一種基于負荷持續曲線的配電網主設備運行效率評價方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種評價方法，具體涉及一種基于負荷持續曲線的配電網主設備運行 效率評價方法。
【背景技術】
[0002] 我國的供電企業通常使用"三率"指標來衡量配電網性能的優劣，即反映供電持續 性的可靠率、反映電壓質量的電壓合格率、反映運行經濟性的線損率，若結合供電能力相關 指標(如容載比等），基本能夠對配電網在數量和質量方面的性能進行較為全面的評價和分 析。但對于配電網運行效率問題，國內目前在生產實踐中多采用定性分析，一直缺乏深入研 究和應用，用于反映配電網運行效率的指標及其相關的評價方法也未受到充分關注，配電 網運行效率評價相關研究在可操作性和指導性方面仍有欠缺，客觀而合理的量化依據和深 入分析不足，不能準確反映配電網運行效率狀況，也難以制訂相關改善和投入措施，無法適 應現代配電網發展要求和公司精益化管理的需要。
[0003] 國外發達國家配電網發展較為成熟，已基本完成由關注技術水平向關注經濟性的 轉變，更加注重通過分析和提升現有資產效率為企業的精益化管理和投資決策提供支持。 我國配電網發展與建設也必將逐步進入成熟階段，對提升運行效率和精益化管理水平要求 越來越高。
[0004] 總體來看，在配電網及其主設備運行效率評價方面，已有的指標和方法所能反映 的問題往往局限于某一方面;基于層次分析法的綜合評估指標與方法，往往包含較多的人 工干預，從而導致評估標準和結果在一定程度上失去客觀性;DEA法的指標權重在模型中是 變量，由各方案實際指標值求得，不一定符合實際情況，只能判斷各方案的相對有效性，信 息量較少，會出現很多方案結果相同的情況;此外，配電網的運行狀態隨著時間推移不斷的 發生變化，目前已有的以負荷等為基礎的指標，僅能表征某一時間斷面下的靜態情況，而不 能準確反映配電網運行效率在時間維度上動態變化的整體情況，存在較大的局限性;研究 和應用工作多集中于設備利用率的評價與分析方面，沒有深入思考利用率和運行效率之間 的差異和關系，以及電網安全性和經濟性之間的關系，也沒有解決計及配電網總體投入產 出效率的相關評價問題，給出的評價標準所涉及的方面也較為簡單;在應用方面的可操作 性也有欠缺，對配電網業務的指導作用多局限于規劃層面，難以適應精益化管理要求。
【發明內容】
[0005] 為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種基于負荷持續曲線的配電網主設 備運行效率評價方法，綜合考慮了配電網主設備運行安全性與經濟性，并能反應配電網主 設備運行時序特征，以實現對配電網主設備運行效率的客觀評價，為運行效率薄弱環節分 析提供依據，促進配電網主設備運行效率的提升。
[0006] 為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：
[0007] 本發明提供一種基于負荷持續曲線的配電網主設備運行效率評價方法，所述方法 包括以下步驟：
[0008] 步驟1:獲取配電網主設備的負荷持續曲線及相關參數；
[0009] 步驟2:評價配電網主設備的運行效率。
[0010] 所述步驟1包括以下步驟：
[0011] 步驟1-1:從能量管理系統和用電信息采集系統采集配電網主設備在設定時間內 的負荷曲線，并將采集的負荷曲線按照從大到小的順序排序后得到設定時間內的負荷持續 曲線；
[0012] 步驟1-2:根據配電網主設備的拓撲結構、主接線方式、運行環境和檢修維護要求， 確定配電網主設備的安全運行限值Pu;
[0013] 步驟1-3:根據配電網主設備的銘牌參數和運行要求，確定配電網主設備的經濟運 行限值Pd。
[0014] 所述配電網主設備的相關參數包括配電網主設備的安全運行限值Pu和配電網主 設備的經濟運行限值Pd。
[0015] 所述步驟2包括以下步驟：
[0016] 步驟2-1:將配電網主設備的負荷持續曲線劃分為上、中、下三段；
[0017]步驟2-2:計算配電網主設備的運行效率；
[0018] 步驟2-3:確定上、中、下三段對配電網主設備運行效率的影響情況。
[0019]所述步驟2-1中，將配電網主設備的負荷持續曲線劃分為上、中、下三段，包括： [0020]以配電網主設備的安全運行限值Pu為上限，以配電網主設備的經濟運行限值Pd為 下限，將電網主設備的負荷持續曲線劃分為上、中、下三段，即超過配電網主設備的經濟運 行限值Pli的為上段，介于配電網主設備的經濟運行限值Pd和配電網主設備的安全運行限值 Pli之間的為中段，低于配電網主設備的經濟運行限值Pd的為下段。
[0021] 所述步驟2-2中，計算配電網主設備的運行效率，有：
[0022]
<1>
[0023]其中，SE1、SE2、SE3分別表示評價周期內配電網主設備運行在上、中、下段中滿足安 全運行限值的最大可輸送電量，三者均不包括配電網主設備承擔負荷轉供任務的時間段內 的最大可輸送電量；
[0024] 分別表示評價周期內配電網主設備運行在上、中、下段的實際供電量，三 者均不包括配電網主設備承擔負荷轉供任務的時間段內的輸送電量；
[0025] Pi、P2、P3分別表示配電網主設備運行在上、中、下段的效率權重系數，即配電網主 設備運行在上、中、下段持續供電時間占評價周期的比重；
[0026]用Se表示評價周期內配電網主設備滿足安全運行限值的最大可輸送電量，且SE = Sei+Se2+Se3 ;用S表不評價周其月內配電網主設備的實際供電量，且S = S1+S2+S3;于是，式（1)可 寫為：
[剩
(2>
[0028]其中，￡表示配電網主設備基于安全運行限值的平均負載率，
E示 安全風險懲罰因子。
[0029]所述步驟2-3中，基于配電網主設備的運行效率，分析負荷持續曲線上、中、下三段 的構成情況，即可得到上、中、下三段對配電網主設備運行效率的影響情況。
[0030] 與最接近的現有技術相比，本發明提供的技術方案具有以下有益效果：
[0031] 本發明提供基于負荷持續曲線的配電網主設備運行效率評價方法，能夠在綜合考 慮運行安全性與經濟性的前提下，實現對配電網主設備運行效率客觀而有效的評價，可為 運行效率薄弱環節分析提供理論支撐和量化依據，為配電網規劃建設、物資采購、調度運行 等關鍵業務環節提供輔助決策支持，為運行效率的提升發揮重要作用。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發明實施例中基于負荷持續曲線的配電網主設備運行效率評價方法流程 圖；
[0033] 圖2是本發明實施例中將配電網主設備的負荷持續曲線劃分為上、中、下三段示意 圖；
[0034] 圖3是本發明實施例中配電網中2條中壓線路的負荷持續曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0036] 本發明提供一種基于負荷持續曲線的配電網主設備運行效率評價方法，如圖1，所 述方法包括以下步驟：
[0037] 步驟1:獲取配電網主設備的負荷持續曲線及相關參數；
[0038] 步驟2:評價配電網主設備的運行效率。
[0039] 所述步驟1包括以下步驟：
[0040] 步驟1-1:從能量管理系統和用電信息采集系統采集配電網主設備在設定時間內 的負荷曲線，并將采集的負荷曲線按照從大到小的順序排序后得到設定時間內的負荷持續 曲線；
[0041] 步驟1-2:根據配電網主設備的拓撲結構、主接線方式、運行環境和檢修維護要求， 確定配電網主設備的安全運行限值Pu;
[0042] 步驟1-3:根據配電網主設備的銘牌參數和運行要求，確定配電網主設備的經濟運 行限值Pd。
[0043] 所述配電網主設備的相關參數包括配電網主設備的安全運行限值Pu和配電網主 設備的經濟運行限值Pd。
[0044] 所述步驟2包括以下步驟：
[0045] 步驟2-1:將配電網主設備的負荷持續曲線劃分為上、中、下三段；
[0046] 步驟2-2:計算配電網主設備的運行效率；
[0047] 步驟2-3:確定上、中、下三段對配電網主設備運行效率的影響情況。
[0048]所述步驟2-1中，將配電網主設備的負荷持續曲線劃分為上、中、下三段，包括：
[0049] 以配電網主設備的安全運行限值Pu為上限，以配電網主設備的經濟運行限值PD為 下限（若不能得知配電網主設備的銘牌參數和運行要求，則以輕載時所對應的負荷值為下 限），將電網主設備的負荷持續曲線劃分為上、中、下三段，即超過配電網主設備的經濟運行 限值Pli的為上段，介于配電網主設備的經濟運行限值Pd和配電網主設備的安全運行限值Pu 之間的為中段，低于配電網主設備的經濟運行限值Pd的為下段，如圖2，T表示評價周期（應 扣除承擔負荷轉供任務的時間hPu表示綜合考慮設備額定容量、運行環境、檢修維護要求 等條件下的最大可輸送負荷(不計及N-1安全準則）；對于不強制要求滿足N-1安全準則的設 備(例如E類供電區中的單輻射線路表示評價周期內設備的最大設計可輸送 電量(綜合考慮設備額定容量、運行環境、檢修維護要求等條件，不計及N-1安全準則），即 Ρι. 〇對評價周期T的積分。
[0050] 在理想狀況下，當配電網主設備持續運行在Pu時（即負荷持續曲線與Pu完全重疊）， 將具有最佳的運行效率，此時既滿足了配電網的安全