一种基于大数据的配电网低电压分析评估方法技术

一种基于大数据的配电网低电压分析评估方法。涉及电力系统配电网技术领域，尤其涉及一种基于大数据技术的配电网低电压分析评估方法。提供了一种基于大数据的配电网低电压分析评估方法，实现了对调度D5000、用电采集以及PMIS2.0系统源端数据的拟合与高效利用，本发明专利技术为包含分布式发电厂的配电网电压治理、规划、设计、运维和营销提供数据基础和科学决策依据。

A low voltage analysis and evaluation method of distribution network based on big data

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的配电网低电压分析评估方法
本专利技术涉及电力系统配电网
，尤其涉及一种基于大数据技术的配电网低电压分析评估方法。
技术介绍
配网“低电压”是关系千家万户生活质量的民生问题，消除“低电压”是供电公司履行社会责任和践行服务宗旨的基本要求，是供电企业迈向精益化管理的重要标志。配网电压质量直接关系到电力系统的安全与经济运行及电气设备的使用寿命，电压过低可能会引发电压崩溃，造成大面积停电，还会降低设备的运行能力，增加设备运行能耗，烧毁用户电动机，引起电灯功率下降。低电压运行对供电部门及用电客户都造成很大的负面影响，因此配网的电压质量、配网的安全是供电企业迫切需要解决的难题。低电压问题除了影响客户的正常用电，还会降低电器的使用效率和经济效益，影响生产设备的正常运行和产品质量，增加电网功率损耗和电能损耗，危及电力系统和供用电设备的安全运行。通过科学全面分析农村低电压问题原因，针对性采取治理措施，能够避免低电压治理过程中的盲目投入、反复改造所造成的人财物浪费，有效解决存在的低电压问题。在配电网改造与升级过程中，需要对已有的配电网络的负荷能力、电压水平和损耗情况进行量化评估，以便从整体上把握配电网的运行情况，有针对性地提出改造的措施，并进行措施的比较优化，经济有效地改善配电网运行水平。现有的评估方法一般采用MATLAB、ETAP等图形化工具，建模复杂，运行速度慢，对计算机资源的占用量大，结果输出针对性不强，而配电网络网架复杂，数量庞大，需要简单可靠的潮流计算工具实现快速精益的评估。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供了一种基于大数据的配电网低电压分析评估方法，实现了对调度D5000、用电采集以及PMIS2.0系统源端数据的拟合与高效利用，确定网架结构、线路选型及老化状态、主网电压水平、装备技术水平、负荷分布、负荷曲线变化、供电半径、供电能力、无功补偿充裕度对配电网电压的影响，分析高、低电压问题的出现的可能性、诱因、规律和特征为配电网电压治理、规划、设计、运维和营销提供数据基础和科学决策依据。本专利技术的技术方案为：包括以下步骤：S1、获取低电压事件；S2、低电压成因汇总；S3、对电压质量事件进行问题归并，即下一级大部分出现问题，则归咎到上一级，若是个例，则是本级内部问题，从用户追溯到变电站；S4、对于由多成因共同所造成电压质量事件，设置成因权重，在所有匹配的成因中，对应成因的权重排序，排名第一的即为主要原因。步骤S2中，包括变电站层级、馈线层级、配变层级、低压线路层级、接户线层级和用户层级；其中，变电站层级中包括母线电压偏低；馈线层级包括供电半径长、线径细、无功补偿不足以及线路设备故障；配变层级包括中性点接触不良、档位设置不合理、关口表计故障、桩头接触不良、内阻过大、Yyn0绕组电压不平衡和超重载；低压线路层级包括供电半径长、线径细和接头接触不良；接户线层级包括线径细和接触不良；用户层级包括负载三相不平衡、表计接线接触不良、非居民用户用电超容表计故障和中性点接地接触不良。步骤S3中，馈线层级问题判断后，再判断配变层级，配变层级只需判断重过载、单相变和三相不平衡。S4包括以下步骤：1）对影响电压质量的指标进行分类，然后构造各指标之间相互错杂的层次结构模型，具体包括目标层、指标层和方案层；其中，目标层为电压问题分析；指标层为电压偏差、电压波动、电压闪变、谐波电压、不平衡度和电压暂降；方案层为电压质量好和电压质量不好；2）根据层次结构模型确定各指标重要性权重；3）计算出方案层各方案的相对权重，据此判断被评价区域电压质量的好坏；假设指标层中的电压偏差、电压波动、电压闪变、谐波电压、不平衡度和电压暂降依次标定为C1、C2···C6，其对应权重为ω1、ω2···ω6，将这些权重两两比较，构成一个6×6的判断矩阵A，A左乘权重向量W=（ω1，ω2，···ω6）T，得到即，其中l为单位矩阵；W是A的特征向量，η是A的特征值；当W未知时，可根据决策者对指标的两两比对作比值判断；4）进行层次单排序、一致性检验；5）进行层次总排序、一致性检验。本专利技术相对于现有的评估方法建模复杂，运行速度慢，对计算机资源的占用量大，结果输出针对性不强等问题，本方法大大简化建模工作量，精度高，能够有效减少评估工作量，提升配网运行分析、量化评估的效率。本专利技术一方面减少人员工作量，另一方面为包含分布式发电厂的配电网电压治理、规划、设计、运维和营销提供数据基础和科学决策依据。附图说明图1是本专利技术中S2的结构框图，图2是本专利技术中S3的流程图，图3是层次结构模型图。具体实施方式本专利技术如图1-3所示，包括以下步骤：S1：获取低电压事件根据《电能质量供电电压偏差GB/T12325-2008》的规定，220V单相供电电压允许偏差范围为-10%～+7%，20kV及以下三相供电电压允许偏差范围为±7%。供电模式额定电压合格电压范围单相220V198V-235V（单相用户，单相配变）三相220V204.6V-235.4V（三相用户，三相配变）三相380V353V-407V根据上述，电压越限事件即为220V系统中低于198V的低电压事件和高于235V的高电压事件，380V系统中低于353V的低电压事件和高于407V的高电压事件。S2：低电压成因汇总1.1低电压特征分类依据低电压发生和持续的时间特点，大致可分为3类：长期性、季节性和短时性。1）长期性低电压指用户低电压情况持续3个月或日负荷高峰低电压持续6个月以上的低电压现象；2）季节性低电压是指度夏度冬、春灌秋收、逢年过节、烤茶制烟等时段出现的具有周期规律的低电压现象；3）短时性低电压主要是指由农村居民临时性挂接负荷或建筑用电负荷引起的不具有长期性和季节性特点的阶段性不规律低电压现象。1.2低电压发生时段分布1）农村集中排灌期间。每年1～3月份、6～9月份和11～12月份，农业排灌负荷较为集中，用电量较大，部分带有排灌负荷的公用配电变压器短时间出现满载、过载现象，造成处于低压线路末端负荷的供电电压较低。2）日用电高峰时段。由于农村经济发展迅速，农户生活水平逐步提高，家用电器保有量快速增加，农村配电台区用电负荷快速增长，农村日用电高峰时段相对集中，具体情况见表1。表1日用电高峰时段1.3低电压产生的管理层面原因1）供配电设施运维管理粗放。中低压供电设备台账不健全或更新不及时，网架和设备的基础性资料不完善。营销、配电、调度数据资源信息不能充分共享，变电站、线路、配电变压器（简称配变）和低压用户之间没有建立有效的联调管理机制，未依照季节性负荷情况和用电峰谷状况及时调整配变分接头位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的配电网低电压分析评估方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取低电压事件；/nS2、低电压成因汇总；/nS3、对电压质量事件进行问题归并，即下一级大部分出现问题，则归咎到上一级，若是个例，则是本级内部问题，从用户追溯到变电站；/nS4、对于由多成因共同所造成电压质量事件，设置成因权重，在所有匹配的成因中，对应成因的权重排序，排名第一的即为主要原因。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的配电网低电压分析评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取低电压事件；
S2、低电压成因汇总；
S3、对电压质量事件进行问题归并，即下一级大部分出现问题，则归咎到上一级，若是个例，则是本级内部问题，从用户追溯到变电站；
S4、对于由多成因共同所造成电压质量事件，设置成因权重，在所有匹配的成因中，对应成因的权重排序，排名第一的即为主要原因。


2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的配电网低电压分析评估方法，其特征在于，步骤S2中，包括变电站层级、馈线层级、配变层级、低压线路层级、接户线层级和用户层级；
其中，变电站层级中包括母线电压偏低；
馈线层级包括供电半径长、线径细、无功补偿不足以及线路设备故障；
配变层级包括中性点接触不良、档位设置不合理、关口表计故障、桩头接触不良、内阻过大、Yyn0绕组电压不平衡和超重载；
低压线路层级包括供电半径长、线径细和接头接触不良；
接户线层级包括线径细和接触不良；
用户层级包括负载三相不平衡、表计接线接触不良、非居民用户用电超容表计故障和中性点接地接触不良。


3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的配电网低电压分析评估方法，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏，杨军，陈诚，朱凯，梁晔，罗晖，张涛，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司宝应县供电分公司，国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32