本發明屬于配電網規劃,具體涉及一種基于配電網規劃時態數字模型的問題算法庫構建方法。
背景技術:
1、配電網規劃問題分析所需的基礎數據分散在各個不同的系統中,一直影響配網規劃問題分析效率及精準度,間接導致搶修次數增多且時間變長,引起客戶投訴事件。提升規劃問題的精準性及分析效率有利于保底電網規劃建設和積極推動防災減災電源規劃建設。
2、目前數據工廠已有自助分析模塊可以融合多源數據對問題進行分析,但側重點不在配網規劃,可分析的類型較少,不能覆蓋配網規劃的全部問題。
3、“運規合一”提升中低壓配電網規劃管理工作方案(2021版)配電網規劃中明確了中低壓配電網按“一縣一可研”方式進行開展,其中圍繞“運規合一”問題庫為核心進行配網基建項目的規劃,但目前存在如下問題:
4、(1)配網規劃數據管理及挖掘利用手段單一,主要依靠人力開展,耗時耗力不直觀;
5、(2)缺乏整合各專業(如規劃、生產、營銷)全景問題的渠道和手段;
6、(3)規劃效率和精準度受限,對前期規劃降低搶修時間、降低客戶投訴和防災減災支撐有限;
7、(4)在問題分析、判斷及確認方面主要通過人工進行數據收集、計算、加上人為經驗判斷開展相關工作,造成計算統計工作量大、依靠人力計算易出錯等問題,制約配網規劃水平的提升;
8、(5)配電網規劃所需數據來源多樣,對數據質量校驗主要依靠人工進行數據分析及處理,存在分析數據耗時較長,投入人力資源量大,影響配網規劃工作效率等問題。
9、因此如何克服現有技術的不足是目前配電網規劃技術領域亟需解決的問題。
技術實現思路
1、本發明的目的是為了解決現有技術的不足,提供基于配電網規劃時態數字模型的問題算法庫構建方法。
2、為實現上述目的,本發明采用的技術方案如下:
3、基于配電網規劃時態數字模型的問題算法庫構建方法,包括如下步驟:
4、s001,構建配電網規劃時態數字模型:
5、配電網規劃時態數字模型分為靜態數字模型和動態數字模型;
6、靜態數字模型和動態數字模型通過設備id、功能位置id進行關聯,形成版本1;
7、版本1在下一個周期和動態數字模型再次進行關聯,形成版本2;
8、版本2在下一個周期和動態數字模型再次進行關聯,形成版本3,以此類推,形成配電網規劃時態數字模型;
9、s002:基于配電網規劃時態數字模型生成配網規劃典型問題算法庫:
10、基于配電網規劃時態數字模型,對配電網規劃典型問題進行研究,形成配電網規劃典型問題數字算法庫;
11、所述的配電網規劃典型問題包括10kv線路過載、10kv線路重載、配變過載、配變重載、供電可靠性和高損耗配變;
12、s003:基于典型問題算法庫解決在配網規劃過程中發現的典型問題:
13、基于s002獲得的配電網規劃典型問題數字算法庫,自動生成典型問題清單。
14、本發明可根據典型問題自動給出相應的解決方案,最終達到自動解決典型問題的目的。
15、進一步,優選的是,s001中,靜態數字模型包括變電站基礎信息數據、線路基礎信息數據、用電大用戶基礎信息數據和電廠基礎信息數據;
16、其中,變電站基礎信息數據包括名稱、電壓等級、變電站容量和運行方式;線路基礎信息數據包括名稱、電壓等級、導線型號、線路長度和所屬網格;用電大用戶基礎信息數據包括用戶名稱、用電性質、負荷級別和報裝容量;電廠基礎信息數據包括電廠名稱、電廠性質和電廠地址。
17、進一步,優選的是,s001中,動態數字模型包括人工填報數據和數據工廠同步數據,人工填報數據包括設備名稱、設備型號、出廠日期和投運日期;數據工廠配置同步任務,按天同步變電站運行數據、變壓器運行數據、線路運行數據、大用戶用電量數據、大用戶負荷數據和電廠負荷數據;
18、其中,變電站運行數據包括主變型號、主變容量和主變符合;變壓器運行數據包括電流、電壓和有功功率;線路運行數據包括電流、電壓、有功功率、大用戶用電量數據包括用戶名稱和用電量;大用戶負荷數據包括用戶名稱和用戶負荷;電廠負荷數據包括電廠名稱和電廠負荷。
19、進一步,優選的是,s002中,配電網規劃典型問題數字算法庫包括重過載自動分析、供電可靠性自動分析和高損耗配變自動分析;
20、其中,重過載自動分析包括10kv線路過載、10kv線路重載、配變過載和配變重載分析。
21、進一步,優選的是,重過載自動分析具體為:根據配電網運行的真實數據,分析10kv線路、配變的重載、過載指標,通過線路負載率分析設備屬于重載還是過載。
22、進一步,優選的是,線路負載率的具體計算方法如下:
23、r=(lm÷cm)×100%
24、式中:r為線路負載率;
25、lm為線路最大負荷;
26、cm為線路最大載容量。
27、進一步,優選的是,供電可靠性自動分析具體為:基于供電區域,至上而下進行拓撲追蹤,關聯停電線路下屬的配變和計量表,計算出該供電區域的供電可靠性。
28、進一步,優選的是,供電可靠性的具體計算方法如下:
29、rp=(1-ta÷tc)×100%
30、式中:rp為供電可靠性;
31、ta用戶平均停電時間;
32、tc統計期間時間。
33、進一步,優選的是,高損耗配變自動分析具體為:從調度系統中獲得配變每天24小時的電流,通過均方根電流法,計算出一天內的電能損耗。
34、進一步,優選的是,一天內的電能損耗的具體計算方法如下:
35、
36、式中:w為一天24小時電能損耗;
37、ieff為均方根電流;
38、rd為原件電阻。
39、進一步,優選的是,s003還包括:使用java工作流引擎配置典型問題的智能診斷機制,將典型問題解決途徑進行固化,自動分配問題解決措施。
40、本發明中,功能位置id具體是設備在gis系統里面的id,gis系統記錄了電網設備的經緯度、安裝位置等信息。
41、本發明中,靜態數字模型需按時間斷面進行時態控制,配電網規劃人員可自定義統計周期,靜態數字模型隨著時態的演進,將逐步記錄形成配電網網架各時段時態數據,可隨時查閱抽取各類設備的基礎信息數據和歷史運行數據情況。
42、本發明中,配電網規劃時態數字模型能基于南網數據中心開展同步工作,打通與南網數據工廠數據傳輸通道,靜態數字模型因變動頻率不高,數據每天更新一次,動態數字模型通過網級kafka實時抓取,自動取數填充模型。有效支持規劃人員靈活調整及選用所需時態數據,支持不同使用者對數據時態的不同需求,為配網規劃與建設項目決策支持應用提供靈活多變的數字模型支撐。
43、本發明基于配電網規劃時態數字模型,對10kv線路過載、10kv線路重載、配變過載、配變重載、供電可靠性和高損耗配變等配電網規劃典型問題進行算法研究,形成配電網規劃典型問題數字算法庫,為配電網規劃典型問題的自動識別提供算法支撐。
44、供電可靠性自動分析基于供電區域,至上而下進行拓撲追蹤,關聯停電線路下屬的配變和計量表,計算出改供電區域的供電可靠性。最終得出技術性和經濟性綜合最優的接線方式。
45、高損耗配變自動分析從調度系統中獲得配變每天24小時的電流,通過均方根電流法,計算出一天內的電能損耗。均方根電流法是用來衡量電流能量的量度,是一種描述電流實際能量的有效方法,反映了電流能量的實際值。
46、本發明使用java工作流引擎配置典型問題的智能診斷機制,將典型問題解決途徑進行固化,自動分配問題解決措施;達到輔助人工開展問題診斷和項目決策的目的。
47、本發明在基于配電網規劃時態數字模型生成配網規劃典型問題算法庫的過程中,可以增加負荷預測分析、薄弱環節分析、轉供電分析等,以更加全面的涵蓋配電網規劃的各個環節,細化具體環節與量化相應的評價指標。
48、本發明與現有技術相比,其有益效果為:
49、采用本發明方法,能夠打通了配電網相關的信息管理系統中數據壁壘,減少繁瑣的人工收集數據與計算的工作量,輔助人工開展配網規劃典型問題診斷,區域問題設備感知預警,提高配電網規劃的時效性與針對性,提升配網規劃智能化水平,實現高效開展問題數據計算分析和項目決策,易于推廣應用。
50、在此之前,配電網規劃典型問題需要人工對逐條線路,逐個配變進行確認,按照一分鐘確認一個問題來估算,供電局上萬個配變需要一個月才能確認完的工作量,現在只需通過本發明自動確認并且分配解決方案,大幅提高了工作效率。