小區變智能經濟運行控制系統及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種小區變智能經濟運行控制系統，其特征在于，包括：數據管理單元，用戶模式識別單元，運行方式管理單元，負荷預測計算單元，安全經濟運行分析單元，綜合模糊評估單元，經濟運行控制規則專家庫，投切任務管理單元，智能終端。本發明的小區變智能經濟運行控制系統，實現了小區變經濟運行方式的最優選擇，對小區變壓器的經濟運行控制操作，以及小區變壓器安全經濟運行的目的，提高了小區變壓器管理的精細化水平和決策質量。
【專利說明】小區變智能經濟運行控制系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種運行控制系統，具體涉及一種小區變智能經濟運行控制系統，本發明還公開一種小區變智能經濟運行控制系統的控制方法，屬于配電控制【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著城市居民小區建設的不斷加快以及相關用電配套設施的不斷完善，居住區配電房(即居民小區變電站，簡稱小區變)作為智能電網建設的一部分同時又是與居民生活用電直接相關的最后一級配電裝置，一直擔負著保障小區用電安全和可靠的重任。為了滿足小區居民的用電需求的快速增長設計選擇小區變時一般按照最大用電負荷來選擇，并適度超前，配電容量大；同時，為了保證小區供電的安全和可靠，小區變一般選擇兩臺及兩臺以上的變壓器同時運行，配變數量多。由于缺乏對小區變的統一運行管理系統，小區變長期處于多臺變壓器同時運行的狀態，導致大量配變低負載運行。同時由于配變容量的超前性、小區類型、小區入住率及季節因素影響，進一步降低了配變的利用效率，配變損耗大。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種小區變智能經濟運行控制系統及其控制方法。
[0004]為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案:
小區變智能經濟運行控制系統，其特征在于，包括:
數據管理單元，用于對小區變的基礎數據進行管理，所述基礎數據包括歷史負荷數據、變壓器數據、歷史氣象數據、氣象預報數據、日期類型數據；
用戶模式識別單元，用于對基礎數據進行分析，得出用戶用電特性并確定用戶用電模
式；
運行方式管理單元，用于根據小區變中變壓器的銘牌參數及實際運行需要，確定變壓器的運行組合方式，并對變壓器的參數進行參數校驗；
負荷預測計算單元，用于根據基礎數據，進行小區變負荷預測，得到預測周期內每日的預測負荷最大值和平均值；
安全經濟運行分析單元，用于根據變壓器的運行組合方式和變壓器的基本參數，得出小區變變壓器的投切策略配置規則；
綜合模糊評估單元，用于根據投切策略配置規則生成投切指令，在投切操作前，進行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖并進行節能估算；
經濟運行控制規則專家庫，用于獲得投切策略；
投切任務管理單元，用于根據投切策略配置規則自動生成投切指令，在人工確認后，生成投切任務，下發智能終端執行投切操作；
智能終端，用于接受投切任務管理單元的投切任務，實現對變壓器的投切操作。
[0005]述小區變智能經濟運行控制系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:數據管理單元通過人工輸入或數據接口獲取基礎數據；
步驟二:運行方式管理單元導入變壓器數據，確定變壓器運行組合方式；
步驟三:用電模式識別單元導入歷史負荷數據、歷史氣象數據和日期類型數據進行分析，確定用戶用電模式；
步驟四:負荷預測計算單元，基于用電模式、氣象預報數據和日期類型數據，進行負荷預測計算，得到預測周期內每日的預測負荷最大值和平均值；
步驟五:安全經濟運行分析單元，調用變壓器運行組合方式，基于變壓器數據，計算得出變壓器投切策略配置規則；
步驟六:綜合模糊評估單元根據用電模式、負荷預測計算結果和變壓器投切策略配置規則，進行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖，并進行節能估算；
步驟七:經濟運行控制規則專家庫，根據用電模式、負荷預測計算結果、變壓器投切策略配置規則，綜合模糊評估結果，自動選擇投切策略；
步驟八:投切任務管理單元，根據選定的投切策略自動生成投切指令，在人工確認后，生成投切操作任務，下發智能終端執行投切操作；
步驟九:智能終端單元，接收投切任務管理單元的投切操作任務，自動實現對變壓器的投切操作。
[0006]本發明的有益之處在于:本發明的小區變智能經濟運行控制系統，實現了小區變經濟運行方式的最優選擇，對小區變壓器的經濟運行控制操作，以及小區變壓器安全經濟運行的目的，提高了小區變壓器管理的精細化水平和決策質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的一個優選實施的結構示意圖。圖2是本發明一種小區變智能經濟運行控制系統的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0008]以下結合附圖和具體實施例對本發明作具體的介紹。
[0009]參照圖1所示，本發明明的小區變智能經濟運行控制系統，包括
數據管理單元，對小區變負荷特性分析和負荷預測的基礎數據進行管理，包括小區及變壓器數據、歷史負荷數據、氣象數據和日期類型數據等，數據來源有手工錄入、批量導入和第三方系統數據接口等方式。
[0010]用電模式識別單元，對歷史負荷數據、氣象數據和日期數據等進行分析，得出用戶用電特性，從而確定用戶用電模式。
[0011]運行方式管理單元，根據小區變壓器的銘牌參數及實際運行需要，確定變壓器的運行組合方式，并能夠對變壓器的參數進行參數校驗。
[0012]負荷預測計算單元，基于時間序列法與BP神經網絡，建立小區變負荷預測模型及算法，利用小區變基礎數據，進行小區變負荷預測，得到預測周期內每日的預測負荷最大值和平均值。
[0013]安全經濟運行分析單元，輸入小區變變壓器運行組合方式，基于變壓器的基本參數，計算得出小區變變壓器的經濟運行組合方式一即投切策略配置規則。[0014]綜合模糊評估單元，根據投切策略自動生成投切指令，在投切操作前，進行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖(節能統計、未干預損耗/干預損耗對比)。節能統計，根據指定時間段，進行小區變經濟運行節能估算，即采用投切周期內預測平均負荷在不同運行方式下的損耗差。
[0015]經濟運行控制規則專家庫，基于安全經濟分析計算，結合技術人員的工作經驗，并通過綜合模糊評估單元對經濟運行控制規則不斷修正，最后形成小區變經濟運行控制規則專家庫，從而實現小區變經濟運行方式的最優選擇。
[0016]投切任務管理單元，根據投切策略自動生成投切指令，在人工確認后，生成投切操作任務，下發智能終端執行投切操作。
[0017]智能控制終端單元，接受控制服務端的投切任務，實現對變壓器的投切操作。
[0018]本發明的小區變智能經濟運行控制系統，使用Java語言開發了業務處理邏輯系統，基于Web Service技術實現了相關基礎數據的共享接口，為智能控制終端設備開發了所用終端對應的應用程序，基于瀏覽器開發數據展示和監控界面。
[0019]下面給出小區變智能經濟運行控制系統的控制方法，包括如下步驟:
步驟一:數據管理單元通過人工輸入或數據接口獲取基礎數據；
步驟二:運行方式管理單元導入變壓器數據，確定變壓器運行組合方式；
步驟三:用電模式識別單元導入歷史負荷數據、歷史氣象數據和日期類型數據進行分析，確定用戶用電模式；
步驟四:負荷預測計算單元，基于用電模式、氣象預報數據和日期類型數據，進行負荷預測計算，得到預測周期內每日的預測負荷最大值和平均值；
步驟五:安全經濟運行分析單元，調用變壓器運行組合方式，基于變壓器數據，計算得出變壓器投切策略配置規則；
步驟六:綜合模糊評估單元根據用電模式、負荷預測計算結果和變壓器投切策略配置規則，進行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖，并進行節能估算；
步驟七:經濟運行控制規則專家庫，根據用電模式、負荷預測計算結果、變壓器投切策略配置規則，綜合模糊評估結果，自動選擇投切策略；
步驟八:投切任務管理單元，根據選定的投切策略自動生成投切指令，在人工確認后，生成投切操作任務，下發智能終端執行投切操作；
步驟九:智能終端單元，接收投切任務管理單元的投切操作任務，自動實現對變壓器的投切操作。
[0020]本發明的小區變智能經濟運行控制系統的一實施例使用過程如下:
步驟一:啟動小區變智能經濟運行控制系統；
步驟二:系統管理員使用數據管理單元導入基礎數據；
步驟三:數據分析操作員使用運行方式管理單元導入變壓器數據，并確定運行組合方
式；
步驟四:數據分析操作員使用用電模式識別單元對基礎數據進行分析，確定用戶用電模式；
步驟五:數據分析操作員通過負荷預測計算單元，基于基礎數據和用電模式，進行小區變負荷預測，得到預測周期內每日的預測負荷最大值和平均值； 步驟六:生產調度人員通過安全經濟運行分析單元，調用小區變變壓器運行組合方式，基于變壓器的基本參數，計算得出小區變變壓器投切策略配置規則；
步驟七:生產調度人員通過綜合模糊評估單元進行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖，并進行節能估算；
步驟八:生產調度人員通過經濟運行控制規則專家庫，根據上述步驟的結果，自動選擇小區變最優經濟運行控制規則一投切策略；
步驟九:生產調度人員使用投切任務管理單元，根據投切策略自動生成投切指令，在人工確認后，生成投切操作任務，下發智能終端執行投切操作；
步驟十:智能控制終端單元，自動接受投切任務管理單元的投切任務，自動實現對變壓器的投切操作。
[0021]綜上所述，本發明的小區變智能經濟運行控制系統，基于小區用電模式、小區變負荷預測算法和智能經濟投切調度算法，開發了小區變計算分析單元，結合技術人員的工作經驗，構建了小區變經濟運行控制規則專家庫，并通過綜合模糊評估單元對專家庫不斷修正，從而實現小區變經濟運行方式的最優選擇，最后通過智能終端實現對小區變壓器的經濟運行控制操作，實現了小區變壓器安全節能的目的，提高了小區變壓器管理的精細化水平和決策質量。
[0022]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本發明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.小區變智能經濟運行控制系統，其特征在于，包括: 數據管理單元，用于對小區變的基礎數據進行管理，所述基礎數據包括歷史負荷數據、變壓器數據、歷史氣象數據、氣象預報數據、日期類型數據； 用戶模式識別單元，用于對基礎數據進行分析，得出用戶用電特性并確定用戶用電模式； 運行方式管理單元，用于根據小區變中變壓器的銘牌參數及實際運行需要，確定變壓器的運行組合方式，并對變壓器的參數進行參數校驗； 負荷預測計算單元，用于根據基礎數據，進行小區變負荷預測，得到預測周期內每日的預測負荷最大值和平均值； 安全經濟運行分析單元，用于根據變壓器的運行組合方式和變壓器的基本參數，得出小區變變壓器的投切策略配置規則； 綜合模糊評估單元，用于根據投切策略配置規則生成投切指令，在投切操作前，進行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖并進行節能估算； 經濟運行控制規則專家庫，用于獲得投切策略； 投切任務管理單元，用于根據投切策略配置規則自動生成投切指令，在人工確認后，生成投切任務，下發智能終端執行投切操作； 智能終端單元，用于接受投切任務管理單元的投切任務，實現對變壓器的投切操作。
2.權利要求1所述小區變智能經濟運行控制系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:數據管理單元通過人工輸入或數據接口獲取基礎數據； 步驟二:運行方式管理單元導入變壓器數據，確定變壓器運行組合方式； 步驟三:用電模式識別單元導入歷史負荷數據、歷史氣象數據和日期類型數據進行分析，確定用戶用電模式； 步驟四:負荷預測計算單元，基于用電模式、氣象預報數據和日期類型數據，進行負荷預測計算，得到預測周期內每日的預測負荷最大值和平均值； 步驟五:安全經濟運行分析單元，調用變壓器運行組合方式，基于變壓器數據，計算得出變壓器投切策略配置規則； 步驟六:綜合模糊評估單元根據用電模式、負荷預測計算結果和變壓器投切策略配置規則，進行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖，并進行節能估算； 步驟七:經濟運行控制規則專家庫，根據用電模式、負荷預測計算結果、變壓器投切策略配置規則，綜合模糊評估結果，自動選擇投切策略； 步驟八:投切任務管理單元，根據選定的投切策略自動生成投切指令，在人工確認后，生成投切操作任務，下發智能終端執行投切操作； 步驟九:智能終端單元，接收投切任務管理單元的投切操作任務，自動實現對變壓器的投切操作。
【文檔編號】H02J13/00GK103779961SQ201310646516
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】丁建忠, 鄭海雁, 劉忠, 吳鋼, 殷俊, 蔣一泉, 殷文彬, 楊川, 謝林楓, 尹飛 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司揚州供電公司, 江蘇方天電力技術有限公司