一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法及系统技术方案

本申请提供一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法及系统，包括：获取配电线路的基础数据和运行数据；基于数字孪生技术以及所述基础数据和运行数据，构建数字孪生电网；基于数字孪生电网，获取配电线路的配电网可靠性指标的分数；所述配电网可靠性指标包括元件可靠性指标

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法及系统


[0001]本申请涉及配电网可靠性分析
，尤其涉及一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法及系统
。

技术介绍

[0002]配电网供电可靠性是电力企业服务水平的最直接体现，配电网供电可靠性不仅与用户对企业的信任程度有关，还与电力企业的自身经济利益和长远发展密不可分
。
随着用户对配电网供电可靠性要求的不断提高，电力公司越来越重视开展配电网网架优化和供电可靠性提升工作
。
[0003]当前，配电网供电可靠性的研究多集中在从全局出发研究配电网的规划
、
改造，将整个配电网作为研究对象，利用各种算法求得配电网合理的网架结构模型和合理的运行方式
。
针对配电网网架薄弱环节通常通过加强数据台账管理开展工作，对线路分段联络情况
、
架空线路直接容量过大
、
架空线路直接开关站环网站
、
变电站出线直供环网站等台账信息需人工梳理
。
[0004]但是将整个配电网作为研究对象通过人工梳理的方式耗时耗力，且难以保证计算结果的准确性
。
同时随着经济的发展，配电网负荷种类和容量不断发生变化，若每次对整个配电网分析完毕后对配电网整体的运行方式进行改动是不现实的，所以现急需一种方法针对配电网薄弱环节进行统计分析，直观地确定配电网网架结构中的薄弱环节，为配电网网架优化和提升供电可靠性提供保障
。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法及系统，以解决目前对配电网供电可靠性分析只能将整个配电网作为研究对象通过人工梳理的方式，耗时耗力，且难以保证计算结果的准确性，无法针对配电网薄弱环节进行统计分析的技术问题
。
[0006]本申请第一方面提供了一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法，包括：
[0007]获取配电线路的基础数据和运行数据；
[0008]基于数字孪生技术以及所述基础数据和运行数据，构建数字孪生电网；
[0009]基于数字孪生电网，获取配电线路的配电网可靠性指标的分数；所述配电网可靠性指标包括元件可靠性指标
、
负荷点可靠性指标
、
系统可靠性指标
、
串联系统可靠性指标
、
并联系统可靠性指标；
[0010]基于所述配电网可靠性指标的分数的加权融合结果，确定待计算的配电网供电可靠性
。
[0011]在一些实施例中，所述基于数字孪生技术以及所述基础数据和运行数据，构建数字孪生电网包括：
[0012]基于基础数据和运行数据，以设定周期获取日采集数据；
[0013]根据日采集数据计算配电网不同维度的指标值，生成日样本；
[0014]基于日样本，生成多时间尺度样本序列；
[0015]将所述多时间尺度样本序列输入至逆向云，生成模糊概念；
[0016]将所述模糊概念与给定标签匹配，基于模糊集合的贴近度和择近原则，生成配电网台区和线路的图像；
[0017]基于配电网台区和线路的图像，利用数字孪生技术构建数字孪生电网
。
[0018]在一些实施例中，所述的一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法，所述方法还包括：
[0019]解析变电站设备信息
、
配电线路设备信息
、
网架拓扑和设备坐标信息，生成实时配电网运行线路图；
[0020]将配电网供电可靠性计算结果发送至所述配电网运行线路图
。
[0021]在一些实施例中，所述基础数据包括：配电线路名称
、
配电线路类型
、
配电线路所属单位
、
配电线路所属变电站以及配电线路中变压器
、
隔离开关
、
断路器
、
联络开关及输电线路设备的参数信息
、
拓扑信息和坐标信息
。
[0022]在一些实施例中，所述运行数据包括：出线开关电压
、
电流
、
有功功率
、
无功功率
、
功率因数
、
电量和相序数据
。
[0023]在一些实施例中，所述元件可靠性指标包括：配电网中变压器
、
隔离开关
、
断路器
、
联络开关及输电线路的故障率
、
修复率；
[0024]所述负荷点可靠性指标包括：负荷点平均故障率
、
负荷点平均停运时间以及负荷点平均故障修复时间；
[0025]所述系统可靠性指标包括：系统平均停电频率
、
系统平均供电可用率
、
用户平均停电持续时间
、
系统平均停电持续时间
、
电量不足期望；
[0026]所述串联系统可靠性指标包括：多个元件串联所组成的系统的等效故障率
、
等效修复时间
、
等效年停运时间；
[0027]所述并联系统可靠性指标包括：多个元件并联所组成的系统负荷点的等效故障率
、
等效故障修复时间
、
平均停电时间
。
[0028]在一些实施例中，所述日采集数据包括：电量数据
、
各台区的数据
、
各线路的数据；
[0029]所述多时间尺度样本序列包括：年样本序列
、
季样本序列
、
月样本序列
、
周样本序列
。
[0030]本申请第二方面提供了一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算系统，应用于上述第一方面中任意一项所述的一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法，包括：物理层
、
数据采集层
、
模型层
、
功能层
、
展现层；
[0031]所述物理层包括：配电变压器设备
、
配电线路设备
、
分布式光伏物理设备；
[0032]所述数据采集层，用于采集
、
传输以及存储物理层的数据；
[0033]所述模型层，用于将可靠性指标转化为模型；
[0034]所述功能层，用于分析
、
诊断
、
预测数据采集层所采集的数据，对物理实体的精益管理和优化进行调整；所述物理实体包括：配电变压器设备
、
配电线路设备
、
分布式光伏物理设备
。
[0035]在一些实施例中，所述系统还包括：
[0036]展现层，所述展现层包括：电网
GIS、
台区拓扑图
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，包括：获取配电线路的基础数据和运行数据；基于数字孪生技术以及所述基础数据和运行数据，构建数字孪生电网；基于数字孪生电网，获取配电线路的配电网可靠性指标的分数；所述配电网可靠性指标包括元件可靠性指标
、
负荷点可靠性指标
、
系统可靠性指标
、
串联系统可靠性指标
、
并联系统可靠性指标；基于所述配电网可靠性指标的分数的加权融合结果，确定待计算的配电网供电可靠性
。2.
根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，所述基于数字孪生技术以及所述基础数据和运行数据，构建数字孪生电网包括：基于基础数据和运行数据，以设定周期获取日采集数据；根据日采集数据计算配电网不同维度的指标值，生成日样本；基于日样本，生成多时间尺度样本序列；将所述多时间尺度样本序列输入至逆向云，生成模糊概念；将所述模糊概念与给定标签匹配，基于模糊集合的贴近度和择近原则，生成配电网台区和线路的图像；基于配电网台区和线路的图像，利用数字孪生技术构建数字孪生电网
。3.
根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，所述方法还包括：解析变电站设备信息
、
配电线路设备信息
、
网架拓扑和设备坐标信息，生成实时配电网运行线路图；将配电网供电可靠性计算结果发送至所述配电网运行线路图
。4.
根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，所述基础数据包括：配电线路名称
、
配电线路类型
、
配电线路所属单位
、
配电线路所属变电站以及配电线路中变压器
、
隔离开关
、
断路器
、
联络开关及输电线路设备的参数信息
、
拓扑信息和坐标信息
。5.
根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，所述运行数据包括：出线开关电压
、
电流
、
有功功率
、
无功功率
、
功率因数
、
电量和相序数据
。6.
根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，所述元件可靠性指标包括：配电网中变压器
、
隔离开关
、
断路器
、
联络开关及输电线路的故障率
、
修复率；所述负荷点可靠性指标包括：负荷点平均故障率
、
负荷点平均停运时间以及负荷点平均故障修复时间；所述系统可靠性指标包括：系统平均停电频率
、
系统平均供电可用率
、
用户平均停电持续时间
、
系统平均停电持续时间
、
电量不足期望；所述串联系统可靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯恩，杨悰斌，杨明贵，王骏，段宝秋，钟央，刘勇，黄继盛，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司临沧供电局，
类型：发明
国别省市：