一种配电网低电压治理方案的分析方法及系统与流程

本发明涉及数据处理技术领域，更具体的说，是涉及一种配电网低电压治理方案的分析方法及系统。

背景技术：

农村电网作为国民经济和社会发展的重要组成部分，在构建社会主义和谐社会中，肩负着十分重要的职责。然而由于种种原因，部分地区的广大农村用户在用电高峰时段电压偏低，个别农村地区低电压问题还很突出，已不能满足农村用户正常的用电需要。为更好地服务于社会主义新农村建设，必须加强对农村低电压的治理，加快对农村电网的升级改造。

目前，电力企业目前已经有成熟的系统，记录了低电压现象发生的次数，各低电压治理方案的效果及投资需求。但是，没有一种快速定量化计算最优治理方案的方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种配电网低电压治理方案的分析方法及系统，可以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种配电网低电压治理方案的分析方法，包括：

获取基础数据以及用户输入的低电压治理目标；

对所述基础数据进行数据分析，得到当前低电压现状水平以及低电压治理的初步方案；

对所述初步方案进行投资计算和效益分析并结合所述低电压治理目标得到优化方案；

依据所述优化方案以及根据所述当前低电压现状水平得到的总体治理目标得到综合方案。

优选的，所述获取用户输入的低电压治理目标包括：

获取用户输入的可靠性目标；

对所述可靠性目标进行量化操作，得到低电压治理目标。

优选的，所述对所述基础数据进行数据分析，得到当前低电压现状水平以及低电压治理的初步方案包括：

将所述基础数据中的电压合格率以及供电区域划分在预设的低电压治理方案分析数据库中进行匹配，得到当前低电压现状水平；

根据所述当前低电压现状水平，查找所述低电压治理方案分析数据库中存储的与所述当前低电压现状水平相对应的总体治理目标；

根据所述当前低电压现状水平获取所述预设的低电压治理方案分析目标库中的初步方案。

优选的，所述对所述初步方案进行投资计算和效益分析并结合所述低电压治理目标得到优化方案包括：

获取所述低压治理的初步方案中的目标电压合格率；

在预设的低电压治理方案库中使用预设的算法得到与所述目标电压合格率相符合的至少一个低电压治理方案所对应的方案代码；

将所述方案代码对应的低电压治理方案作为优化方案。

本发明另一方面提供了一种配电网低电压治理方案的分析系统，包括：

输入模块，用于获取基础数据以及用户输入的低电压治理目标；

第一数据分析模块，用于对所述基础数据进行数据分析，得到当前低电压现状水平以及低电压治理的初步方案；

第二数据分析模块，用于对所述初步方案进行投资计算和效益分析并结合所述低电压治理目标得到优化方案；

输出模块，用于依据所述优化方案以及根据所述当前低电压现状水平得到的总体治理目标得到综合方案。

优选的，所述输入模块包括：

输入单元，用于获取用户输入的可靠性目标；

量化单元，用于对所述可靠性目标进行量化操作，得到低电压治理目标。

优选的，所述第一数据分析模块包括：

第一分析单元，用于将所述基础数据中的电压合格率以及供电区域划分在预设的低电压治理方案分析数据库中进行匹配，得到当前低电压现状水平；

第二分析单元，用于根据所述当前低电压现状水平，查找所述低电压治理方案分析数据库中存储的与所述当前低电压现状水平相对应的总体治理目标；

第三分析单元，用于根据所述当前低电压现状水平获取所述预设的低电压治理方案分析目标库中的初步方案。

优选的，所述第二数据分析模块包括：

获取单元，用于获取所述低压治理的初步方案中的目标电压合格率；

第三分析单元，用于在预设的低电压治理方案库中使用预设的算法得到与所述目标电压合格率相符合的至少一个低电压治理方案所对应的方案代码；

确定单元，用于将所述方案代码对应的低电压治理方案作为优化方案。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种配电网低电压治理方案的分析方法及系统，所述方法包括：获取基础数据以及用户输入的低电压治理目标；对所述基础数据进行数据分析，得到当前低电压现状水平以及低电压治理的初步方案；对所述初步方案进行投资计算和效益分析并结合所述低电压治理目标得到优化方案；依据所述优化方案以及根据所述当前低电压现状水平得到的总体治理目标得到综合方案。由于综合方案是经过初步方案、优化方案并结合总体治理目标和低电压治理目标所得到的最优方案，因此，可以快速定量化的计算出最优治理方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种配电网低电压治理方案的分析方法的流程示意图；

图2为本发明公开的一种配电网低电压治理方案的分析系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由背景技术可知，解决低电压问题是供电惬意矢志不渝坚持的事业，通过本发明的技术方案，可以使供电企业将全面了解形成低电压问题的原因，指导企业编制科学、经济的低电压治理方案，为及时完成低电压改造治理工作，加强低电压管理工作，健全低电压预防机制，最终为实现低电压“零”的目标奠定坚实的基础。

下面详细介绍本发明的具体实施例。

图1是本发明公开的一种配电网低电压治理方案的分析方法的流程图。

参考图1，本发明公开了一种配电网低电压治理方案的分析方法，包括：

S101、获取基础数据以及用户输入的低电压治理目标；

本发明中，在整体的逻辑上可以分为三个步骤，数据输入、数据分析和数据输出。

其中，输入分可以为三个部分，第一部分输入公司低电压系统中的低电压数据以及一些网架基础数据，存储于低电压治理方案分析数据库；第二部设定预期低电压治理目标，可以结合公司实际情况，手动输入低电压治理目标，存储于低电压治理方案分析目标库中；第三部分为低电压治理方案，在未进行方案的优化比较时，仅须一次手动输入，单位投资及低电压治理效果作为基本方案存储于低电压治理方案库，若变动时需要进行调整。

在本发明实施例中，获取基础数据以及用户输入的低电压治理目标。

其中，基础数据的获取可以由用户进行选择具体区域或具体时间段内的数据，也可以预先设置好每次执行分析方法时所读取的范围或读取的依据。

其中，获取用户输入的低电压治理目标可以具体包括为：

获取用户输入的可靠性目标；

对所述可靠性目标进行量化操作，得到低电压治理目标。

此步骤中，将用户输入的可靠性目标进行量化处理，得到低电压治理目标。

S102、对所述基础数据进行数据分析，得到当前低电压现状水平以及低电压治理的初步方案；

具体包括，将所述基础数据中的电压合格率以及供电区域划分在预设的低电压治理方案分析数据库中进行匹配，得到当前低电压现状水平；

根据所述当前低电压现状水平，查找所述低电压治理方案分析数据库中存储的与所述当前低电压现状水平相对应的总体治理目标；

根据所述当前低电压现状水平获取所述预设的低电压治理方案分析目标库中的初步方案。

本发明实施例中，预设的低电压治理方案分析数据库中可以包括有低压治理阶段分类及各阶段策略表。如表1所示。

表1、低电压治理阶段分类及各阶段策略

本发明实施例中，对所述基础数据进行数据分析，目的是实现两个目标：一是给出公司目前低电压现状水平，设定治理目标策略，二是根据现状低电压发生情况，给出低电压治理的初步策略。

其中，将所述基础数据中的电压合格率以及供电区域划分在预设的低电压治理方案分析数据库中进行匹配，得到当前低电压现状水平；

根据所述当前低电压现状水平，查找所述低电压治理方案分析数据库中存储的与所述当前低电压现状水平相对应的总体治理目标即设定治理目标策略；

根据所述当前低电压现状水平获取所述预设的低电压治理方案分析目标库中的初步方案即给出低电压治理的初步策略。

其中，初步策略可以包括有10种。如表2中所示。

表2、初步策略方案归纳表

其中，各个方案的具体内容如下。

(一)全面开展变电站AVC(VQC)控制策略分析和设备消缺工作(以调度部为主、管理、预防方案)。

对各变电站开展AVC(VQC)控制策略合理性分析和设备消缺工作，预防因AVC(VQC)参数设置不合理、设备运行不正常导致的母线低电压问题，确保配变首端电压合格率100％。

(二)全面开展配变三相不平衡排查治理工作(以调度部、运检部及营销部为主、管理、预防方案)。

一是充分利用负荷监测平台，全面排查配变低压负荷三相不平衡情况，列出最高负载率超过80％且三相不平衡度超过20％的台区，及时去现场核实，平衡三相负荷，公司运检部定期开展三相不平衡台区治理抽查。

二是加强新接入负荷管控，建立运检、营销协同办公机制，根据配变三相负荷分布情况，平衡有序的接入低压负荷。

(三)全面开展配变分接头档位排查调整工作(以调度部及运检部门为主、管理、预防方案)。

一是重点对存在低电压隐患的台区，综合分析变电站母线电压、配变位置、配变所供负荷特性、配变运行状况等情况，制订配变档位优化配置和调整方案，防止因配变档位不及时调整所引起的低电压问题。

二是加强新增配变初始档位管理，初始档位一般选择在“+2档”(即10.5千伏)，各单位应根据安装位置、负荷特性等因素，分区段合理确定本单位配变分接头初设档位。

三是建立配变分接头档位管理常态机制，各单位定期将当年迎峰度夏和迎峰度冬期间配变分接头调整计划报送公司运检部，公司运检部结合迎峰期间低电压发生情况，开展抽查工作。

(四)切实加强配变低压无功补偿装置管理(以运检部门为主、管理、预防方案)。

一是全面梳理配变无功补偿装置型号、数量、定值设置、投运情况，将配变无功补偿装置统计表报送公司运检部。

二是加强配变无功补偿装置消缺工作，确保可投率达95％以上。可以采用自适应负荷有载调压。配电网有载调压包括变电站层级的有载调压主变压器、中压馈线层级的线路自动调压器、配电台区层级的有载调压配变以及低电压补偿装置等，可通过智能控制部分判断输出电压值与基准电压值的偏差，如大于允许范围并延续一定时间后，控制有载分接开关调节输出电压；低电压补偿装置可直接串联在低压线路中，通过自动跟踪电网电压调节升压幅度，保障低压用户电压质量。

(五)集中开展负荷监测平台异常数据消缺和台区总表全覆盖工作(以运检部门及营销部为主、管理、预防方案)。

建立健全配电网低电压监测网络。构建城乡配电网电压质量监测网络和管理平台，在还未普及智能配电台区和用户用电信息采集系统建设的区域，增加电压监测点数量，加强电压监测仪日常维护和检查，发现运行异常的监测仪及时进行维修或更换。

具体包括以下两方面：

一是对已实现负荷数据应用的台区总表，进行数据分析和核查，核查异常数据(如：台区监测数据缺失或数据不全、电流(电压)缺相、有功比对偏差率过高、台区过载率超过200％等)，并通过现场查勘排查数据异常原因(如：台账错误、CT变比错误、台区总表损坏等)，完成消缺整改。

二是建立负荷监测平台异常数据动态消缺机制，形成数据分析、核查、消除的闭环管理流程，确保负荷监测平台数据准确，为加强台区低电压监控提供有力支撑。

(六)重视季节性负荷管理工作引导客户错避峰用电和转移可移动负荷(以营销部为主、管理、预防方案)。

在季节性或短时期集中用电需求的农村地区，加强宣传，引导低压客户错(避)峰用电，将可移动的用电负荷集中时段转移到配变台区附近，实现均衡用电，满足农村季节性或时段性高峰用电需求。同时，依据低压用户典型日电压波动规律，不定期开展“低电压”情况普查和抽查，跟踪低电压事件处理过程，及时有效解决低电压问题。

(七)10kV线路无功补偿(以运检部为主、技术、治理方案)。

对电力系统进行适当的无功补偿，可以稳定电网电压，提高功率因数，提高设备利用率，减小网络有功功率损耗，提高输电能力，平衡三相功率，为系统提供电压支撑，提高系统运行安全性。

(八)接线端子、令克接触不良、跌落或烧毁，修复、更换令克(以运检部为主、技术、治理方案)。

接线端子、令克接触不良、跌落或烧毁，进行修复、或进行更换令克，解决由于设备故障出现的低电压现象。

(九)配变增容、新增配变(以运检部为主、技术、治理方案)。

配电网经过近几年的建设与改造，特别是经过农网改造和新农村电气化村的建设，10kV线路已基本能满足城乡用电需求，但在个别地区，特别是城乡结合部，还存在着因小工业及居民生活用电增容迅猛、电压合格率低、家用电器无法正常工作等现象。配变增容、新增配变能够提高供电能力，降低配变负载率，确保电压合格。

(十)线路负荷转移(以调控中心为主、技术、治理方案)。

对由于负荷过重，设备重载造成的低电压现象，在对电网进行分析，具备负荷转移条件的情况下，对部分负荷进行转移，使电网设备工作在经济状态，解决低电压问题。

本发明实施例中，根据所述当前低电压现状水平获取所述预设的低电压治理方案分析目标库中的初步方案即给出低电压治理的初步策略。可以根据预设的对应关系，来确定出多个初步方案。例如，第一阶段可以对应给出方案1-8，第二阶段可以给出方案3-10作为初步方案。

S103、对所述初步方案进行投资计算和效益分析并结合所述低电压治理目标得到优化方案；

在得到初步方案后，本发明实施例进一步的需要对初步方案进行分析，得到优化方案。

具体包括。

获取所述低压治理的初步方案中的目标电压合格率；

在预设的低电压治理方案库中使用预设的算法得到与所述目标电压合格率相符合的至少一个低电压治理方案所对应的方案代码；

将所述方案代码对应的低电压治理方案作为优化方案。

具体的，对方案库中的各个方案技术性和经济性进行分析。低电压治理直接反应在低电压出现持续的电时间和低电压发生的户数上，因此选取低电压出现时户数作为治理效果的量化指标。技术性主要考虑每年可以降低的时户数，经济性则考虑方案的投资，将单位投资降低的时户数作为技术性与经济性的结合点，以便综合衡量方案的技术性与经济性。

估算方法主要为两种：量化计算和模糊估算。

量化计算其相关计算参数较为准确，主要来源为系统统计及经验值，采用的计算公式具有理论基础，计算得出的值较可信度较高，定义为量化计算；模糊估算其相关计算参数为估算值，采用正比、反比、线性等简单逻辑关系进行估算，偏差比较大，计算出的值可信度不高，定义为模糊估算。能采用量化计算方法的尽量用量化计算法，管理提升类的由于很难详细计算其效果因此采用了模糊估算。10种低电压治理方案及其投资与效益估算方法如表3所示。

表3、10种方案及各方案估算方法

对上述方案进行估算后，可以生成表4中的各个参数。

其中，各方案的具体分析参数见表4。

表4、配电网低电压治理优化方案主要参数

其中，表4中配电网低电压治理方案主要参数说明如下。

1、经营策略权重Q：由供电公司所属的配电网低电压治理发展阶段及低电压治理目标确定。不同阶段经营策略不同，赋予权重影响低电压治理方案选取的计算结果。

2、单位投资效果F：各个方案计算方法不同。F的取值由很多因素决定，如影响供电公司低电压的原因，影响的时户数以及供电公司现状的配电网设备、网架及管理水平等。

3、可降低的时户数上限Tmax：每种方法提升的低电压治理效果具有上限，达到上限后，再投入将不再有效果。它也是由很多因素决定，如影响供电公司低电压的原因，影响的时户数以及供电公司现状的配电网设备、网架及管理水平等。

4、投资(万元)Pa：为了实现△T需要的投资，低电压治理需要投资。

5、电压合格率提升(时户数)：投资于某一方案后，取得的低电压治理提升效果。

其中，具体得到优化方案的方式可以包括如下步骤。

在可选的多种低电压治理方案中，为了选择最优方案，在既定的治理目标要求下，求方案组合所付出的投资额最小。即在目标电压合格率提升△T情况下，求最小的投资组合Pmin，此时的方案组合为最优方案。

其中，数学表达式为：

△T＝Fa*Pa+Fb*Pb+Fc*Pc+… (式-1)；

P＝Pa+Pb+Pc+… (式-2)；

求P的最小值Pmin。

其中：

△T为满足电压合格率要求需降低的时户数；

P为投资；

F等为单位投资电压合格率提升时户数。

S104、依据所述优化方案以及根据所述当前低电压现状水平得到的总体治理目标得到综合方案。

最后，结合所述优化方案以及所述总体治理目标，进行分析，得到综合方案。

其中，分析策略如下：

S1：求出各方案经营策略权重Q(需要由相关专家讨论得出，总权重为1)与对应单位投资效果F的乘积，并将其按大小排序。求各电压合格率提升方案单位投资效果Q*F的值(Q为公司当前经营策略所决定的电压合格率提升方案权重)，并按由高到低排序。Q*F越大，则说明考虑当前公司经营策略下，低电压治理方案投资效果最好。

S2：计算满足目标△T情况下，电压合格率提升最优方案组合；若可降低的时户数上限TMAX1>△T，方案一则为最优方案；若TMAX1+TMAX2>△T，则方案一+方案二为最优方案；方案一+方案二+方案N，若TMAX1+TMAX2+TMAXN>△T，则方案一+方案二为最优方案。

S3：计算最优组合方案需要的投入P，P＝Pa+Pb+…。

需要说明的是，最后输出的综合方案中，可以包括有下面四种类型的数据。一是输出公司主要低电压统计数据；二是输出公司目前低电压治理水平；三是输出公司低电压治理策略；四是输出建议低电压治理方案(包含投资及电压合格率提升预估)。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种配电网低电压治理方案的分析方法，所述方法包括：获取基础数据以及用户输入的低电压治理目标；对所述基础数据进行数据分析，得到当前低电压现状水平以及低电压治理的初步方案；对所述初步方案进行投资计算和效益分析并结合所述低电压治理目标得到优化方案；依据所述优化方案以及根据所述当前低电压现状水平得到的总体治理目标得到综合方案。由于综合方案是经过初步方案、优化方案并结合总体治理目标和低电压治理目标所得到的最优方案，因此，可以快速定量化的计算出最优治理方案。

本发明另一方面提供了一种配电网低电压治理方案的分析系统，包括：

输入模块201，用于获取基础数据以及用户输入的低电压治理目标；

第一数据分析模块202，用于对所述基础数据进行数据分析，得到当前低电压现状水平以及低电压治理的初步方案；

第二数据分析模块203，用于对所述初步方案进行投资计算和效益分析并结合所述低电压治理目标得到优化方案；

输出模块204，用于依据所述优化方案以及根据所述当前低电压现状水平得到的总体治理目标得到综合方案。

优选的，所述输入模块包括：

输入单元，用于获取用户输入的可靠性目标；

量化单元，用于对所述可靠性目标进行量化操作，得到低电压治理目标。

优选的，所述第一数据分析模块包括：

第一分析单元，用于将所述基础数据中的电压合格率以及供电区域划分在预设的低电压治理方案分析数据库中进行匹配，得到当前低电压现状水平；

第二分析单元，用于根据所述当前低电压现状水平，查找所述低电压治理方案分析数据库中存储的与所述当前低电压现状水平相对应的总体治理目标；

第三分析单元，用于根据所述当前低电压现状水平获取所述预设的低电压治理方案分析目标库中的初步方案。

优选的，所述第二数据分析模块包括：

获取单元，用于获取所述低压治理的初步方案中的目标电压合格率；

第三分析单元，用于在预设的低电压治理方案库中使用预设的算法得到与所述目标电压合格率相符合的至少一个低电压治理方案所对应的方案代码；

确定单元，用于将所述方案代码对应的低电压治理方案作为优化方案。

需要说明的是，本实施例的一种配电网低电压治理方案的分析系统可以采用上述方法实施例中的一种配电网低电压治理方案的分析方法，用于实现上述方法实施例中的全部技术方案，其各个模块的功能可以根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可参照上述实施例中的相关描述，此处不再赘述。

可以看出，本发明公开了一种配电网低电压治理方案的分析系统，所述方法系统获取基础数据以及用户输入的低电压治理目标；对所述基础数据进行数据分析，得到当前低电压现状水平以及低电压治理的初步方案；对所述初步方案进行投资计算和效益分析并结合所述低电压治理目标得到优化方案；依据所述优化方案以及根据所述当前低电压现状水平得到的总体治理目标得到综合方案。由于综合方案是经过初步方案、优化方案并结合总体治理目标和低电压治理目标所得到的最优方案，因此，可以快速定量化的计算出最优治理方案。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。