一種基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，包括電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式采集模塊，用于從配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)獲取配電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式；風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊，用于依據(jù)當(dāng)前配電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式分析配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)；風(fēng)險(xiǎn)解決模塊，用于分析配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的解決策略，得到配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)解決策略；和分析結(jié)果展示模塊，用于對(duì)配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果及配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)解決策略分析結(jié)果進(jìn)行展示。從配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)同步電網(wǎng)模型和在線電網(wǎng)運(yùn)行方式，保證風(fēng)險(xiǎn)分析的實(shí)時(shí)性；提供豐富的風(fēng)險(xiǎn)警示顯示手段，幫助用戶迅速定位風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域；從電網(wǎng)運(yùn)行-方式的角度分析配電網(wǎng)存在的風(fēng)險(xiǎn)，做到提前發(fā)]現(xiàn)及時(shí)處理，提高了配電網(wǎng)的供電可靠性。
【專利說明】-種基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，屬于配電網(wǎng)
【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002] 配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全可靠性將直接影響著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展 和人民生活水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國用戶停電故障中的80%是由于配電網(wǎng)故障引起的。 因此，對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警有著非常重要的實(shí)際意義。
[0003] 現(xiàn)有配電網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)主要從設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)兩個(gè)方面進(jìn)行分析。設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)主 要是指配網(wǎng)線路及其設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中遭受的風(fēng)險(xiǎn)，包括產(chǎn)品質(zhì)量引發(fā)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備老 化引發(fā)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)等；環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)是指配網(wǎng)線路及其設(shè)備在運(yùn)行中由于外部環(huán)境引發(fā)的線路 及設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn)等。而忽略了運(yùn)行方式對(duì)配電網(wǎng)的影響，例如線路長時(shí)間的重載運(yùn)行會(huì) 加速配電網(wǎng)設(shè)備老化，甚至發(fā)熱燃燒；環(huán)網(wǎng)運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致線路出現(xiàn)不必要的合環(huán)電流等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電 網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，從電網(wǎng)運(yùn)行方式的角度分析配電網(wǎng)存在的風(fēng)險(xiǎn)，做到提前發(fā)現(xiàn)、及時(shí) 處理，顯著提高配電網(wǎng)的供電可靠性。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明的一種基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，包括
[0007] 電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式采集模塊，用于從配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)獲取配電網(wǎng)模型及運(yùn)行 方式；
[0008] 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊，用于依據(jù)當(dāng)前配電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式分析配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)；
[0009] 風(fēng)險(xiǎn)解決模塊，用于分析配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的解決策略，得到配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)解決策略；和 [0010] 分析結(jié)果展示模塊，用于對(duì)配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果（主要描述電網(wǎng)有哪些問題）及 配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)解決策略分析結(jié)果（主要描述如何處理這些問題）進(jìn)行展示，幫助用戶定位 (定位采用風(fēng)險(xiǎn)線路著色，其他線路變灰的方式進(jìn)行凸顯，然后在重點(diǎn)設(shè)備上輔助以文字提 示）和分析故障。
[0011] 上述電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式采集模塊中，當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生遙信變位或間隔時(shí)間超過 10s時(shí)，重新獲取新的運(yùn)行方式，用于保證風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)與配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)運(yùn)行方式一 致，并與上次斷面對(duì)比，分析配電網(wǎng)在時(shí)間片內(nèi)的遙信變位。
[0012] 上述配電網(wǎng)模型包括配電網(wǎng)開關(guān)、配電網(wǎng)饋線段和配電網(wǎng)負(fù)荷；
[0013] 所述配電網(wǎng)運(yùn)行方式指配電網(wǎng)開關(guān)的分合狀態(tài)、電流值及有功值和配電網(wǎng)負(fù)荷的 電流值及有功值。
[0014] 在上述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊中，配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)具體包括線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行、供電線路重載、 線路供電可靠性低、保電用戶無法轉(zhuǎn)供和配電網(wǎng)單相接地故障；
[0015] 當(dāng)線路同時(shí)由兩個(gè)及以上電源點(diǎn)供電，則確定為線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行；
[0016] 當(dāng)線路實(shí)際電流值超過額定電流值的80%，則確定為供電線路重載；
[0017] 當(dāng)線路供電范圍內(nèi)找不到聯(lián)絡(luò)開關(guān)，即當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，非故障失電負(fù)荷無法 由其他線路轉(zhuǎn)供，則確定為線路可靠性低；
[0018] 處于保電狀態(tài)的用戶當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)無法由其他線路轉(zhuǎn)供，則確定為保電用戶 無法轉(zhuǎn)供；
[0019] 當(dāng)供電線路的三相之一發(fā)生接地故障，則確定為配電網(wǎng)單相接地故障。
[0020] 上述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析供電線路重載：
[0021] (la)計(jì)算線路負(fù)載率rate,其中，I為線路電流值，Im為額定電流值，rate = 1/ Im ；
[0022] (2a)當(dāng)線路負(fù)載率rate>80%時(shí)，認(rèn)為線路重載，轉(zhuǎn)向步驟（3a)，否則為正常線 路；
[0023] (3a)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治?，獲取重載線路的供電范圍；
[0024] (4a)根據(jù)重載線路的供電范圍和實(shí)時(shí)的遙信變位，分析導(dǎo)致線路重載的原因；如 果供電范圍內(nèi)存在合閘變位則說明是新增負(fù)荷導(dǎo)致線路重載；否則是現(xiàn)有負(fù)荷電流增大導(dǎo) 致線路重載。
[0025] 上述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)：
[0026] (lb)遍歷所有配電網(wǎng)電源點(diǎn)；
[0027] (2b)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治霁@取電源點(diǎn)的供電范圍；
[0028] (3b)當(dāng)供電范圍內(nèi)存在其他電源點(diǎn)時(shí)，認(rèn)為線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，轉(zhuǎn)向步驟（4b)，否則 為正常線路；
[0029] (4b)根據(jù)供電范圍和實(shí)時(shí)的遙信變位，分析線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的原因；如果供電范圍 內(nèi)存在合閘變位，則合閘變位為環(huán)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的原因。
[0030] 上述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析線路供電可靠性低：
[0031] (lc)遍歷所有配電網(wǎng)電源點(diǎn)；
[0032] (2c)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治霁@取電源點(diǎn)的供電范圍；
[0033] (3c)搜索供電范圍的邊界開關(guān)，所述邊界開關(guān)指連接供電范圍，但本身為分的開 關(guān)；
[0034] (4c)如果邊界開關(guān)個(gè)數(shù)為0,或者所有邊界開關(guān)另外一側(cè)均不帶電，則說明線路 無法轉(zhuǎn)供，線路可靠性低；
[0035] (5c)判斷邊界開關(guān)中是否存在分閘變位，如果存在，則說明變位開關(guān)導(dǎo)致線路供 電可靠性變低。
[0036] 上述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析保電用戶無法轉(zhuǎn)供：
[0037] (Id)遍歷所有配電網(wǎng)保電用戶；
[0038] (2d)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治霁@取保電用戶的供電電源和電源點(diǎn)的供電范 圍；
[0039] (3d)搜索供電范圍內(nèi)的邊界開關(guān)；
[0040] (4d)如果保電用戶找不到電源點(diǎn)，則說明保電用戶失去供電；
[0041] 如果邊界開關(guān)個(gè)數(shù)為〇,或者所有邊界開關(guān)另外一側(cè)均不帶電，則說明線路無法轉(zhuǎn) 供，保電用戶失去所有備用電源；
[0042] 如果部分邊界開關(guān)另一側(cè)帶電，部分邊界開關(guān)另一側(cè)不帶電，則說明保電用戶可 以轉(zhuǎn)供，但是已失去部分備用電源。
[0043] 上述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析配電網(wǎng)單相接地故障：
[0044] (le)遍歷所有10kV變電站內(nèi)母線，讀取母線零序電壓；
[0045] (2e)當(dāng)所述母線零序電壓高于限值時(shí)，認(rèn)為母線的供電范圍存在單相接地。
[0046] 上述風(fēng)險(xiǎn)解決模塊具體按照如下步驟分析線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的解決策略：
[0047] (1A)搜索環(huán)網(wǎng)線路的主干路徑，所述主干路徑指的是兩個(gè)電源點(diǎn)之間的最短路 徑；
[0048] (2A)將所述主干路徑上的所有配網(wǎng)開關(guān)均設(shè)為可選解環(huán)方案；
[0049] (3A)計(jì)算各個(gè)可選解環(huán)方案執(zhí)行后兩側(cè)線路的負(fù)載率；
[0050] (4A)按照如下原則獲取可選解環(huán)方案的優(yōu)先級(jí)：
[0051] (4-1A)解環(huán)后兩側(cè)供電線路不重載；
[0052] (4-2A)解環(huán)開關(guān)為聯(lián)絡(luò)開關(guān)；
[0053] (4-3A)解環(huán)后兩側(cè)供電線路負(fù)載率一致；
[0054] (5A)按照可選解環(huán)方案的優(yōu)先級(jí)排序，獲取最優(yōu)解環(huán)點(diǎn)。
[0055] 上述風(fēng)險(xiǎn)解決模塊具體按照如下步驟分析供電線路重載運(yùn)行的解決策略：
[0056] (1B)搜索重載線路的轉(zhuǎn)供開關(guān)，所述轉(zhuǎn)供開關(guān)指開關(guān)處于分閘狀態(tài)，其開關(guān)兩側(cè) 連接不同的供電線路；
[0057] (2B)搜索線路的供電電源和轉(zhuǎn)供開關(guān)的主干路徑；
[0058] (3B)將所述主干路徑上的所有配網(wǎng)開關(guān)均設(shè)為可選方案，利用配網(wǎng)負(fù)荷電流疊加 的方法，計(jì)算轉(zhuǎn)供后重載線路和被轉(zhuǎn)供線路的負(fù)載率；
[0059] (4B)按照如下原則獲取可選解決方案的優(yōu)先級(jí)：
[0060] (4-1B)轉(zhuǎn)供后被轉(zhuǎn)供線路不重載；
[0061] (4-2B)重載線路恢復(fù)正常；
[0062] (5B)按照可選解決方案的優(yōu)先級(jí)排序，獲取最優(yōu)轉(zhuǎn)供方案。
[0063] 上述風(fēng)險(xiǎn)解決模塊具體按照如下步驟分析配電網(wǎng)單相接地故障的解決策略：
[0064] (1C)搜索存在單相接地故障母線關(guān)聯(lián)的線路；
[0065] (2C)按順序試?yán)芯€路；
[0066] (3C)當(dāng)某線路停電后，單相接地故障消除，則該線路為發(fā)生單相接地故障的線路。
[0067] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：
[0068] (1)從配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)同步電網(wǎng)模型和在線電網(wǎng)運(yùn)行方式，保證風(fēng)險(xiǎn)分析 的實(shí)時(shí)性；
[0069] (2)通過風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)存在的風(fēng)險(xiǎn)，具體包括線路環(huán)網(wǎng) 運(yùn)行、供電線路重載、線路供電可靠性低、保電用戶無法轉(zhuǎn)供和配電網(wǎng)單相接地故障；同時(shí)， 能夠通過風(fēng)險(xiǎn)解決模塊及時(shí)解決這五種故障。
[0070] (3)通過分析結(jié)果展示模塊提供豐富的風(fēng)險(xiǎn)警示顯示手段，幫助用戶迅速定位風(fēng) 險(xiǎn)區(qū)域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0071] 圖1為本發(fā)明的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)原理框圖；
[0072] 圖2為電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式采集模塊工作流程圖；
[0073] 圖3為重載線路風(fēng)險(xiǎn)分析流程圖；
[0074] 圖4為線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析流程圖；
[0075] 圖5為線路可靠性偏低風(fēng)險(xiǎn)分析流程圖；
[0076] 圖6為保電用戶無法轉(zhuǎn)供風(fēng)險(xiǎn)分析流程圖；
[0077] 圖7為單相接地風(fēng)險(xiǎn)分析流程圖；
[0078] 圖8為風(fēng)險(xiǎn)展示模塊展示界面；
[0079] 圖9為環(huán)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)解決策略分析流程圖；
[0080] 圖10為重載線路風(fēng)險(xiǎn)解決策略分析流程圖；
[0081] 圖11為環(huán)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)解決策略展示界面。
【具體實(shí)施方式】
[0082] 為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合
【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0083] 參見圖1，本發(fā)明的基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)包括四大 模塊：電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式采集模塊、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊、風(fēng)險(xiǎn)解決模塊和分析結(jié)果展示模 塊。
[0084] 參見圖2,電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式采集模塊負(fù)責(zé)從配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)獲取配電網(wǎng)模 型和運(yùn)行方式。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生遙信變位或間隔時(shí)間超過10S重新獲取新的運(yùn)行方式，保證風(fēng) 險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)與配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)運(yùn)行方式一致，并與上次斷面對(duì)比，分析電網(wǎng)在時(shí)間片內(nèi) 的遙信變位。配電網(wǎng)模型包括：配網(wǎng)開關(guān)、配網(wǎng)饋線段、配網(wǎng)負(fù)荷等設(shè)備；設(shè)備之間的電氣 聯(lián)接關(guān)系。配電網(wǎng)運(yùn)行方式指：配網(wǎng)開關(guān)的分合狀態(tài)、電流值、有功值、負(fù)荷電流值、有功值 等。
[0085] 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊依據(jù)配電網(wǎng)模型和運(yùn)行方式分析配電網(wǎng)潛在的風(fēng)險(xiǎn)隱患。風(fēng)險(xiǎn) 隱患主要包括：線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行、供電線路重載、線路供電可靠性較低、保電用戶無法轉(zhuǎn)供、電 網(wǎng)單相接地故障。
[0086] 重載風(fēng)險(xiǎn)：線路實(shí)際電流值超過額定電流值的80%。
[0087] 線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行：線路同時(shí)由2個(gè)及以上電源點(diǎn)供電。所述電源點(diǎn)為10kV或者20kV 主網(wǎng)帶電負(fù)荷。
[0088] 線路可靠性偏低：線路供電范圍內(nèi)找不到聯(lián)絡(luò)開關(guān)，即當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，非故障 失電負(fù)荷無法由其他線路轉(zhuǎn)供。
[0089] 保電用戶無法轉(zhuǎn)供：處于保電狀態(tài)的用戶當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)無法由其他線路轉(zhuǎn) 供。
[0090] 配電網(wǎng)單相接地故障：供電線路的三相之一發(fā)生接地故障。
[0091] 參見圖3,風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析供電線路重載風(fēng)險(xiǎn)：
[0092] (la)計(jì)算線路負(fù)載率rate,其中，I為線路電流值，Im為額定電流值，rate = 1/ Im ；
[0093] (2a)當(dāng)線路負(fù)載率rate>80%時(shí)，認(rèn)為線路重載，轉(zhuǎn)向步驟（3a)，否則為正常線 路；
[0094] (3a)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治?，獲取重載線路的供電范圍；
[0095] (4a)根據(jù)重載線路的供電范圍和實(shí)時(shí)的遙信變位，分析導(dǎo)致線路重載的原因。如 果供電范圍內(nèi)存在合閘變位則說明是新增負(fù)荷導(dǎo)致線路重載；否則是現(xiàn)有負(fù)荷電流增大導(dǎo) 致線路重載。
[0096] 參見圖4,風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)：
[0097] (lb)遍歷所有配電網(wǎng)電源點(diǎn)；
[0098] (2b)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治霁@取電源點(diǎn)的供電范圍；
[0099] (3b)當(dāng)供電范圍內(nèi)存在其他電源點(diǎn)時(shí)，認(rèn)為線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，轉(zhuǎn)向步驟（4b)，否則 為正常線路；
[0100] (4b)根據(jù)供電范圍和實(shí)時(shí)的遙信變位，分析線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的原因。如果供電范圍 內(nèi)存在合閘變位則合閘變位為環(huán)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的原因。
[0101] 參見圖5,風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析線路供電可靠性低：
[0102] (lc)遍歷所有配電網(wǎng)電源點(diǎn)；
[0103] (2c)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治霁@取電源點(diǎn)的供電范圍；
[0104] (3c)搜索供電范圍的邊界開關(guān)，所述邊界開關(guān)指連接供電范圍，但本身為分的開 關(guān)；
[0105] (4c)如果邊界開關(guān)個(gè)數(shù)為0,或者所有邊界開關(guān)另外一側(cè)均不帶電，則說明線路 無法轉(zhuǎn)供，線路可靠性低；
[0106] (5c)邊界開關(guān)中是否存在分閘，如果存在則說明變位開關(guān)導(dǎo)致線路供電可靠性變 低。
[0107] 參見圖6,風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析保電用戶無法轉(zhuǎn)供：
[0108] (Id)遍歷所有配電網(wǎng)保電用戶；
[0109] (2d)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治霁@取保電用戶的供電電源和電源點(diǎn)的供電范 圍；
[0110] (3d)搜索供電范圍內(nèi)的邊界開關(guān)；
[0111] (4d)如果保電用戶找不到電源點(diǎn)，則說明保電用戶失去供電；
[0112] 如果邊界開關(guān)個(gè)數(shù)為0,或者所有邊界開關(guān)另外一側(cè)均不帶電，則說明線路無法轉(zhuǎn) 供，保電用戶失去所有備用電源；
[0113] 如果部分邊界開關(guān)另一側(cè)帶電，部分邊界開關(guān)另一側(cè)不帶電，保電用戶可以轉(zhuǎn)供， 但是已失去部分備用電源。
[0114] 參見圖7,風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析配電網(wǎng)單相接地故障：
[0115] (le)遍歷所有10kV變電站內(nèi)母線，讀取母線零序電壓；
[0116] (2e)當(dāng)母線零序電壓高于限值時(shí)，認(rèn)為母線的供電范圍存在單相接地；
[0117] 參見圖8,分析結(jié)果展示模塊采用語音告警提示、電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)著色定位、tip提示框 等多種手段顯示配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)：
[0118] 當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生新的風(fēng)險(xiǎn)或風(fēng)險(xiǎn)消除時(shí)，分析結(jié)果展示模塊發(fā)生語言告警提示用戶關(guān) 注。
[0119] 所示電網(wǎng)所有風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)容在風(fēng)險(xiǎn)分析列表中進(jìn)行顯示。雙擊風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)容，分析結(jié)果展 示模塊將彈出風(fēng)險(xiǎn)詳細(xì)信息對(duì)話框、全局顯示窗口和細(xì)節(jié)顯示窗口。
[0120] 風(fēng)險(xiǎn)詳細(xì)信息對(duì)話框：用于顯示風(fēng)險(xiǎn)的詳細(xì)信息，例如發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、風(fēng)險(xiǎn) 發(fā)生的原因、影響的用戶、線路的負(fù)載率等。
[0121] 點(diǎn)擊風(fēng)險(xiǎn)詳細(xì)信息對(duì)話框中的"風(fēng)險(xiǎn)定位"按鈕，全局顯示窗口和細(xì)節(jié)顯示窗口著 色定位風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。所述著色定位，指將風(fēng)險(xiǎn)線路已鮮明的顏色展示，其他線路顏色變灰。
[0122] 全局顯示窗口 ：在配網(wǎng)區(qū)域聯(lián)絡(luò)圖中著色定位風(fēng)險(xiǎn)線路，著重描述風(fēng)險(xiǎn)線路在整 個(gè)電網(wǎng)的位置，與其他線路的關(guān)系。通過tips標(biāo)注風(fēng)險(xiǎn)線路的電源點(diǎn)，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的原 因等。
[0123] 細(xì)節(jié)顯示窗口 ：在配網(wǎng)線路單線圖中著色定位風(fēng)險(xiǎn)線路，著重描述風(fēng)險(xiǎn)線路的具 體細(xì)節(jié)。通過tips標(biāo)注風(fēng)險(xiǎn)線路的負(fù)載率。
[0124] 風(fēng)險(xiǎn)解決模塊負(fù)責(zé)分析配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的解決方案，所有風(fēng)險(xiǎn)處理策略按照優(yōu)先級(jí)進(jìn) 行排序，提供排序依據(jù)。風(fēng)險(xiǎn)解決模塊提供預(yù)演功能，用戶能夠?qū)Ρ蕊L(fēng)險(xiǎn)處理前后的配電網(wǎng) 變化情況。
[0125] 風(fēng)險(xiǎn)解決模塊解決策略如下：
[0126] 參見圖9,風(fēng)險(xiǎn)解決模塊按照如下步驟分析供電線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行解決方案：
[0127] (1A)搜索環(huán)網(wǎng)線路的主干路徑（兩個(gè)電源點(diǎn)之間的最短路徑）；
[0128] (2A)主干路徑上的所有配網(wǎng)開關(guān)均為可選解環(huán)方案；
[0129] (3A)利用配網(wǎng)負(fù)荷電流疊加的方法，計(jì)算各個(gè)解決方案執(zhí)行后兩側(cè)線路的負(fù)載 率；
[0130] (4A)按照如下原則獲取可選解決方案的優(yōu)先級(jí)：
[0131] (4-1A)解環(huán)后兩側(cè)供電線路不重載；
[0132] (4-2A)解環(huán)開關(guān)為聯(lián)絡(luò)開關(guān)；
[0133] (4-3A)解環(huán)后兩側(cè)供電線路負(fù)載率基本一致；
[0134] (5A)按照解決方案的優(yōu)先級(jí)排序，獲取最優(yōu)解環(huán)點(diǎn)。
[0135] 參見圖10,風(fēng)險(xiǎn)解決模塊按照如下步驟分析供電線路重載運(yùn)行解決方案：
[0136] (1B)搜索重載線路的轉(zhuǎn)供開關(guān)，所述轉(zhuǎn)供開關(guān)指開關(guān)處于分閘狀態(tài)，其開關(guān)兩側(cè) 連接不同的供電線路；
[0137] (2B)搜索線路的供電電源和轉(zhuǎn)供開關(guān)的主干路徑（轉(zhuǎn)供開關(guān)和供電電源的最短 路徑）；
[0138] (3B)主干路徑上的所有配網(wǎng)開關(guān)均為可選方案，利用配網(wǎng)負(fù)荷電流疊加的方法， 計(jì)算轉(zhuǎn)供后重載線路和被轉(zhuǎn)供線路的負(fù)載率；
[0139] (4B)按照如下原則獲取可選解決方案的優(yōu)先級(jí)：
[0140] (4-1B)轉(zhuǎn)供后被轉(zhuǎn)供線路不重載；
[0141] (4-2B)重載線路恢復(fù)正常；
[0142] (5B)按照可選轉(zhuǎn)供方案的優(yōu)先級(jí)排序，獲取最優(yōu)轉(zhuǎn)供方案。
[0143] 風(fēng)險(xiǎn)解決模塊按照如下步驟分析配電網(wǎng)單相接地故障的解決方案：
[0144] (1C)搜索存在單相接地故障母線關(guān)聯(lián)的線路；
[0145] (2C)按順序試?yán)芯€路；
[0146] (3C)當(dāng)某線路停電后單相接地故障消除則該線路為發(fā)生單相接地故障的線路。
[0147] 線路可靠性低和保電用戶無法轉(zhuǎn)供的解決策略包括配電網(wǎng)整體運(yùn)行方式的調(diào)整， 以及調(diào)整前后的線路運(yùn)行情況對(duì)比，為現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)解決策略，此處不再贅述。參見圖 11，以環(huán)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)解決方案為例，解決方案信息窗口列出了所有解決方案，并按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行 排序。同時(shí)給出按照解決方案執(zhí)行后，電網(wǎng)的負(fù)載率預(yù)測。
[0148] 點(diǎn)擊任意解決方案，分析結(jié)果展示模塊將顯示著色定位解決方案的執(zhí)行步驟。
[0149] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括 電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式采集模塊，用于從配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)獲取配電網(wǎng)模型及運(yùn)行方 式； 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊，用于依據(jù)當(dāng)前配電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式分析配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)； 風(fēng)險(xiǎn)解決模塊，用于分析配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的解決策略，得到配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)解決策略；和 分析結(jié)果展示模塊，用于對(duì)配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果及配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)解決策略分析結(jié)果進(jìn)行 展示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征 在于， 在所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊中，配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)具體包括線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行、供電線路重載、線路 供電可靠性低、保電用戶無法轉(zhuǎn)供和配電網(wǎng)單相接地故障； 當(dāng)線路同時(shí)由兩個(gè)及以上電源點(diǎn)供電，則確定為線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行； 當(dāng)線路實(shí)際電流值超過額定電流值的80 %，則確定為供電線路重載； 當(dāng)線路供電范圍內(nèi)找不到聯(lián)絡(luò)開關(guān)，即當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，非故障失電負(fù)荷無法由其 他線路轉(zhuǎn)供，則確定為線路可靠性低； 處于保電狀態(tài)的用戶當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)無法由其他線路轉(zhuǎn)供，則確定為保電用戶無法 轉(zhuǎn)供； 當(dāng)供電線路的三相之一發(fā)生接地故障，則確定為配電網(wǎng)單相接地故障。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征 在于， 所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析供電線路重載： (la) 計(jì)算線路負(fù)載率rate，其中，I為線路電流值，Im為額定電流值，rate = I/Im ; (2a)當(dāng)線路負(fù)載率rate>80%時(shí)，認(rèn)為線路重載，轉(zhuǎn)向步驟（3a)，否則為正常線路； (3a)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治?，獲取重載線路的供電范圍； (4a)根據(jù)重載線路的供電范圍和實(shí)時(shí)的遙信變位，分析導(dǎo)致線路重載的原因；如果供 電范圍內(nèi)存在合閘變位則說明是新增負(fù)荷導(dǎo)致線路重載；否則是現(xiàn)有負(fù)荷電流增大導(dǎo)致線 路重載。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征 在于， 所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)： (lb) 遍歷所有配電網(wǎng)電源點(diǎn)； (2b)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治霁@取電源點(diǎn)的供電范圍； (3b)當(dāng)供電范圍內(nèi)存在其他電源點(diǎn)時(shí)，認(rèn)為線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，轉(zhuǎn)向步驟（4b)，否則為正 常線路； (4b)根據(jù)供電范圍和實(shí)時(shí)的遙信變位，分析線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的原因；如果供電范圍內(nèi)存 在合閘變位，則合閘變位為環(huán)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的原因。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征 在于， 所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析線路供電可靠性低： (lc) 遍歷所有配電網(wǎng)電源點(diǎn)； (2c)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治霁@取電源點(diǎn)的供電范圍； (3c)搜索供電范圍的邊界開關(guān)，所述邊界開關(guān)指連接供電范圍，但本身為分的開關(guān)； (4c)如果邊界開關(guān)個(gè)數(shù)為0,或者所有邊界開關(guān)另外一側(cè)均不帶電，則說明線路無法 轉(zhuǎn)供，線路可靠性低； (5c)判斷邊界開關(guān)中是否存在分閘變位，如果存在，則說明變位開關(guān)導(dǎo)致線路供電可 靠性變低。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征 在于， 所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析保電用戶無法轉(zhuǎn)供： (ld) 遍歷所有配電網(wǎng)保電用戶； (2d)根據(jù)廣度優(yōu)先法進(jìn)行拓?fù)浞治霁@取保電用戶的供電電源和電源點(diǎn)的供電范圍； (3d)搜索供電范圍內(nèi)的邊界開關(guān)； (4d)如果保電用戶找不到電源點(diǎn)，則說明保電用戶失去供電； 如果邊界開關(guān)個(gè)數(shù)為〇,或者所有邊界開關(guān)另外一側(cè)均不帶電，則說明線路無法轉(zhuǎn)供， 保電用戶失去所有備用電源； 如果部分邊界開關(guān)另一側(cè)帶電，部分邊界開關(guān)另一側(cè)不帶電，則說明保電用戶可以轉(zhuǎn) 供，但是已失去部分備用電源。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征 在于， 所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析模塊按照如下步驟分析配電網(wǎng)單相接地故障： (le) 遍歷所有10kV變電站內(nèi)母線，讀取母線零序電壓； (2e)當(dāng)所述母線零序電壓高于限值時(shí)，認(rèn)為母線的供電范圍存在單相接地。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征 在于， 所述風(fēng)險(xiǎn)解決模塊具體按照如下步驟分析線路環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的解決策略： (IA) 搜索環(huán)網(wǎng)線路的主干路徑，所述主干路徑指的是兩個(gè)電源點(diǎn)之間的最短路徑； (2A)將所述主干路徑上的所有配網(wǎng)開關(guān)均設(shè)為可選解環(huán)方案； (3A)計(jì)算各個(gè)可選解環(huán)方案執(zhí)行后兩側(cè)線路的負(fù)載率； (4A)按照如下原則獲取可選解環(huán)方案的優(yōu)先級(jí)： (4-1A)解環(huán)后兩側(cè)供電線路不重載； (4-2A)解環(huán)開關(guān)為聯(lián)絡(luò)開關(guān)； (4-3A)解環(huán)后兩側(cè)供電線路負(fù)載率一致； (5A)按照可選解環(huán)方案的優(yōu)先級(jí)排序，獲取最優(yōu)解環(huán)點(diǎn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征 在于， 所述風(fēng)險(xiǎn)解決模塊具體按照如下步驟分析供電線路重載運(yùn)行的解決策略： (IB) 搜索重載線路的轉(zhuǎn)供開關(guān)，所述轉(zhuǎn)供開關(guān)指開關(guān)處于分閘狀態(tài)，其開關(guān)兩側(cè)連接 不同的供電線路； (2B)搜索線路的供電電源和轉(zhuǎn)供開關(guān)的主干路徑； (3B)將所述主干路徑上的所有配網(wǎng)開關(guān)均設(shè)為可選方案，利用配網(wǎng)負(fù)荷電流疊加的方 法，計(jì)算轉(zhuǎn)供后重載線路和被轉(zhuǎn)供線路的負(fù)載率； (4B)按照如下原則獲取可選解決方案的優(yōu)先級(jí)： (4-1B)轉(zhuǎn)供后被轉(zhuǎn)供線路不重載； (4-2B)重載線路恢復(fù)正常； (5B)按照可選解決方案的優(yōu)先級(jí)排序，獲取最優(yōu)轉(zhuǎn)供方案。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)的配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，其特 征在于， 所述風(fēng)險(xiǎn)解決模塊具體按照如下步驟分析配電網(wǎng)單相接地故障的解決策略： (1C)搜索存在單相接地故障母線關(guān)聯(lián)的線路； (2C)按順序試?yán)芯€路； (3C)當(dāng)某線路停電后，單相接地故障消除，則該線路為發(fā)生單相接地故障的線路。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK104218672SQ201410330934
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】杜紅衛(wèi), 張賀, 趙仰東, 吳奕, 蘇標(biāo)龍, 孫保華, 韓韜, 周養(yǎng)浩, 朱海兵, 趙家慶, 崔玉, 丁宏恩, 錢科軍, 李春楊, 洪熊浩 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國電南瑞科技股份有限公司, 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司蘇州供電公司