【技术实现步骤摘要】
专利技术涉及用电负荷智能管理，尤其涉及一种考虑负荷用电安全特性的负荷管理系统及其故障分析方法。
技术介绍
1、随着新能源规模的发展和电网特性的变化，传统调节资源的调度空间越来越小，亟须有效拓展电网调节资源，推动“源随荷动”传统模式向“源荷互动”协同模式转变.当前难以依靠提高现有发电设备的出力来缓解供需矛盾，所以从需求侧入手挖掘负荷侧资源不失为一种解决电力供应短缺的重要手段。希望实现削峰填谷，大大缓解电网在用电高峰时期的供电压力，同时这对调整用户用电结构的研究具有十分重要的意义。
2、电力系统分区分群控制旨在通过将电力系统划分为多个区域或群组，并对每个区域或群组进行独立的控制和管理，实现更加灵活高效的电力调度和运行。在传统的电力系统中，通常采用集中式控制方式，即将整个电力系统视为一个统一的控制单元进行调度和运行管理。然而，随着电力系统规模的扩大和复杂性的增加，传统的集中式控制面临一些挑战，如调度决策难以快速适应系统变化、运行效率低下等。而电力系统分区分群控制的核心思想是将电力系统划分为多个区域或群组，每个区域或群组具有一定的自治性和自主控制能力。这些区域或群组可以根据地理位置、负荷特性、电力资源等因素进行划分。每个区域或群组内部可以根据需求和条件进行独立的电力调度和控制，以适应局部的运行要求和特殊情况。
3、然而目前，在电力系统分区分群控制中尚无关于客户负荷用电安全问题的研究。通过研究客户负荷用电安全问题，可以深入了解不同负荷的用电特性和安全风险，从而在电力系统分区分群控制中考虑并采取相应的安全措施。通过针
4、现有技术方案中，关于新型电力系统分区分群负荷管理系统目前尚无考虑负荷用电安全的内容。在已有的技术方案中，各个负荷集群通过聚合大量分布式资源，作为整体单元参与电网调度运行，也可参与电力市场电能量交易和调峰、调频、调压、备用、阻塞消除等辅助服务交易。在优化资源组合的过程中，主要考虑分布式资源运行特性相似度、空间分布集中度和耦合效应和契合度等要素是否达到相应标准，没有关于负荷用电安全的考虑。
5、因此，现有技术的缺陷在于：无法考虑系统中负荷用电安全，如果系统中重要负荷发生用电安全事故，一方面会造成生产损失；另一方面会影响负荷管理，威胁电力系统稳定。
6、综上，针对上述问题本领域技术人员需要解决的技术问题为：
7、(1)考虑各个负荷用电安全监测数据来源多样，需要一种统一的负荷用电安全健康度衡量方法；
8、(2)目前负荷管理过程中没有关于负荷用电安全的考虑，如何在已有的负荷管理方案中融合基于负荷用电安全信息的负荷管理方法，尚缺乏相关技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，解决现有技术的不足之处，提出一种考虑负荷用电安全特性的负荷管理系统及其故障分析方法，该系统以总负荷用电安全健康度最高为优化目标实现了基于负荷用电安全健康度的负荷管理分配；该方法可以利用各个负荷各自的用电安全健康评价指标，得到单独的健康度指标。
2、一种考虑负荷用电安全特性的负荷管理系统，包括子群负荷用电安全管理模块，该子群负荷用电安全管理模块上双向信号连接有多个最小负荷节点用电安全监测模块，由多个最小负荷节点用电安全监测模块分别监测其对应的被测负荷；
3、子群负荷用电安全管理模块安装于每个子群内部，该子群以空间位置为标准进行划分，空间位置相邻的负荷划分为同一子群；由子群负荷用电安全管理模块接收整个子群内部各个用电安全监测模块的监测信息，并与更高层级的负荷管理节点通讯以提供该子群的负荷信息并接收负荷管理指令，对各个节点的负荷下达负荷管理指令；
4、最小负荷节点用电安全监测模块安装于最小的负荷可控节点处，该节点只包含单个负荷；由最小负荷节点用电安全监测模块测量该节点下负荷的电压、电流谐波及功率情况，并接收负荷设备侧的已有状态监测信息，且与上位的子群负荷用电安全管理模块通讯以提供该节点负荷的用电安全信息并接收负荷管理指令，与负荷设备侧的管理系统通讯以传达负荷管理指令；最小负荷节点用电安全监测模块通过直接监测、用户信息调查、接收负荷设备侧状态监测数据的方法，获得用电安全数据，构建故障树模型以分析故障发展成因；而后再基于故障树结构，进一步结合各因素的影响权重对负荷集群安全进行定量分析；使用结构熵权法对主观评价和客观处理相结合，利用结构熵权法赋予各个负荷聚合安全用电指标的因素权重，以反映它们对负荷聚合安全用电的重要性；最后根据各个因素的评分，计算得到当前设备的用电安全评分。
5、优选的，在分析故障发展成因过程中，需定义负荷聚合系统中的重要事件或安全问题，如人员制度因素、系统供电侧因素及用户设备侧故障，然后基于各重要事件或安全问题，进一步加以细分为：人员制度因素、系统供电侧因素及用户设备侧故障三种。
6、优选的，在人员制度因素中，需进一步加以细分为规章制度不完善、人员培训不到位或安全生产管理不到位；
7、系统供电侧因素中，需进一步加以细分为电力供电质量不达标、供电设备运行状态不合格、继电保护装置不合格或通讯设备运行状态不合格；
8、用户设备侧故障因素中，需进一步加以细分为设备剩余运行寿命不足、设备运行温度越限、缺少自备电源，以及设备备件不完善因素；其中对于设备剩余运行寿命不足的问题，需要结合重要用户负荷的状态在线监测系统提供的信息加以分析，因此需进一步分解为更多子项，如对于工业电机设备，需分解为绝缘、轴承、转子偏心因素。
9、一种考虑负荷用电安全特性的负荷管理系统的故障分析方法，包括以下步骤：
10、步骤1，根据各故障因素的易发生程度赋予权重；由多位专家对各故障因素进行主观的打分和排序；选择的专家成员满足全面性、代表性和权威性的原则；专家组包括来自电力设计、运维、测试部门的人员，他们相互独立，互不干涉；由m位专家分别填写表格，对n项故障因素的发生频次进行主观打分和排序；以自然数对各个因素进行排序，序号从低到高，表示对应因素发生频次越来越高；汇总得到m×n的排序序号矩阵a；
11、步骤2，设排序序号矩阵a中的第i行第j列元素为aij，由下式计算得到隶属度bij，形成排序隶属度矩阵b；
12、bij＝ln(m-aij)/ln(m-1)
13、n为参评指标总数，m＝n+2；
14、步骤3，对主观隶属度矩阵b进行客观化处理；隶属度矩阵b中第j列的平均值为bj，反映了关于第j个故障因素的影响权重大小共识：
15、
16、采用下式计算隶属度矩阵b中第j列的认知盲度qj，用于表示各位专家本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑负荷用电安全特性的负荷管理系统，其特征在于：包括子群负荷用电安全管理模块，该子群负荷用电安全管理模块上双向信号连接有多个最小负荷节点用电安全监测模块，由多个最小负荷节点用电安全监测模块分别监测其对应的被测负荷；
2.根据权利要求1所述的一种考虑负荷用电安全特性的负荷管理系统，其特征在于：在分析故障发展成因过程中，需定义负荷聚合系统中的重要事件或安全问题，如人员制度因素、系统供电侧因素及用户设备侧故障，然后基于各重要事件或安全问题，进一步加以细分为：人员制度因素、系统供电侧因素及用户设备侧故障三种。
3.根据权利要求2所述的一种考虑负荷用电安全特性的负荷管理系统，其特征在于：
4.一种如权利要求1所述的考虑负荷用电安全特性的负荷管理系统的故障分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种考虑负荷用电安全特性的负荷管理系统，其特征在于：包括子群负荷用电安全管理模块，该子群负荷用电安全管理模块上双向信号连接有多个最小负荷节点用电安全监测模块，由多个最小负荷节点用电安全监测模块分别监测其对应的被测负荷；
2.根据权利要求1所述的一种考虑负荷用电安全特性的负荷管理系统，其特征在于：在分析故障发展成因过程中，需定义负荷聚合系统中的重要事...
【专利技术属性】
技术研发人员：李国栋，张品佳，郑大勇，陆格野，李野，刘晓楠，张剑，程宝华，张宇，崔文庆，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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