一种配电网电压越限原因分析方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种配电网电压越限原因分析方法、系统及存储介质。配电网电压越限原因分析方法包括采集目标配电网区域内电压越限信息，形成电压越限待分析事件；根据电压越限待分析事件，基于信息化系统多源数据，获取配电网线路的馈线级有效信息，构建馈线信息库；将馈线信息库中的馈线级有效信息，分层级初步诊断电压越限的原因，并构建各层级电压越限事件分类判定模型参数库；根据各层级电压越限事件及电压越限的原因机理，构建电压越限原因诊断模型参数库，输出电压越限事件原因分析结果，提高配电网电压越限原因分析效率，解决了单靠人工无法解决海量配电设备异常运行及配电网电压越限原因分析，配电网电压越限原因分析效率低的问题。

A Cause Analysis Method, System and Storage Medium for Distribution Network Voltage Overrun

【技术实现步骤摘要】
一种配电网电压越限原因分析方法、系统及存储介质
本专利技术实施例涉及电力系统配电网运行
，尤其涉及一种配电网电压越限原因分析方法、系统及存储介质。
技术介绍
配电网作为直接面向用户的电力网，规模庞大，设备繁多，而且供电环境复杂，供电半径长，功率因数低，线路损耗大，末端电压质量差。配电网的高损耗，给电力部门带来了不必要的损失，而配电网电压越限，即配电网中的电压低于最低允许电压，会使电压质量敏感的家用电器，如空调、电视架以及电脑等无法正常工作，甚至发生损坏的现象。配电网电压越限的原因往往较为复杂，原因种类较多，例如：供电半径过长、线路负荷波动、超重载以及表计故障等问题，配电网电压越限的原因不明确，为现场运维造成很大的困难。因此，单靠人工无法解决海量配电设备异常运行及配电网电压越限原因分析，导致配网庞大的设备体量无法实现精细化管控，配电网电压越限原因分析效率低的问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种配电网电压越限原因分析方法、系统及存储介质，以克服现有单靠人工无法解决海量配电设备异常运行及配电网电压越限原因分析，导致配网庞大的设备体量无法实现精细化管控，以及配电网电压越限原因分析效率低的问题。为实现上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种配电网电压越限原因分析方法，该方法包括：采集目标配电网区域内电压越限信息，形成电压越限待分析事件；根据电压越限待分析事件，基于信息化系统多源数据，获取配电网线路的馈线级有效信息，构建馈线信息库；将馈线信息库中的馈线级有效信息，分层级初步诊断电压越限的原因，并构建各层级电压越限事件分类判定模型参数库；根据各层级电压越限事件及电压越限的原因机理，构建电压越限原因诊断模型参数库，输出电压越限事件原因分析结果。进一步地，采集目标配电网区域内电压越限信息，形成电压越限待分析事件，包括：在目标配电网区域内，以天为单位采集所述电压越限信息，其中，电压越限信息包括电压越限的配变信息及用户信息；根据配电网线路拓扑关系，以配电网馈线为单位归并电压越限的配变信息及用户信息；将同一条馈线出现的电压越限的配变信息及用户信息，生成一条电压越限待分析事件。进一步地，根据电压越限待分析事件，基于信息化系统多源数据，获取配电网线路馈线级有效信息，构建馈线信息库，包括：根据电压越限待分析事件，基于信息化系统多源数据，提取配网线路馈线级信息；以馈线为基本分析单元，将配网线路馈线级信息计算并整合为配电网线路馈线级有效信息，形成馈线信息库。进一步地，信息化系统包括：设备管理系统，用于提供馈线设备基础台账数据；GIS信息系统，用于提供设备连接关系和馈线拓扑数据；运行信息采集系统，用于提供变电站母线、馈线首段开关、配电自动化开关、环网柜、配电变压器以及用户的运行数据。进一步地，馈线设备基础台账数据包括：变电站主变容量、间隔数量、馈线供电分区类别、馈线额定容量、馈线额定电压、馈线额定电流、每段供电线路长度、每段供电线路导线型号、每段供电线路导线截面、配变型号、配变容量、配变额定电压、配变额定电流、电流互感器变比、电压互感器变比、当前档位、出厂日期、绕组接线方式、低压线型号、接户线型号以及用户类型中的一种或者至少两种。进一步地，设备连接关系包括：变电站变压器、变电站母线、开关、杆塔、架空导线段、电缆导线端、电缆分支箱、环网柜、配变、低压配电箱、低压分电箱、接户线以及低压表箱的连接关系中的一种或者至少两种。进一步地，运行信息采集系统提供的运行数据，包括：变电站母线电压；馈线首段开关的电流、有功功率、无功功率以及功率因数；配电自动化开关或环网柜的三相电压、电流、有功功率、无功功率以及功率因数；配变三相电压、电流、有功功率以及无功功率；低压用户电压、电流以及用电量。进一步地，根据电压越限待分析事件，基于信息化系统多源数据，提取配网线路馈线级信息，包括：根据馈线拓扑数据，计算中压及低压供电半径；根据馈线拓扑数据，计算最小导线截面。进一步地，中压及低压供电半径，通过下述公式计算得到：其中，ai为配电变压器到变电站母线经过的第i段架空导线段，bi为配电变压器到变电站母线经过的第i段电缆段导线段，Lai为配电变压器到变电站母线经过的第i段架空导线段的长度，Lbi为配电变压器到变电站母线经过的第i段电缆段导线段的长度，Lm表示第m台配电变压器或用户的供电半径；所述最小导线截面，通过下述公式计算得到：其中，ai为配电变压器到变电站母线经过的第i段架空导线段，bi为配电变压器到变电站母线经过的第i段电缆段导线段，Rai为配电变压器到变电站母线经过的第i段架空导线段的截面，Rbi为配电变压器到变电站母线经过的第i段电缆段导线段的截面，Rm为m配电变压器或用户至中压母线或配变低压母线之间的最小导线截面。进一步地，将馈线信息库中的馈线级有效信息，分层级初步诊断电压越限的原因，并构建各层级电压越限事件分类判定模型参数库，包括：根据馈线内不同配电变压器或用户电压越限程度，将馈线信息库中的配网线路馈线级有效信息，分层分级初步诊断电压越限的原因；分层分级初步诊断后，将电压越限的原因进行分类；构建电压越限事件分类判定模型参数库，进行各层级电压越限事件归属判定。进一步地，根据各层级电压越限事件及电压越限的原因机理，构建电压越限原因诊断模型参数库，输出电压越限事件原因分析结果，包括：根据各层级电压越限事件及产生原因机理，构建电压越限原因分析模型，完成电压越限事件原因分析；其中，电压越限原因分析模型包括馈线层电压越限原因分析模型、配变层电压越限原因分析模型以及用户层电压越限原因分析模型；根据各层级电压越限事件及电压越限的原因机理，构建电压越限原因诊断模型参数库；根据电压越限原因诊断模型参数库，进行电压越限事件原因分析，并输出电压越限事件原因分析结果。进一步地，输出电压越限事件原因分析结果之后，还包括：进行确认和打标签，并将标签信息及电压越限事件信息输入至电压越限事件历史数据库；根据电压越限事件历史数据库，构建基于梯度下降算法的参数自学习模型。其中，基于梯度下降算法的参数自学习模型，包括：构建适用于不同电压越限原因分析模型的损失函数；构建梯度下降算法，完成电压越限分析模型参数优化。进一步地，损失函数采用下述公式计算：A[i]＝[xi1,xi2,xi3,...,xin]其中，Ai为第i个样本信息以向量形式表征，xij是第i样本第j属性的参数值，其中，δ(x)是选择函数，当样本属性在模型阈值范围内时，选择函数输出为0，当样本属性在模型阈值范围外，选择函数输出为1，其中，h(xi)是样本误差量，将h(xi)转化为阈值为[0,1]区间的函数pi为：构建所述损失函数为：ce[h(xi)]＝-yi×log[pi]-(1-yi)×log[1-pi]。进一步地，电压越限分析模型参数优化通过下述公式计算：其中，vjx是分析模型参数值，是ce对vjx的偏导数，找到损失函数取最小值时分析模型参数值vjx。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种配电网电压越限原因分析系统，该配电网电压越限原因分析系统包括：待分析事件生成模块，用于采集目标配电网区域内电压越限信息，形成电压越限待分析事件；馈线信息库构建模块，用于根据电压越限待分析事件，基于信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网电压越限原因分析方法，其特征在于，所述方法包括：采集目标配电网区域内电压越限信息，形成电压越限待分析事件；根据所述电压越限待分析事件，基于信息化系统多源数据，获取配电网线路的馈线级有效信息，构建馈线信息库；将所述馈线信息库中的所述馈线级有效信息，分层级初步诊断电压越限的原因，并构建各层级电压越限事件分类判定模型参数库；根据各层级所述电压越限事件及电压越限的原因机理，构建电压越限原因诊断模型参数库，输出所述电压越限事件原因分析结果。

【技术特征摘要】
1.一种配电网电压越限原因分析方法，其特征在于，所述方法包括：采集目标配电网区域内电压越限信息，形成电压越限待分析事件；根据所述电压越限待分析事件，基于信息化系统多源数据，获取配电网线路的馈线级有效信息，构建馈线信息库；将所述馈线信息库中的所述馈线级有效信息，分层级初步诊断电压越限的原因，并构建各层级电压越限事件分类判定模型参数库；根据各层级所述电压越限事件及电压越限的原因机理，构建电压越限原因诊断模型参数库，输出所述电压越限事件原因分析结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集目标配电网区域内电压越限信息，形成电压越限待分析事件，包括：在目标配电网区域内，以天为单位采集所述电压越限信息，其中，所述电压越限信息包括电压越限的配变信息及用户信息；根据配电网线路拓扑关系，以配电网馈线为单位归并所述电压越限的配变信息及用户信息；将同一条馈线出现的所述电压越限的配变信息及用户信息，生成一条电压越限待分析事件。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压越限待分析事件，基于信息化系统多源数据，获取配电网线路馈线级有效信息，构建馈线信息库，包括：根据所述电压越限待分析事件，基于信息化系统多源数据，提取配网线路馈线级信息；以馈线为基本分析单元，将所述配网线路馈线级信息计算并整合为所述配电网线路馈线级有效信息，形成所述馈线信息库。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信息化系统，包括：设备管理系统，用于提供馈线设备基础台账数据；GIS信息系统，用于提供设备连接关系和馈线拓扑数据；运行信息采集系统，用于提供变电站母线、馈线首段开关、配电自动化开关、环网柜、配电变压器以及用户的运行数据。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述馈线设备基础台账数据包括：变电站主变容量、间隔数量、馈线供电分区类别、馈线额定容量、馈线额定电压、馈线额定电流、每段供电线路长度、每段供电线路导线型号、每段供电线路导线截面、配变型号、配变容量、配变额定电压、配变额定电流、电流互感器变比、电压互感器变比、当前档位、出厂日期、绕组接线方式、低压线型号、接户线型号以及用户类型中的一种或者至少两种。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述设备连接关系包括：变电站变压器、变电站母线、开关、杆塔、架空导线段、电缆导线端、电缆分支箱、环网柜、配变、低压配电箱、低压分电箱、接户线以及低压表箱的连接关系中的一种或者至少两种。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述运行信息采集系统提供的运行数据，包括：变电站母线电压；馈线首段开关的电流、有功功率、无功功率以及功率因数；配电自动化开关或环网柜的三相电压、电流、有功功率、无功功率以及功率因数；配变三相电压、电流、有功功率以及无功功率；低压用户电压、电流以及用电量。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压越限待分析事件，基于信息化系统多源数据，提取配网线路馈线级信息，包括：根据馈线拓扑数据，计算中压及低压供电半径；根据馈线拓扑数据，计算最小导线截面。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述中压及低压供电半径，通过下述公式计算得到：其中，ai为配电变压器到变电站母线经过的第i段架空导线段，bi为配电变压器到变电站母线经过的第i段电缆段导线段，Lai为配电变压器到变电站母线经过的第i段架空导线段的长度，Lbi为配电变压器到变电站母线经过的第i段电缆段导线段的长度，Lm表示第m台配电变压器或用户的供电半径；所述最小导线截面，通过下述公式计算得到：其中，ai为配电变压器到变电站母线经过的第i段架空导线段，bi为配电变压器到变电...

【专利技术属性】
技术研发人员：方鑫，史明明，陈健，张军，付慧，袁栋，孙健，殷俊，徐子鲲，李双伟，吴晓飞，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，江苏省电力试验研究院有限公司，国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司，国网江苏省电力有限公司涟水县供电分公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32