一种基于营配大数据融合的配网降损方法及终端机技术

本发明专利技术提供一种基于营配大数据融合的配网降损方法及终端机，获取配网运行数据，建立数据之间的主键关系；构建配网拓扑逻辑结构数据；将配网运行数据与拓扑逻辑结构数据进行融合；分别计算用户细粒度损耗和配网线路细粒度损耗；对电网的无功功率进行优化；完成配网结构拓扑逻辑数据建立后，根据配网线路多分支树型拓扑表达模型，按照线路层级和分支线、导线、杆塔、配变用户拓扑关系实现配网结构数据可视化。方法以融合配网杆塔拓扑逻辑数据与配电变压器运行数据为基础，创新电流、无功叠加算法，实现了配网线损细粒度管控和配网降无功优化方案推荐；利用结构可视化技术，实现配网运行状况动态监测预警功能。状况动态监测预警功能。状况动态监测预警功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于营配大数据融合的配网降损方法及终端机


[0001]本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种基于营配大数据融合的配网降损方法及终端机。

技术介绍

[0002]目前，电力工作者对如何降低线损进行了大量的研究，其中不乏一些管理方面或技术方面的创新，但目前还未形成广泛推广应用的降损方案。
[0003]现有技术中，配网基础数据价值挖掘深度不够，由于配网线路段拓扑结构建模技术空缺，几个数据系统之间无有效索引，无法实现数据精准融合，导致配网分段损耗计算和节点无功优化无法进行，未能实现配网结构数据细粒度计算。
[0004]现有配网无功补偿计算偏向集中补偿，因数据不完整且缺乏分段叠加计算功能，虽速度快但粒度粗，线损病因无法精准定位到具体节点或线段，降损工作消耗大量人力、物力且效果差。
[0005]配网线路段运行状态精细化监测工具空缺，未能有效及时反馈配网线路段和客户无功补偿欠补容量，无法为用户提供具体降损节电决策服务。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种基于营配大数据融合的配网降损方法，方法以融合配网杆塔拓扑逻辑数据与配电变压器运行数据为基础，创新电流、无功叠加算法，实现了配网线损细粒度管控和配网降损无功优化方案推荐；利用结构可视化技术，实现配网运行状况动态监测预警功能。
[0007]方法包括：
[0008]步骤一、获取配网运行数据，建立数据之间的主键关系；
[0009]步骤二、构建配网拓扑逻辑结构数据；
[0010]步骤三、将配网运行数据与拓扑逻辑结构数据进行融合；
[0011]步骤四、分别计算用户细粒度损耗和配网线路细粒度损耗；
[0012]步骤五、对电网的无功功率进行优化；
[0013]步骤六、完成配网结构拓扑逻辑数据建立后，根据配网线路多分支树型拓扑表达模型，按照线路层级和分支线、导线、杆塔、配变用户拓扑关系，由变电站配网出线起点向末端依次绘制接线结构，实现配网结构数据可视化。
[0014]进一步需要说明的是，获取的配网运行数据包括：高压用户日抄表电能示值数据、高压用户日抄表电流数据、变压器运行数据、变电站出线抄表数据、营配贯通变压器数据、营销设备短编码、分布式电源档案明细、线路数据、导线数据、光伏发电采集数据、高压用户日抄表功率因数数据；
[0015]通过设备名称在变电站表和线路表之间建立主键关系；
[0016]通过所属大馈线在分支线导线表和线路表之间建立主键关系；
[0017]通过杆塔编号在杆塔表和线路表之间建立主键关系；
[0018]通过T接分支线杆在杆塔表和营销系统变压器台账表之间建立主键关系；
[0019]通过设备名称在PMS变压器台账表和营销系统变压器台账表之间建立主键关系；
[0020]通过所属分支线路在杆塔表和公用变压器表之间建立主键关系；
[0021]通过台区编号在光伏发电户表和营销系统变压器台账表之间建立主键关系；
[0022]通过台区编号在集抄数据表和营销系统变压器台账表之间建立主键关系；
[0023]通过导线型号在导线电阻表和杆塔表之间建立主键关系；
[0024]通过台区编号在功率因数表和营销系统变压器台账表之间建立主键关系。
[0025]进一步需要说明的是，步骤二还包括：
[0026]绘制带有线路长度、导线型号、配变台区编号、变压器用户名称、变压器容量、变压器型号信息的标准CAD图纸，使用openCV进行CAD图像预处理，配合机器学习技术自动识别图中的文字和图形元素，运用自创的逻辑名称命名规则，形成有拓扑关系里的线路逻辑名称，构建配网拓扑逻辑结构数据；
[0027]或从数据中台pms系统中获取线路表中的杆塔数据，与营销系统变压器台账表进行关联，完善营销系统变压器台账表中的T接分支线杆号，配网拓扑逻辑结构数据。
[0028]进一步需要说明的是，步骤四中用户细粒度损耗计算方式包括：
[0029]根据用户的运行数据计算出24小时的铁损有功、无功数值；
[0030]根据用户的运行数据计算出24小时的有功铜损值。
[0031]进一步需要说明的是，步骤四中配网线路细粒度损耗计算方式包括：
[0032]利用PQ分解法，根据配变用户正向有功功率占配变线路正向有功总功率比例，分摊出配变用户缺失的24小时正向有功功率，再通过功率与电流的关系，获取配变用户的24小时的电流值；
[0033]当多电源并网时，按照反向有功和反向无功示数值确定电流迭代方向，确定迭代策略；
[0034]基于配变线路细粒度拓扑结构数据结合配变用户电流运行数据，实现对任意线路段的损耗计算。
[0035]进一步需要说明的是，步骤五中
[0036]根据功率因数计算公式得出24小时的功率因数，其中：
[0037](1)根据高供高计及24小时抄表示数，并结合功率因数计算公式计算得出；
[0038](2)根据高供低计和公用台区结合24小时抄表示数及变压器的有功损耗、无功损耗后，通过功率因数计算公式计算得出；
[0039]筛选出低于功率因数预设阈值的线路段和用户，根据补偿容量计算公式计算出线路段和用户的补偿容量，对线路段和用户进行无功补偿；
[0040]根据配变用户电流运行数据结合导线型号计算出每条线路段的电流密度；
[0041]根据经济电流密度和安全电流密度筛选出卡脖子杆塔的线路段；
[0042]设定电流增长幅度，并经过现场勘查，筛选出1
‑
N年后需要改造的线路段。
[0043]进一步需要说明的是，方法还包括：基于模糊匹配算法构建配网拓扑关系；
[0044]具体包括：将预判冗余信息置于冗余信息列表中，遍历全部的字符串进行冗余信息剔除；
[0045]根据去冗余后的数据匹配情况动态调整阈值的精度，重合率高于阈值时，则认定两个字符串为相似字符串；
[0046]基于KMP算法，用两个字符串的最长公共子序列来描述匹配度。
[0047]进一步需要说明的是，方法还包括：细粒度配网电流回溯算法，求解电流密度；
[0048]利用十字链表数据结构，深挖线路逻辑名称层级与起止杆号的电流、功率迭代关系，从变压器末端处开始回溯迭代各线路段分相电流值和无功值，计算得出各线路段电流值，无功功率，融合导线型号、长度计算线路段经济电流密度，筛选卡脖子线路段，实现分线段线路电流和功率的计算。
[0049]进一步需要说明的是，方法还包括：负荷增长预测算法；
[0050]算法基于月负荷作为建模数据，设y
t
为t月负荷观测值；G
t
为t月负荷观测值的趋势分量；H
t
为t月负荷观测值的周期分量；E
t
是均值为零的随机噪声，包括测量噪声和模型误差，对于含有趋势性和季节性变化规律的负荷模型，可用如下乘积模型来描述：
[0051]y
t...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于营配大数据融合的配网降损方法，其特征在于，方法包括：步骤一、获取配网运行数据，建立数据之间的主键关系；步骤二、构建配网拓扑逻辑结构数据；步骤三、将配网运行数据与拓扑逻辑结构数据进行融合；步骤四、分别计算用户细粒度损耗和配网线路细粒度损耗；步骤五、对电网的无功功率进行优化；步骤六、完成配网结构拓扑逻辑数据建立后，根据配网线路多分支树型拓扑表达模型，按照线路层级和分支线、导线、杆塔、配变用户拓扑关系，由变电站配网出线起点向末端依次绘制接线结构，实现配网结构数据可视化。2.根据权利要求1所述的基于营配大数据融合的配网降损方法，其特征在于，获取的配网运行数据包括：高压用户日抄表电能示值数据、高压用户日抄表电流数据、变压器运行数据、变电站出线抄表数据、营配贯通变压器数据、营销设备短编码、分布式电源档案明细、线路数据、导线数据、光伏发电采集数据、高压用户日抄表功率因数数据；通过设备名称在变电站表和线路表之间建立主键关系；通过所属大馈线在分支线导线表和线路表之间建立主键关系；通过杆塔编号在杆塔表和线路表之间建立主键关系；通过T接分支线杆在杆塔表和营销系统变压器台账表之间建立主键关系；通过设备名称在PMS变压器台账表和营销系统变压器台账表之间建立主键关系；通过所属分支线路在杆塔表和公用变压器表之间建立主键关系；通过台区编号在光伏发电户表和营销系统变压器台账表之间建立主键关系；通过台区编号在集抄数据表和营销系统变压器台账表之间建立主键关系；通过导线型号在导线电阻表和杆塔表之间建立主键关系；通过台区编号在功率因数表和营销系统变压器台账表之间建立主键关系。3.根据权利要求1所述的基于营配大数据融合的配网降损方法，其特征在于，步骤二还包括：绘制带有线路长度、导线型号、配变台区编号、变压器用户名称、变压器容量、变压器型号信息的标准CAD图纸，使用openCV进行CAD图像预处理，配合机器学习技术自动识别图中的文字和图形元素，运用自创的逻辑名称命名规则，形成有拓扑关系里的线路逻辑名称，构建配网拓扑逻辑结构数据；或从数据中台pms系统中获取线路表中的杆塔数据，与营销系统变压器台账表进行关联，完善营销系统变压器台账表中的T接分支线杆号，配网拓扑逻辑结构数据。4.根据权利要求1所述的基于营配大数据融合的配网降损方法，其特征在于，步骤四中用户细粒度损耗计算方式包括：根据用户的运行数据计算出24小时的铁损有功、无功数值；根据用户的运行数据计算出24小时的有功铜损值。5.根据权利要求1所述的基于营配大数据融合的配网降损方法，其特征在于，步骤四中配网线路细粒度损耗计算方式包括：利用PQ分解法，根据配变用户正向有功功率占配变线路正向有功总功率比例，分摊出配变用户缺失的24小时正向有功功率，再通过功率与电流的关系，获取配变用户的24小时
的电流值；当多电源并网时，按照反向有功和反向无功示数值确定电流迭代方向，确定迭代策略；基于配变线路细粒度拓扑结构数据结合配变用户电流运行数据，实现对任意线路段的损耗计算。6.根据权利要求1所述的基于营配大数据融合的配网降损方法，其特征在于，步骤五中根据功率因数计算公式得出24小时的功率因数，其中：(1)根据高供高计及24小时抄表示数，并结合功率因数计算公式计...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博扬，王欣，李思如，王海，崔弘钰，张雨晨，李彦君，石霄鹏，唐嘉顺，栾复晓，孙科，宋义岐，王瑞进，曲萌珺，王晓静，金璟，孙文瑄，战华，张艺骞，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司胶州市供电公司，
类型：发明
国别省市：