系数；
分析供电情况包括基于配电系统节点负荷评估模型F(t)反馈值，对配电系统供电情况进行监测评估；
当反馈值大于0小于0.15时，配电系统为供电良好状态，配电系统供电正常，无节点故障事件；
当反馈值大于等于0.15小于等于0.65时，配电系统为供电波动状态，配电系统供电正常，潜在节点故障事件；
当反馈值大于等于0.65小于1时，配电系统为供电异常状态，配电系统供电异常，发生节点故障事件；
基于供电情况，结合不同供电方案进行配电系统的供电优化；
结合不同供电方案进行配电系统的供电优化包括对配电系统供电正常的线路实行供电方案A，对配电系统供电异常的线路实行供电方案B，对配电系统的供电进行自动化调节；
当实行供电方案A时，若无节点故障事件，采用集中型馈线自动化供电，通过一个集中的控制中心对线路供电情况进行监控和控制，对联络开关、分段开关以及分支开关增加三遥功能，三遥功能包括遥控功能、遥测功能以及遥信功能，遥控功能对开关进行远程控制，遥测功能对电力设备进行状态信息获取，遥信功能对自动化供电分配以及自动化控制进行判断，若潜在节点故障事件，采用就地型馈线自动化供电，通过区间控制中心对线路供电情况进行监控和控制，对联络开关、分段开关以及分支开关增加二遥功能，二遥功能包括遥控功能和遥信功能，电力设备状态信息通过人工线下与配电系统线上方式进行定期监测反馈，对节点进行评估，若配电节点供电出现波动，通过配电系统对线路负荷进行自动化调节，预防故障节点产生；
当实行供电方案B时，发生节点故障事件，采用故障定位式供电，通过远程故障指示器对线路供电情况进行监控和控制，对联络开关、分段开关以及分支开关增加二遥功能，二遥功能包括遥控功能和遥信功能，远程故障指示器对故障进行定位，当故障被定位时配电系统进行同步预警反馈，通知工作人员对故障节点进行远程供电隔离，对供电线路增设分段开关，配电系统自动接收远程故障指示器反馈的电力设备状态信息，对故障线路进行供电再分配，自动切断故障点供电，当故障排除后，配电系统对修复后的故障节点进行评估，当无供电异常时，自动恢复配电系统节点的供电，结束故障自愈过程；
工作人员通过配电系统对故障排除节点进行性能复查，记录故障自愈线路数据。
2.如权利要求1所述的供电系统故障自愈方法，其特征在于：所述配电系统数据包括实时负荷数据、历史负荷数据、节点特性数据、供电系统数据、天气与环境数据、用户行为数据、系统拓扑和配置数据、保护装置状态数据以及通信和控制数据；
实时负荷数据包括节点电流、节点电压、节点有功功率、节点无功功率以及功率因数；
历史负荷数据包括历史负荷最大需量和负荷波动系数；
节点特性数据包括节点设备最大容量和节点连接类型；
供电系统数据包括输电线路额定电流、输电线路额定电压、变压器额定功率以及变压器额定效率；
天气与环境数据包括温度、湿度以及天气事件；
用户行为数据包括用电模式和电器使用习惯。
3.如权利要求1所述的供电系统故障自愈方法，其特征在于：所述对故障排除节点进行性能复查包括工作人员通过配电系统对故障排除节点进行性能复查；
当实行供电方案A，配电系统为供电波动状态时，工作人员对经过配电系统自动化调节后的节点进行数据记录，将数据反馈至配电系统，通过配电系统节点负荷评估模型重新进行供电情况评估；
当实行供电方案B，配电系统为供电异常状态时，工作人员对故障自愈节点进行数据记录，将数据反馈至配电系统，通过配电系统节点负荷评估模型重新进行供电情况评估，工作人员对故障自愈节点电力设备进行测试，使设备符合配电系统为供电良好状态时的数据指标。
4.如权利要求3所述的供电系统故障自愈方法，其特征在于：所述记录故障自愈线路数据包括工作人员基于故障节点发生前的节点数据、配电系统故障自愈过程以及故障自愈后的节点数据生成故障自愈日志，将故障自愈日志导入配电系统进行存档。
5.一种采用如权利要求1～4任一所述的供电系统故障自愈方法的系统，其特征在于：包括负荷评估分析模块，供电优化模块，性能复查模块；
所述负荷评估分析模块用于采集配电系统数据，建立配电系统节点负荷评估模型分析供电情况；
所述供电优化模块用于基于供电情况，结合不同供电方案进行配电系统的供电优化；
所述性能复查模块用于工作人员通过配电系统对故障排除节点进行性能复查，记录故障自愈线路数据。
6.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的供电系统故障自愈方法的步骤。
7.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的供电系统故障自愈方法的步骤。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| CN113452025A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-28 | 华中科技大学 | 一种模型-数据混合驱动的电网预想故障评估方法和系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
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| A stochastic approach for self-healing capability evaluation in active islanded AC/DC hybrid microgrids;Salar Moradi 等;Sustainable Energy, Grids and Networks;第33卷;第1-12页 * |
| 计及集中式馈线自动化的配电网可靠性评估模型;商海涛 等;电力自动化设备;第37卷(第5期);第129-135+141页 * |
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