一種配電網(wǎng)供電電壓智能分析和輔助決策方法
【專(zhuān)利摘要】一種配電網(wǎng)供電電壓智能分析和輔助決策方法：首先，采用簡(jiǎn)潔、方便的方式，對(duì)目標(biāo)線(xiàn)路建模和潮流計(jì)算，通過(guò)一套電壓分析方法，找到導(dǎo)致電壓超標(biāo)主要因素；最后，通過(guò)一套輔助決策算法，綜合考慮技術(shù)，給出最優(yōu)的解決措施。具體包括以下步驟：S1基礎(chǔ)建模；S2電壓分析，找到造成目標(biāo)線(xiàn)路電壓超標(biāo)的主要因素；S3輔助決策，在滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)的情況下，通過(guò)計(jì)算經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，給出最優(yōu)的解決措施；S4生成分析報(bào)告。本發(fā)明不僅能做潮流計(jì)算，且操作簡(jiǎn)單易行，對(duì)知識(shí)和技能要求不高，另外，還能進(jìn)行電壓分析功能，并直觀(guān)的給出導(dǎo)致電壓超標(biāo)的原因和相應(yīng)的解決措施建議。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種配電網(wǎng)供電電壓智能分析和輔助決策方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)供電電壓智能分析和輔助決策方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電壓偏差即實(shí)際運(yùn)行電壓對(duì)系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓的偏差相對(duì)值，是衡量電能質(zhì)量的重要 指標(biāo)之一。電壓偏差過(guò)大不僅影響電網(wǎng)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及電力設(shè)備的使用壽命，而且 會(huì)影響客戶(hù)的正常的生產(chǎn)、生活。
[0003] 配電網(wǎng)（10kV、380/220V)是主要的電力客戶(hù)的載體。近年來(lái)，隨著居民生活水平 和用電需求的提升，配電網(wǎng)的電壓超標(biāo)問(wèn)題（即實(shí)際運(yùn)行電壓超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限或 下限）日益凸顯，最常見(jiàn)的就是電壓偏低（即低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的下限，如10kV供電電壓的下 限是9. 3kV，220V供電電壓的下限是198V)。
[0004] 導(dǎo)致配電網(wǎng)電壓偏差的因素多樣，包括網(wǎng)架、設(shè)備、負(fù)荷以及分布式電源等；同時(shí)， 配電網(wǎng)從業(yè)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)較差，且缺少必要的工具，因此，不能準(zhǔn)確找到問(wèn)題的根 源，進(jìn)而制定的解決措施針對(duì)性差，不僅問(wèn)題得不到解決，而且導(dǎo)致重復(fù)投資和資源浪費(fèi)。
[0005] 目前，據(jù)查新，目前沒(méi)有類(lèi)似的分析方法，配電網(wǎng)潮流計(jì)算進(jìn)行電壓分析的主要手 段是采用軟件分析，國(guó)外已有成熟的商業(yè)軟件，如ETAP。但是，這些軟件僅能做潮流計(jì)算，且 操作復(fù)雜，對(duì)知識(shí)和技能要求高；此外，這些軟件沒(méi)有電壓分析功能，不能直觀(guān)的給出導(dǎo)致 電壓超標(biāo)的原因和相應(yīng)的解決措施建議。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是提供一種配電網(wǎng)供電電壓智能分析和輔助決策 方法，不僅能做潮流計(jì)算，且操作簡(jiǎn)單易行，對(duì)知識(shí)和技能要求不高，另外，還能進(jìn)行電壓分 析功能，并直觀(guān)的給出導(dǎo)致電壓超標(biāo)的原因和相應(yīng)的解決措施建議。
[0007] 解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種配電網(wǎng)供電電壓智能分析和輔助決策方法，其特征是包括以下步驟：
[0009] S1基礎(chǔ)建模
[0010] 以配網(wǎng)設(shè)備庫(kù)中的元件為基礎(chǔ)，通過(guò)手工方式，繪制目標(biāo)線(xiàn)路模型；或者，通過(guò)配 網(wǎng)GIS導(dǎo)入目標(biāo)線(xiàn)路模型；
[0011] 所述的配網(wǎng)設(shè)備庫(kù)集成有常用的配網(wǎng)設(shè)備，包括配電變壓器、架空和電纜線(xiàn)路、電 容器、調(diào)壓器；
[0012] S2電壓分析，找到造成目標(biāo)線(xiàn)路電壓超標(biāo)的主要因素，具體包括以下子步驟：
[0013] S2-1功率因數(shù)提高至0.9進(jìn)行潮流計(jì)算，看目標(biāo)線(xiàn)路末端電壓是否超限，若偏差 不超標(biāo)，則導(dǎo)致電壓偏差超標(biāo)的主要因素為功率因數(shù)過(guò)低，電壓分析結(jié)束；超，則進(jìn)入下一 子步驟；
[0014] S2-2增大導(dǎo)線(xiàn)截面2個(gè)等級(jí)進(jìn)行潮流計(jì)算，若目標(biāo)線(xiàn)路末端電壓偏差不超標(biāo)，則 導(dǎo)線(xiàn)截面偏小是主要影響因素；超，則進(jìn)入下一子步驟；
[0015] S2-3縮短供電半徑至規(guī)劃要求（lOkV為15km，380/220V為500m)，進(jìn)行潮流計(jì)算， 若目標(biāo)線(xiàn)路末端電壓偏差不超標(biāo)，則供電半徑過(guò)長(zhǎng)是主要影響因素；超，則進(jìn)入下一子步 驟；
[0016] S2-4在保證電源電壓合格的前提下，盡可能提高電源電壓，進(jìn)行潮流計(jì)算；若末 端電壓不超限值，則電源電壓偏低是主要影響因素；超，則結(jié)束；
[0017] S3輔助決策，在滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)（即電壓滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）的情況下，通過(guò)計(jì)算經(jīng)濟(jì)指 標(biāo)（即年平均投資），給出最優(yōu)的解決措施，具體包括以下子步驟：
[0018] S3-1從知識(shí)庫(kù)獲取典型解決措施：包括提高功率因數(shù)、增大導(dǎo)線(xiàn)截面、加裝調(diào)壓 器、縮短供電半徑和提高電源電壓（即配電變壓器運(yùn)行檔位）；
[0019] S3-2計(jì)算各類(lèi)解決措施的技術(shù)指標(biāo)：將解決措施代入基礎(chǔ)模型進(jìn)行潮流計(jì)算，得 到目標(biāo)線(xiàn)路末端電壓；
[0020] S3-3計(jì)算各類(lèi)解決措施的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)年平均投資，其計(jì)算方法如下：
[0021] 年平均投資=初次投資/可用年限+年維護(hù)費(fèi)-年線(xiàn)損減少量X電價(jià)；
[0022] S3-4選擇最優(yōu)措施。
[0023] 通過(guò)調(diào)用輔助決策算法，通過(guò)計(jì)算各類(lèi)解決措施的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)，得到最優(yōu)的 解決措施；對(duì)于滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的多個(gè)解決措施，比對(duì)其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，年平均投資最小的，即為 最優(yōu)措施。
[0024] 輔助決策算法及其說(shuō)明見(jiàn)附圖3。
[0025] S4生成分析報(bào)告
[0026] 根據(jù)將電壓分析和輔助決策的結(jié)果，生成分析報(bào)告（word版）
[0027] 本發(fā)明提出的配電網(wǎng)供電電壓分析和輔助決策方法，首先，采用簡(jiǎn)潔、方便的方 式，對(duì)目標(biāo)線(xiàn)路（也就是存在問(wèn)題、需要進(jìn)行分析和制定解決措施的線(xiàn)路）建模和潮流計(jì) 算，通過(guò)一套電壓分析方法，找到導(dǎo)致電壓超標(biāo)主要因素；最后，通過(guò)一套輔助決策算法， 綜合考慮技術(shù)（即電壓滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（即年平均投資），給出最優(yōu)的解決措 施。本發(fā)明主要用于中低壓配電網(wǎng)電壓偏差問(wèn)題分析和解決措施支持，服務(wù)于配電網(wǎng)從業(yè) 人員，實(shí)現(xiàn)減少工作量、優(yōu)化投資的目標(biāo)。
[0028] 有益效果：
[0029] (1)本系統(tǒng)使用簡(jiǎn)便、分析和輔助決策過(guò)程智能化，最大限度的減少人工參與程度 和工作量，易于被相關(guān)從業(yè)者接受。
[0030] (2)本系統(tǒng)可解決電壓超標(biāo)問(wèn)題分析不準(zhǔn)、改造措施針對(duì)性差的癥結(jié)，對(duì)于優(yōu)化配 電網(wǎng)投資具有重要意義。
[0031] (3)本系統(tǒng)的使用，可有效提升配網(wǎng)電壓質(zhì)量，切實(shí)保證用戶(hù)正常用電，對(duì)供電企 業(yè)更好的履行社會(huì)責(zé)任有推動(dòng)作用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0033] 圖2為電壓分析算法流程圖；
[0034] 圖3為輔助決策算法流程。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 本發(fā)明的配電網(wǎng)供電電壓智能分析和輔助決策方法實(shí)施例，包括以下步驟：
[0036] S1基礎(chǔ)建模
[0037] 以配網(wǎng)設(shè)備庫(kù)中的元件為基礎(chǔ)，通過(guò)手工方式，繪制目標(biāo)線(xiàn)路模型；或者，通過(guò)配 網(wǎng)GIS導(dǎo)入目標(biāo)線(xiàn)路模型；
[0038] 所述的配網(wǎng)設(shè)備庫(kù)集成有常用的配網(wǎng)設(shè)備，包括配電變壓器、架空和電纜線(xiàn)路、電 容器、調(diào)壓器；
[0039] S2電壓分析，找到造成目標(biāo)線(xiàn)路電壓超標(biāo)的主要因素，具體包括以下子步驟：
[0040] S2-1功率因數(shù)提高至0.9進(jìn)行潮流計(jì)算，看目標(biāo)線(xiàn)路末端電壓是否超限，若偏差 不超標(biāo)，則導(dǎo)致電壓偏差超標(biāo)的主要因素為功率因數(shù)過(guò)低，電壓分析結(jié)束；超，則進(jìn)入下一 子步驟；
[0041] S2-2增大導(dǎo)線(xiàn)截面2個(gè)等級(jí)進(jìn)行潮流計(jì)算，若目標(biāo)線(xiàn)路末端電壓偏差不超標(biāo)，則 導(dǎo)線(xiàn)截面偏小是主要影響因素；超，則進(jìn)入下一子步驟；
[0042] S2-3縮短供電半徑至規(guī)劃要求（10kV為15km，380/220V為500m)，進(jìn)行潮流計(jì)算， 若目標(biāo)線(xiàn)路末端電壓偏差不超標(biāo)，則供電半徑過(guò)長(zhǎng)是主要影響因素；超，則進(jìn)入下一子步 驟；
[0043] S2-4在保證電源電壓合格的前提下，盡可能提高電源電壓，進(jìn)行潮流計(jì)算；若末 端電壓不超限值，則電源電壓偏低是主要影響因素；超，則結(jié)束；
[0044] S3輔助決策，在滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)（即電壓滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）的情況下，通過(guò)計(jì)算經(jīng)濟(jì)指 標(biāo)（即年平均投資），給出最優(yōu)的解決措施，具體包括以下子步驟：
[0045] S3-1從知識(shí)庫(kù)獲取典型解決措施：包括提高功率因數(shù)、增大導(dǎo)線(xiàn)截面、加裝調(diào)壓 器、縮短供電半徑和提高電源電壓（即配電變壓器運(yùn)行檔位）；
[0046] S3-2計(jì)算各類(lèi)解決措施的技術(shù)指標(biāo)：將解決措施代入基礎(chǔ)模型進(jìn)行潮流計(jì)算，得 到目標(biāo)線(xiàn)路末端電壓；
[0047] S3-3計(jì)算各類(lèi)解決措施的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)年平均投資，其計(jì)算方法如下：
[0048] 年平均投資=初次投資/可用年限+年維護(hù)費(fèi)-年線(xiàn)損減少量X電價(jià)；
[0049] S3-4選擇最優(yōu)措施。
[0050] 通過(guò)調(diào)用輔助決策算法，通過(guò)計(jì)算各類(lèi)解決措施的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)，得到最優(yōu)的 解決措施；對(duì)于滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的多個(gè)解決措施，比對(duì)其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，年平均投資最小的，即為 最優(yōu)措施。
[0051] 輔助決策算法及其說(shuō)明見(jiàn)附圖3。
[0052] S4生成分析報(bào)告
[0053] 根據(jù)將電壓分析和輔助決策的結(jié)果，生成分析報(bào)告（word版）。
【權(quán)利要求】
1. 一種配電網(wǎng)供電電壓智能分析和輔助決策方法，其特征是包括以下步驟： S1基礎(chǔ)建模 以配網(wǎng)設(shè)備庫(kù)中的元件為基礎(chǔ)，通過(guò)手工方式，繪制目標(biāo)線(xiàn)路模型；或者，通過(guò)配網(wǎng) GIS導(dǎo)入目標(biāo)線(xiàn)路模型； 所述的配網(wǎng)設(shè)備庫(kù)集成有常用的配網(wǎng)設(shè)備，包括配電變壓器、架空和電纜線(xiàn)路、電容 器、調(diào)壓器； S2電壓分析，找到造成目標(biāo)線(xiàn)路電壓超標(biāo)的主要因素，具體包括以下子步驟： S2-1功率因數(shù)提高至0. 9進(jìn)行潮流計(jì)算，看目標(biāo)線(xiàn)路末端電壓是否超限，若偏差不超 標(biāo)，則導(dǎo)致電壓偏差超標(biāo)的主要因素為功率因數(shù)過(guò)低，電壓分析結(jié)束；超，則進(jìn)入下一子步 驟； S2-2增大導(dǎo)線(xiàn)截面2個(gè)等級(jí)進(jìn)行潮流計(jì)算，若目標(biāo)線(xiàn)路末端電壓偏差不超標(biāo)，則導(dǎo)線(xiàn) 截面偏小是導(dǎo)致電壓偏差超標(biāo)的主要影響因素；超，則進(jìn)入下一子步驟； S2-3縮短供電半徑至規(guī)劃要求（10kV為15km，380/220V為500m)，進(jìn)行潮流計(jì)算，若目 標(biāo)線(xiàn)路末端電壓偏差不超標(biāo)，則供電半徑過(guò)長(zhǎng)是導(dǎo)致電壓偏差超標(biāo)的主要影響因素；超，則 進(jìn)入下一子步驟； 52- 4在保證電源電壓合格的前提下，盡可能提高電源電壓，進(jìn)行潮流計(jì)算；若末端電 壓不超限值，則電源電壓偏低是主要影響因素；超，則結(jié)束； S3輔助決策，在滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)的情況下，通過(guò)計(jì)算經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，給出最優(yōu)的解決措施，具 體包括以下子步驟： 53- 1從知識(shí)庫(kù)獲取典型解決措施：包括提高功率因數(shù)、增大導(dǎo)線(xiàn)截面、加裝調(diào)壓器、縮 短供電半徑和提高電源電壓； S3-2計(jì)算各類(lèi)解決措施的技術(shù)指標(biāo)：將解決措施代入基礎(chǔ)模型進(jìn)行潮流計(jì)算，得到目 標(biāo)線(xiàn)路末端電壓； S3-3計(jì)算各類(lèi)解決措施的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)年平均投資，其計(jì)算方法如下： 年平均投資=初次投資/可用年限+年維護(hù)費(fèi)-年線(xiàn)損減少量X電價(jià)； S3-4選擇最優(yōu)措施 通過(guò)調(diào)用輔助決策算法，通過(guò)計(jì)算各類(lèi)解決措施的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)，得到最優(yōu)的解決 措施；對(duì)于滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的多個(gè)解決措施，比對(duì)其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，年平均投資最小的，即為最優(yōu) 措施。 S4生成分析報(bào)告 根據(jù)將電壓分析和輔助決策的結(jié)果，生成分析報(bào)告。
【文檔編號(hào)】H02J3/12GK104218588SQ201410401536
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】馬明, 盛超, 徐柏榆, 李蘭芳, 王玲, 劉正富, 李玎, 王曉毛 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院