中壓配電網(wǎng)規(guī)劃評估分析系統(tǒng)設(shè)計
摘要:目前配電網(wǎng)評估分析工作主要由人工完成,效率低下,容易出錯。本文針對配電網(wǎng)規(guī)劃評估過程現(xiàn)有的問題設(shè)計了地區(qū)中壓配電網(wǎng)規(guī)劃評估分析系統(tǒng)。評估分析系統(tǒng)采用層級結(jié)構(gòu),從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水平、負(fù)荷供應(yīng)能力、裝備技術(shù)水平3個方面將配電網(wǎng)評估過程分解為基本統(tǒng)計指標(biāo)層、網(wǎng)架分析指標(biāo)層和現(xiàn)狀網(wǎng)評估結(jié)果3個層級,能有效地評估分析出配電網(wǎng)的現(xiàn)狀特征。實現(xiàn)基礎(chǔ)統(tǒng)計數(shù)據(jù)在數(shù)值與拓?fù)涞确矫娴南嚓P(guān)校驗,改進了配電網(wǎng)接線模式識別算法和專供能力計算算法。最后,通過實驗結(jié)果表明,評估分析系統(tǒng)能取得良好的效果。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/277714.htm引言
配電網(wǎng)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備數(shù)量龐大、改造建設(shè)頻繁等特點[1],在進行配電網(wǎng)規(guī)劃時,準(zhǔn)確的現(xiàn)狀網(wǎng)評估與分析是必不可少的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)[2],通過詳細(xì)的分析與評估計算,能有效發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)現(xiàn)存的問題,以便在規(guī)劃中有的放矢,合理高效地提出解決方案。我國目前的現(xiàn)狀網(wǎng)評估分析工作主要是人工完成,這一現(xiàn)象在中低壓配電網(wǎng)的建設(shè)改造中尤為突出,不僅耗時長且準(zhǔn)確率低,造成了資金的巨大浪費。再加上缺乏對統(tǒng)計錯誤的校驗機制,使得配電網(wǎng)的評估與分析存在諸多問題,因此計算機規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)是現(xiàn)代城市電網(wǎng)規(guī)劃必不可少的工具[3-4]。雖然已經(jīng)有了諸如PSASP[5]、EDSA Technical 等相關(guān)配電網(wǎng)規(guī)劃輔助軟件,能夠在提高電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計水平,減輕規(guī)劃人員勞動強度方面發(fā)揮作用,但這些軟件并不是針對配電網(wǎng)統(tǒng)計評估的專用軟件,對于現(xiàn)狀網(wǎng)評估分析部分的設(shè)計較為粗糙,難以反映基層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的實際情況,并且使用起來較為復(fù)雜,難以調(diào)動基層工作人員參與到配電現(xiàn)狀網(wǎng)評估分析的工作中來。
隨著計算機技術(shù)以及城市電網(wǎng)規(guī)劃理論的逐步發(fā)展,很多研究者己經(jīng)對城市電網(wǎng)規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)進行了嘗試性的研發(fā)工作,并取得了很多好的成果[6-11],但采用的數(shù)據(jù)庫技術(shù)缺乏針對配電網(wǎng)相關(guān)規(guī)劃指標(biāo)的評估功能,尤其是諸如接線模式分析,轉(zhuǎn)供率計算等拓?fù)湎嚓P(guān)的分析功能,并不能直接應(yīng)用于配電網(wǎng)規(guī)劃的評估與分析工作。同時由于缺乏系統(tǒng)、科學(xué)的電網(wǎng)分析評估軟件,對電網(wǎng)現(xiàn)存和即將出現(xiàn)的問題不能定量給出問題的嚴(yán)重程度與問題出現(xiàn)的具體位置,這將直接影響配電網(wǎng)規(guī)劃改造工作的順利進行。
本文針對傳統(tǒng)條件下配電網(wǎng)評估中存在的諸多問題,分析對配電網(wǎng)規(guī)劃的評估、分析系統(tǒng)的相關(guān)需求,開發(fā)相應(yīng)的配電網(wǎng)統(tǒng)計與評估系統(tǒng)。實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫錄入數(shù)據(jù)的數(shù)值與拓?fù)湫r?,盡可能保證原始統(tǒng)計信息的正確性,實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)架拓?fù)浞治龊徒泳€模式識別,完成現(xiàn)狀網(wǎng)評價中相關(guān)指標(biāo)的計算,并生成標(biāo)準(zhǔn)化的分析報表,方便配電網(wǎng)規(guī)劃人員的使用。
1 中壓配電網(wǎng)評估分析過程及方法
1.1 中壓配電網(wǎng)評估分析過程
中壓配電網(wǎng)評估與分析過程包括前期數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)校驗與糾錯、評估與分析共3個步驟。
(1)數(shù)據(jù)收集:數(shù)據(jù)收集可以分為統(tǒng)計數(shù)據(jù)收集和運行數(shù)據(jù)收集。其中統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集主要來源于生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)(PMS系統(tǒng))和企業(yè)資源管理系統(tǒng)(ERP系統(tǒng)),主要包括負(fù)荷信息、線路信息、設(shè)備信息、用電信息等。運行數(shù)據(jù)主要來源于調(diào)度系統(tǒng),包括電流、電壓、功率、開關(guān)位置、設(shè)備運行情況等信息。
(2)數(shù)據(jù)校驗與糾錯:首先,對每個數(shù)據(jù)字段建立數(shù)據(jù)完整性規(guī)則;其次,建立數(shù)據(jù)字段間的關(guān)聯(lián)和依存規(guī)則;再次,對導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)依據(jù)規(guī)則進行校驗和糾錯,使數(shù)據(jù)庫完整可靠。
(3)評估與分析:根據(jù)建立的評估指標(biāo)體系,對中壓配電網(wǎng)分層級進行單項評估、綜合分析,得出中壓配電網(wǎng)的網(wǎng)架特征和問題所在,從而形成對配電網(wǎng)規(guī)劃具有指導(dǎo)意義的評估結(jié)果。
1.2 區(qū)域中壓配電網(wǎng)評估分析體系
從圖1中可知,本文將中壓配電網(wǎng)統(tǒng)計評價體系分為A網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水平、B負(fù)荷供應(yīng)能力、C裝備技術(shù)水平三個大類,其中,每個大類下又分為許多具體的指標(biāo)。A網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水平可分為:A1長度不合格線路比例、A2環(huán)網(wǎng)化率、A3分段數(shù)合格線路比例;B1到B5共5個指標(biāo)構(gòu)成B負(fù)荷供應(yīng)能力大類;C1到C4共4個指標(biāo)構(gòu)成C裝備技術(shù)水平大類。
2 配電網(wǎng)規(guī)劃分析系統(tǒng)
2.1 配電網(wǎng)規(guī)劃分析系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
從圖2中可以看出配電網(wǎng)分析系統(tǒng)包括基本統(tǒng)計指標(biāo)、網(wǎng)架分析指標(biāo)和現(xiàn)狀網(wǎng)評估結(jié)果三個層次?;窘y(tǒng)計指標(biāo)包括類別判斷型統(tǒng)計和數(shù)值求解型統(tǒng)計,類別判斷型統(tǒng)計主要是判斷線路是主干或分支以及網(wǎng)架是電纜或架空;數(shù)值求解型統(tǒng)計主要是統(tǒng)計線路的長度、截面積、公變、專變重載過載數(shù)目以及聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分段開關(guān)與饋線連接的位置和數(shù)目等。
合理的指標(biāo)體系對于提高評價效率和評價效果會產(chǎn)生直接的影響,本文提出的指標(biāo)體系為三層結(jié)構(gòu),聚合度高、結(jié)構(gòu)簡單,能夠全面刻畫配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展過程中的特征,具有較好的整體性和適應(yīng)性。各項底層指標(biāo)意義明確,計算所需的指標(biāo)值通過數(shù)據(jù)搜集后統(tǒng)計獲取,數(shù)據(jù)來源方便且計算方法簡單。
網(wǎng)架分析指標(biāo)包括拓?fù)漕惙治鲋笜?biāo)和數(shù)值類分析指標(biāo),拓?fù)漕惙治鲋笜?biāo)主要是識別接線模式,以便規(guī)劃人員進行修改、分析線路可否轉(zhuǎn)供,衡量供電可靠性;數(shù)值類分析指標(biāo)主要是統(tǒng)計各分區(qū)主干線路長度、線路負(fù)載率、絕緣線長度等。
基于配電網(wǎng)現(xiàn)狀網(wǎng)的相關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn),以及網(wǎng)架分析指標(biāo)層的統(tǒng)計和分析結(jié)果,從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水平,負(fù)荷供應(yīng)能力,裝備技術(shù)水平三大項指標(biāo)進行評價指標(biāo)計算,并根據(jù)需求按照供電分區(qū)或所屬變電站進行評價結(jié)果的分類整理與規(guī)范化輸出。
2.2 關(guān)鍵算法實現(xiàn)
2.2.1 配電接線模式識別算法
基于計算機算法的配電網(wǎng)接線模式識別一直是配電網(wǎng)統(tǒng)計評估軟件面臨的技術(shù)難題,尤其是對于開關(guān)站型或兩個獨立單環(huán)網(wǎng)型的雙環(huán)網(wǎng)接線模式識別,已有配網(wǎng)統(tǒng)計評估軟件都未能正確辨識。由于配電網(wǎng)接線模式識別流程龐大,此處僅對識別架空線的主要流程進行說明,電纜線接線模式識別流程圖以附錄形式給出。
評論