一种基于网格化的配电网剩余供电容量监控预警系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于网格化的配电网剩余供电容量监控预警系统，该配电网剩余供电容量监测系统包括：网格划分模块、用电信息采集模块、线路负荷量计算模块、供电容量估算模块和预警模块。本发明专利技术的目的在于提供一种基于网格化的配电网剩余供电容量监控预警系统，通过该系统将整个配电网进行网格化，并对每个供电网格的剩余供电容量估算，从而能够最大限度发挥配电网负荷输送能力，从规划角度来看，能够根据该系统更加合理的调配配电网的供电容量。

A grid based monitoring and early warning system for residual power supply capacity of distribution network

【技术实现步骤摘要】
一种基于网格化的配电网剩余供电容量监控预警系统
本专利技术涉及配电网监控预警
，具体涉及一种基于网格化的配电网剩余供电容量监控预警系统。
技术介绍
随着城市技术的发展，城市管理水平的提升以及智慧城市概念深入推进，传统配电网规划模式的弊端逐渐暴露出来，特别是城市中心区配电网规划已难以满足现代化城市电网的发展要求，主要表现为现状站点布局不够合理，电力管道紧张，配电自动化发展滞后与城市生态环境不兼容等。城市配电网规划已经进入信息化，全局化，精细化，差异化的发展阶段。由于经济发展速度很快，用电量逐年上升，配电网经常需要新投配变来满足负荷增长的需要，如此这必然受到上级电源点的制约，在配电网电源点捉襟见肘的情况下，挖掘现有配电网潜力势在必行。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种基于网格化的配电网剩余供电容量监测预警系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：一种基于网格化的配电网剩余供电容量监控预警系统，该配电网剩余供电容量监测系统包括：网格划分模块、用电信息采集模块、线路负荷量计算模块、供电容量估算模块和预警模块；所述网格划分模块，用于将配电网划分为多个供电网格，其中，每个供电网格中包括多条10kV的供电线路和多条备用线路，其中，供电线路满足N-1原则；所述用电信息采集模块，用于采集各供电网格的用电信息；所述线路负荷量计算模块，用于根据得到的各供电网格的用电信息，计算各供电网格的用电负荷量；所述供电容量估算模块，用于根据得到的各供电网格的用电负荷量，对各供电网格的剩余供电容量进行估算，若计算得到的供电网格的剩余供电容量低于预设的最低剩余供电容量阈值，则发送驱动指令至所述预警模块，以驱动所述预警模块发出预警信号。在一种可选的实施方式中，该配电网剩余供电容量监控预警系统还包括：可视化展示模块；所述可视化展示模块，用于接收所述供电容量估算模块估算得到的各供电网格的剩余供电容量值，并进行展示。在一种可选的实施方式中，所述用电信息包括：输电电压、输电电流、输电功率和温度。在一种可选的实施方式中，所述供电网格的剩余供电容量可通过下式计算得到：式中，Vi表示供电网格i的剩余供电容量，Ni表示供电网格i内的供电线路条数，N′i表示供电网格i内的备用线路条数，I为电流值，I＝441A，V为电压值，V＝10kV，Loadi,max为供电网格i的年度中最高负荷日的用电负荷量。在一种可选的实施方式中，所述用电信息采集模块包括多个传感监测节点和一个基站设备；多个传感监测节点和一个基站设备构成一个无线传感器网络；其中，所述传感监测节点用于感测其所在位置处的用电信息，并转发至所述基站设备；所述基站设备部署于监测区域的中心位置，其用于汇聚各传感监测节点感测的用电信息，并转发至所述电路负荷量计算模块。在一种可选的实施方式中，多个传感监测节点和一个基站设备按照预设的分层机制构建一个多层次的无线传感器网络；所述的按照预设的分层机制构建一个多层次的无线传感器网络，具体是：(1)将监测区域网格化为一组大小相同的正六边形子区域，具体地，以所述基站设备作为正六边形中心，以R0为半径，做一正六边形；在此基础上，依据距离该基站设备的远近逐步向外分层，直至覆盖整个监测区域，从而得到一组大小相同的正六边形子区域；(2)所述基站设备向全网广播管理员竞选指令，其中，所述竞选指令包括：能够担任管理员的最低标准；(3)接收到所述管理员竞选指令的传感监测节点之间进行信息交互，并利用下式确定自身是否有资格竞选管理员；若则代表该传感器监测节点有资格参与管理员竞选，并将其加入到候选管理员的集合Θ中；式中，为正六边形子区域j内的传感器监测节点Sa的竞争力值，Qmin为预设定的能够担任管理员的最低标准，即最低竞争力值，r为轮数，表示正六边形子区域j内的传感器监测节点Sa通信覆盖区域，Ωj为正六边形子区域j的覆盖区域，为两者重叠区域内的传感器监测节点数，Hj为正六边形子区域j内的传感器监测节点数，为传感器监测节点Sa的风险系数，为传感器监测节点Sa与基站设备之间的空间距离，为当前轮次传感器监测节点Sa的剩余能量值，E1为接收单位数据所需消耗的能量值，E2将接收到的全部数据转发至基站设备所需消耗的能量值，为空间影响度因子，为时间影响度因子，α1、α2为预设的权重系数；遍历所有传感器监测节点，得到一个候选管理员的集合Θ；(4)根据得到的集合Θ，所述基站设备进一步确定各正六边形子区域的真正管理员，而剩余传感器监测节点作为普通成员，加入到其所在子区域的真正管理员中，成为该真正管理员的下属成员，最终得到一个多层次的无线传感器网络。本专利技术的有益效果为：本专利技术的目的在于提供一种基于网格化的配电网剩余供电容量监控预警系统，通过该系统将整个配电网进行网格化，并对每个供电网格的剩余供电容量估算，从而能够最大限度发挥配电网负荷输送能力，从规划角度来看，能够根据该系统更加合理的调配配电网的供电容量。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例提供的配电网剩余供电容量监控预警系统的框架结构图。附图标记：网格划分模块1、用电信息采集模块2、线路负荷量计算模块3、供电容量估算模块4、预警模块5、可视化展示模块6。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。图1示出了一种基于网格化的配电网剩余供电容量监控预警系统，该配电网剩余供电容量监控预警系统包括：网格划分模块1、用电信息采集模块2、线路负荷量计算模块3、供电容量估算模块4、预警模块5和可视化展示模块6。所述网格划分模块1，用于将配电网划分为多个供电网格，其中，每个供电网格中包括多条10kV的供电线路和多条备用线路，其中，供电线路满足N-1原则；所述用电信息采集模块2，用于采集各供电网格的用电信息；其中，该用电信息包括输电电压、输电电流、输电功率和温度。所述线路负荷量计算模块3，用于根据得到的各供电网格的用电信息，计算各供电网格的用电负荷量；所述供电容量估算模块4，用于根据得到的各供电网格的用电负荷量，对各供电网格的剩余供电容量进行估算，若计算得到的供电网格的剩余供电容量低于预设的最低剩余供电容量阈值，则发送驱动指令至所述预警模块5，以驱动所述预警模块5发出预警信号。作为优选，预设的最低剩余供电容量阈值为10％。当计算得到的某个供电网络的剩余供电容量低于10％时，预警模块5发出预警，工作人员接收到预警信息后，可以及时进行分析出现问题的原因，并及时处理。例如，可以通过调整运行方式来解决该问题，或者新增电源点。所述可视化展示模块6，用于接收所述供电容量估算模块4估算得到的各供电网格的剩余供电容量值，并进行展示。作为优选，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于网格化的配电网剩余供电容量监控预警系统，其特征在于，包括：网格划分模块、用电信息采集模块、线路负荷量计算模块、供电容量估算模块和预警模块；/n所述网格划分模块，用于将配电网划分为多个供电网格，其中，每个供电网格中包括多条10kV的供电线路和多条备用线路，其中，供电线路满足N-1原则；/n所述用电信息采集模块，用于采集各供电网格的用电信息；/n所述线路负荷量计算模块，用于根据得到的各供电网格的用电信息，计算各供电网格的用电负荷量；/n所述供电容量估算模块，用于根据得到的各供电网格的用电负荷量，对各供电网格的剩余供电容量进行估算，若计算得到的供电网格的剩余供电容量低于预设的最低剩余供电容量阈值，则发送驱动指令至所述预警模块，以驱动所述预警模块发出预警信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于网格化的配电网剩余供电容量监控预警系统，其特征在于，包括：网格划分模块、用电信息采集模块、线路负荷量计算模块、供电容量估算模块和预警模块；
所述网格划分模块，用于将配电网划分为多个供电网格，其中，每个供电网格中包括多条10kV的供电线路和多条备用线路，其中，供电线路满足N-1原则；
所述用电信息采集模块，用于采集各供电网格的用电信息；
所述线路负荷量计算模块，用于根据得到的各供电网格的用电信息，计算各供电网格的用电负荷量；
所述供电容量估算模块，用于根据得到的各供电网格的用电负荷量，对各供电网格的剩余供电容量进行估算，若计算得到的供电网格的剩余供电容量低于预设的最低剩余供电容量阈值，则发送驱动指令至所述预警模块，以驱动所述预警模块发出预警信号。


2.根据权利要求1所述的配电网剩余供电容量监控预警系统，其特征在于，还包括：可视化展示模块；
所述可视化展示模块，用于接收所述供电容量估算模块估算得到的各供电网格的剩余供电容量值，并进行展示。


3.根据权利要求1所述的配电网剩余供电容量监控预警系统，其特征在于，所述用电信息包括：输电电压、输电电流、输电功率和温度。


4.根据权利要求1所述的配电网剩余供电容量监控预警系统，其特征在于，所述供电网格的剩余供电容量可通过下式计算得到：



式中，Vi表示供电网格i的剩余供电容量，Ni表示供电网格i内的供电线路条数，N′i表示供电网格i内的备用线路条数，I为电流值，I＝441A，V为电压值，V＝10kV，Loadi，max为供电网格i的年度中最高负荷日的用电负荷量。


5.根据权利要求1所述的配电网剩余供电容量监控预警系统，其特征在于，所述用电信息采集模块包括多个传感监测节点和一个基站设备；多个传感监测节点和一个基站设备构成一个无线传感器网络；
其中，所述传感监测节点用于感测其所在位置处的用电信息，并转发至所述基站设备；所述基站设备部署于监测区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚龙龙，李健，邓世聪，胡冉，慈海，阳浩，田松林，周海，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，深圳市康拓普信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44