一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选方法及系统。系统包含数据采集模块、评估模块和储存模块。优选方法包括：建立智能配电网用电可靠性提升需求度评价指标体系；数据采集模块获取相关指标数据并储存到储存模块；评估模块再对所有待选对象的各指标值进行归一化、无量纲化，形成规范化指标矩阵；计算各指标的主、客观权重值，并求取各指标的综合权重值；计算加权规范化指标矩阵，确定正、负绝对理想解，计算各待选对象的灰色关联度；计算各待选对象相对于正理想解的相对贴近度，并根据其大小优选可靠性提升对象，输出优选结果到储存模块。本发明专利技术能全面评估智能配电网中用户真实的用电情况，指导智能配电网用电可靠性提升工程的开展。

An Optimum Selection Method and System for Electricity Reliability Improvement Object of Intelligent Distribution Network

The invention discloses an optimization method and system for the object of improving the reliability of power consumption in an intelligent distribution network. The system includes data acquisition module, evaluation module and storage module. Optimum selection methods include: establishing evaluation index system for improving demand degree of power reliability of intelligent distribution network; acquiring relevant index data by data acquisition module and storing it in storage module; normalizing and dimensionless each index value of all objects to be selected by evaluation module, forming standardized index matrix; calculating the main index of each index; The objective weight value is calculated and the comprehensive weight value of each index is obtained; the weighted normalized index matrix is calculated to determine the positive and negative absolute ideal solution, and the grey correlation degree of each candidate is calculated; the relative closeness degree of each candidate to the positive ideal solution is calculated, and the reliability-enhancing object is selected according to its size, and the optimal conclusion is output. Fruit to storage module. The invention can comprehensively evaluate the actual power consumption situation of users in the intelligent distribution network, and guide the development of the power reliability improvement project of the intelligent distribution network.

【技术实现步骤摘要】
一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选方法及系统
本专利技术涉及供电可靠性评估领域，特别涉及一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选方法及系统。
技术介绍
作为提高供电企业运行管理水平和服务能力的重要途径，可靠性改造和提升工作一直备受供电企业的重视。随着智能配电网的发展，分布式发电、储能等获取电能的方式不断丰富，配电网电能质量问题日渐突出，国内长期以中压用户为统计口径所得到的供电可靠性评价体系的局限性愈专利技术显：1)供电可靠性指标，尤其是中压口径的供电可靠性，仅粗略考虑了供电持续性的问题，无法全面反映用户真实用电体验；2)面向系统的、不考虑电能可用度的传统评价指标体系已不能满足供售电企业配电网精细化管理和售电市场深度开发的新要求；3)传统供电可靠性评估无法适用于智能配电网。智能配电网中分布式电源及储能等新因素对用户用电过程产生的影响在供电可靠性评估中难以体现。除此之外，现阶段配电网可靠性提升工程仅以供电可靠率为首要依据，难以切实提升用电体验。另一方面，虽然可靠性预测和提升方法方面的研究已经取得了众多成果，但目前智能配电网的可靠性提升改造以方案优选为主，并未考虑可靠性提升实施对象的优选。因此，在可靠性改造工程投资有限的情况下，合理评估各配电网用电可靠性提升需求，优选急需提升用电可靠性的配电网，将可靠性提升效果最大化，对于提高用户满意度和服务水平无疑具有更加重大的意义。本专利技术从电网供电可靠性、用户用电体验性、改造工程经济性三个方面构建智能配电网用电可靠性提升需求评估指标体系，提出了一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选方法及系统。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现。一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选系统，包含：数据采集模块，与电网企业的后台生产管理系统和营销信息管理系统进行通信，并采集各个待选智能配电网的相应指标的数据，也可供电网工作人员手动输入部分指标数据。评估模块，利用一种基于改进逼近理想法(techniquefororderpreferencebysimilaritytoidealsolution，TOPSIS)和灰色关联分析的综合评估方法对各个待选智能配电网的用电可靠性提升需求进行评估，优选出最需要进行用电可靠性改造的智能配电网。储存模块，储存数据和评估结果。利用上述一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选系统的方法，包含以下步骤：S1、从电网供电可靠性、用户用电体验性、改造工程经济性三个方面建立智能配电网用电可靠性提升需求评价指标体系。S2、数据采集模块通过电网后台生产管理系统、营销信息管理系统以及人工手动输入的方式获取相关指标的数据，并存储于存储模块之中S3、评估模块调用相关数据，并对所有待选对象的各指标值进行归一化、无量纲化，形成规范化指标矩阵。S4、评估模块采用层次分析法(analytichierarchyprocess，AHP)得到各指标的主观权重值，采用改进熵权法得到各指标的客观权重值，并求取各指标的综合权重值。S5、评估模块计算加权规范化指标矩阵，确定正、负绝对理想解，计算各待选对象的灰色关联度。S6、评估模块计算各待选对象相对于正理想解的相对贴近度R(i)，并根据R(i)大小优选可靠性提升对象，并将优选结果输出到存储模块之中。所述步骤S1提及的智能配电网用电可靠性提升需求评价指标体系，具体包含指标如下：1)孤岛充裕度概率孤岛运行过程中的不同时刻，孤岛内分布式电源的输出功率并不一定能满足负荷的需求，负荷、分布式电源的功率大小可以是其各自概率模型中的其中一种。在考虑二者所有可能的组合方式的情况下，孤岛i内分布式电源满足负荷点用电需求的概率可用孤岛充裕度概率ρi表示，其计算公式如下：式中，和分别代表孤岛i的第j种运行状态下的负荷大小以及分布式电源总出力的大小；Ndi为孤岛i的所有可能运行状态数量(孤岛内负荷与分布式电源功率的所有可能组合方式)；ρi,j表示孤岛i处于第j种运行状态下的概率。为反映这种整体影响，定义系统孤岛运行充裕度概率，计算公式如下：式中，为系统发生故障后形成孤岛i运行的概率，具体数值可通过蒙特卡洛法仿真得到；Nd为所有可能形成孤岛的情景数量。2)负荷转供效率N-1故障是配电网最为常见的故障，故障发生后，配电网若能够提供更多的负荷转供线路通道，则意味着配电网网络结构更强。实际上，配电网在发生N-1故障后所提供的用于负荷转供的线路容量只能满足部分负荷的安全转移，为了评估智能配电网负荷转供效率，同时考虑故障导致负荷损失的情况，定义负荷转供效率指标，其计算公式如下：式中，表示第i个N-1故障情况下，线路j的极限传输功率；分别表示系统为保证没有负荷被切除而需要线路j传输的功率；PL是故障发生前负荷总量；为N-1故障数量。当ηi为负值时，表示该故障下配网有负荷损失，且ηi越小，表示负荷损失量越大，用电可靠性提升需求越大。为反映这种整体影响，定义系统负荷转供效率，计算公式如下：式中，为系统发生第i个N-1故障的概率；NN-1为所有可能的N-1故障的数量。3)供电可靠性指标完成率根据南方电网《110kV及以下配电网规划指导原则》，配电网在规划时必须按照负荷密度和规划发展定位对供电区域划分等级，对不同等级的供电区域制定不同的供电可靠率考核目标，具体可见下表：表1各类供电区的供电可靠率考核目标(％)本专利技术根据供电区的供电可靠率考核目标和实际统计的供电可靠率，定义供电可靠性指标完成率，计算公式如下：式中，RSa表示供电可靠率考核目标值，RS-1表示实际统计的供电可靠率。4)用电可靠率：统计时间内，所有用户获得可用电力供应的小时数与统计时间的比值，记作RRSL。式中：tm代表该配电网中第m个用户在统计时间内的总停电时间；M代表该配电网中计费用户总数；T代表统计时长。5)用户用电满意度：待评估配电网一年中被用户投诉的次数与该配网下总用户数之比，记作式中：Nuc代表该配电网一年中收到的用户投诉总次数；M代表该配电网中计费用户总数。6)用户负荷等级：根据我国《供配电系统设计规范GB50052-2009》，用户负荷按其负荷性质和重要程度分为特级负荷、一级负荷、二级负荷和三级负荷。当一个待评估对象中存在多个等级不同的负荷时，以其中最高的负荷等级作为该对象的负荷等级。由于用户负荷等级为非量化指标，本实例对各级负荷从低等级到高等级分别采用1、0.75、0.5、0.25进行量化，即特级负荷该指标值赋值为1，三级负荷幅值为0.25。7)电压合格率：统计时间内，用户进线单元的电压合格时长与统计时间的比值，记作VER(％)。式中：tvm代表配电网内第m个计费用户在统计时间内的电压合格小时数。8)投资运维成本其中式中，Ci为初始投资费用的等年值；Ce为设备残值的等年值；Cm为运行维护成本、以及网络损耗等费用；PL是配网规划周期的负荷预测值；Co是初始投资费用；k是贴现率；n是设备运行年限；Cr是设备寿命期末的残值。9)产电比：在统计期间内，被评估对象中所有用户的国民生产总值与总用电量之比，记作：VOC(元/kW·h)式中：GDP代表某一配电网或地区在统计期间内的国内(地区)生产总值，单位：亿元；Q代表该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选系统，其特征在于包含：数据采集模块，用于与电网企业的后台生产管理系统和营销信息管理系统进行通信，并采集各个待选智能配电网的相应指标的数据，或供电网工作人员手动输入部分指标数据；评估模块，利用一种基于改进逼近理想法(technique for order preference by similarity to ideal solution，TOPSIS)和灰色关联分析的综合评估方法对各个待选智能配电网的用电可靠性提升需求进行评估，优选出最需要进行用电可靠性改造的智能配电网；储存模块，储存数据和评估结果。

【技术特征摘要】
1.一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选系统，其特征在于包含：数据采集模块，用于与电网企业的后台生产管理系统和营销信息管理系统进行通信，并采集各个待选智能配电网的相应指标的数据，或供电网工作人员手动输入部分指标数据；评估模块，利用一种基于改进逼近理想法(techniquefororderpreferencebysimilaritytoidealsolution，TOPSIS)和灰色关联分析的综合评估方法对各个待选智能配电网的用电可靠性提升需求进行评估，优选出最需要进行用电可靠性改造的智能配电网；储存模块，储存数据和评估结果。2.利用权利要求1所述一种智能配电网用电可靠性提升对象的优选系统的优选方法，其特征在于包含以下步骤：S1、从电网供电可靠性、用户用电体验性、改造工程经济性三个方面建立智能配电网用电可靠性提升需求评价指标体系；S2、数据采集模块通过电网后台生产管理系统、营销信息管理系统以及人工手动输入的方式获取相应指标的数据，并存储于存储模块之中；S3、评估模块调用所述相应指标的数据，并对所有待选对象的各指标值进行归一化、无量纲化，形成规范化指标矩阵；S4、评估模块采用层次分析法(analytichierarchyprocess，AHP)得到各指标的主观权重值，采用改进熵权法得到各指标的客观权重值，并求取各指标的综合权重值；S5、评估模块计算加权规范化指标矩阵，确定正、负绝对理想解，计算各待选对象的灰色关联度；S6、评估模块计算各待选对象相对于正理想解的相对贴近度R(i)，并根据R(i)大小选择可靠性提升对象，并将优选结果输出到存储模块之中。3.根据权利要求2所述的优选方法，其特征在于：所述步骤S1提及的智能配电网用电可靠性提升需求评价指标体系包含如下指标：一级指标包括电网供电可靠性指标、用户用电体验性指标和改造工程经济性指标；电网供电可靠性指标包括3个二级指标：孤岛充裕度概率、负荷转供效率、供电可靠性指标完成率；用户用电体验性指标包括4个二级指标：用电可靠率、用电满意度、用户负荷等级、电压合格率；改造工程经济性指标包括2个二级指标：投资运维成本和产电比。4.根据权利要求2所述的优选方...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫一夫，张勇军，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44