基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析方法及系统与流程

本发明涉及电力系统数据管理，尤其涉及基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析方法及系统。

背景技术：

供电可靠性是指供电系统对用户持续供电的能力，供电中断不但会给国家造成巨大的经济损失，而且会影响人民的生活和社会的安定。随着经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，用户对供电可靠性的要求也越来越高，供电可靠性既是电力用户的基本需求，也是供电企业自身发展根本目标。

目前，我国的电力系统供电可靠性评估工作主要侧重于中压(10kV)及以上系统，一般是以10kV配变作为基本单位进行统计，而发达国家(英美等国)的供电可靠性统计是以低压用户(380/220V)作为基本统计单位。供电可靠性若只统计到中压用户是无法反映广大低压用户的实际供电可靠性的，因此必须将供电可靠性的统计工作延伸到低压。

为了解决广大用户得实际需求，需提出一套低压配电系统供电可靠性评估指标体系，并给出低压供电可靠性精确分析方法，从而辅助供电部门全面掌握低压系统的供电可靠性水平，实现真正意义上的用户供电可靠性管理到户，并找到影响供电可靠性的薄弱环节，提高用户用电满意度和供电企业优质服务水平。

供电可靠性的统计未延伸到低压的主要原因为两点：

1)中压及以上系统一旦发生停电，造成的停电范围较低压停电更广，给社会带来的损失也更大，因此供电企业更加重视保障高中压系统的供电可靠性；

2)中压系统的自动化程度较高，收集停电数据较低压更准确方便，所需数据量也较少，而低压用户分布范围广，设备自动化信息化程度较低，数据的采集与统计大多需要人工完成且存在大量数据缺失的问题，一般地区都很难统计到精确的低压供电可靠性。

传统的配电网可靠性评估方法包括解析法和蒙特卡罗模拟法。这两种方法首先都需要建立元件可靠性模型，然后进行三个步骤：状态选择、状态估计、指标计算。解析法是根据元件的随机参数，建立系统的可靠性模型，通过数值计算获取供电可靠性的各项指标。常见解析法包括最小路径法、最小割集法、区间评估法、网络等值法、状态空间法、故障模式与后果分析法等。具有可信度高的特点，但是由于计算量大，受系统规模的约束，不太适用于复杂的大规模系统。蒙特卡罗模拟法首先建立元件和系统的概率模型，模型的参数为可靠性指标，然后通过抽样方法来给出可靠性指标的概率分布和统计特征，最终得到可靠性指标的近似值。该方法适用于各种网络，不受网络规模限制，这种但是具有耗时、精度低等缺点，如低压系统的分区模型不好建立、样本容量不好确定、评估结果的精度无法保证。

上述传统方法都需要建立元件的可靠性模型，然而低压配电系统具有点多面广的特点，如果要对低压配电系统的元件建立模型，将是一件很难的事情，精度也难以保证。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析方法及系统，以解决传统配电网可靠性评估方法计算困难和难以保证精度的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析方法，包括以下步骤：

S1：选择待评价区域和待评价时间段；

S2：获取区域的配电网拓扑信息以及台区挂接的用户；

S3：按日获取区域的中压停电信息，中压停电信息包括中压计划停电信息以及中压故障停电信息；

S4：根据拓扑信息、台区的用户信息以及中压停电信息，分析当日中压停电影响的低压停电户数；

S5：获取区域内低压停电信息，低压停电信息包括配电台区和楼栋户表箱的交流失电与复电信号、95598故障报修工单和抢修信息；

S6：对所获取的中压停电信息、低压停电信息进行综合分析，得出由中压停电引起的低压停电，筛掉重复统计的低压用户停电时户数；

S7：根据配电网拓扑信息和台区挂接的用户信息，综合分析中压、低压停电信息影响的低压用户；

S8：统计区域内、待评价时间段低压用户总户数和低压用户停电时户数；

S9：根据待评价区域内低压用户总户数和低压用户总停电时户数，计算区域内待评价时间段内的低压供电可靠率。

作为本发明的方法的进一步改进：

优选地，步骤S8还包括，根据一个低压用户在同一个时间段内仅可能停电一次的原则，筛除重复统计的低压停电户数。

优选地，步骤S2中，区域的配电网拓扑信息包括实现变电站10kV出线开关-10kV分支线路开关-台区的三级拓扑，区域的拓扑信息通过地理信息系统获取得到。

优选地，台区的用户信息包括台区-低压用户的连接关系，台区挂接的用户信息通过营销管理系统获取得到。

优选地，中压停电信息通过调度管理系统获取得到，台区交流失电和复电信息通过用电信息采集系统获取得到。

优选地，步骤S4中的分析当日中压停电影响的低压停电户数包括：

S401：通过调度管理系统获取中压计划停电信息；

S402：分析中压计划停电影响的低压用户停电时的低压停电户数；

S403：通过能量管理系统获取中压配网主线的故障停电信息，分析中压配网主线故障影响的低压用户停电时户数；

S404：通过配电自动化系统获取中压配网支线的故障停电信息，分析中压配网支线故障影响的低压用户停电时候数；

步骤S4还包括，根据一个中压用户在同一个时间段内仅可能停电一次的原则，筛除重复统计的低压停电户数。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析系统，包括：

区域选择单元，用于供用户选择待评价区域和待评价时间段；

拓扑获取单元，与地理信息系统相连，用于通过地理信息系统获取区域的拓扑信息；

用户信息获取单元，与营销管理系统相连，用于通过营销管理系统获取台区的用户信息；

中压停电信息获取单元，与调度管理系统、能量管理系统和配电自动化系统相连，用于通过调度管理系统、能量管理系统和配电自动化系统信息按日获取区域的中压停电信息，中压停电信息包括中压计划停电信息以及中压故障停电信息；

低压停电信息获取单元，与用电信息采集系统、95598系统相连，用于通过用电信息采集系统获取配电台区、楼栋户表箱的交流失电与复电信号；通过95598系统获取低压报修信息和抢修信息；

停电分析单元，通过获取的中压停电信息和低压停电信息，低压停电信息包括配电台区和楼栋户表箱的交流失电与复电信号、95598故障报修工单和抢修信息，并根据配网拓扑信息、台区的用户信息以及中压停电信息，分析配电台区和楼栋停电影响的低压停电户数，分析低压报修包含的低压停电户数和停电时间，综合分析当日中压停电和低压停电影响的低压停电户数；

停电户数统计单元，用于统计待评价时间段内所有日期的总低压停电时户数；

停电户数统计单元，还用于根据一个低压用户在同一个时间段内仅可能停电一次的原则，筛除重复统计的低压停电时户数。

供电可靠率计算单元，根据台区的用户信息和待评价时间段内所有日期的总低压停电时户数计算低压供电可靠率。

本发明具有以下有益效果：

1、根据配电网现有运行的系统的数据进行综合管理和分析，获得精确的低压停电户数，从而进行高精度的低压供电可靠性统计，计算快速简单，符合实际。

2、供电可靠性水平反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度，将目前的中压供电可靠性延伸到低压，可以提高供电可靠性指标的精确程度，更好的为电网优质服务提供支撑作用。

3、在营配调数据融合的基础上，为配电网供电可靠性向低压延伸提供了帮助。提出了基于多数据源信息的配电网低压供电可靠性评估方法，相比以往的中压供电可靠性评估，其结果更精确，更能反映广大用户的实际需要。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析方法的流程示意图；

图2是本发明另一优选实施例的基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析方法的流程示意图；

图3是本发明优选实施例的基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析系统的结构示意图；

图4是本发明优选实施例的低压供电可靠性精确分析系统与配电网其他管理系统的连接结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

名词解释：

OMS：调度管理系统(Operation Management System，OMS)，提供：中压计划停电信息，用于分析中压计划停电影响的低压用户停电时的低压停电户数。

EMS：能量管理系统(Energy Management System，EMS)，提供：中压配网主线的故障停电信息，用于分析中压配网主线故障停电影响的低压用户停电时的低压停电户数。

DMS：配电自动化系统(Distribution Management System，DMS)，提供：中压配网支线的故障停电信息，用于分析中压配网支线故障停电影响的低压用户停电时的低压停电户数。

GIS系统：地理信息系统(Geographic Information System，GIS)，提供：配网中压拓扑数据：实现10kV出线开关→10kV分支线路开关→配电台区的三级拓扑贯穿。

用电信息采集系统：提供：低压停电信息，包括配电台区、楼栋户表箱的交流失电与复电信号，通过交流失电和复电信息，分析配电台区和楼栋停电影响的低压停电时户数。

95598系统：电话报修系统，提供：低压报修信息和抢修信息，分析低压报修包含的低压停电户数和停电时间。

营销管理系统：提供：获得配电台区的低压用户接入信息。

实施例1：

参见图1，本发明的基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析方法，包括以下步骤：

一种基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析方法，包括以下步骤：

S1：选择待评价区域和待评价时间段；

S2：获取区域的配电网拓扑信息以及台区挂接的用户；

S3：按日获取区域的中压停电信息，中压停电信息包括中压计划停电信息以及中压故障停电信息；

S4：根据拓扑信息、台区的用户信息以及中压停电信息，分析当日中压停电影响的低压停电户数；

S5：获取区域内低压停电信息，低压停电信息包括配电台区和楼栋户表箱的交流失电与复电信号、95598故障报修工单和抢修信息；

S6：对所获取的中压停电信息、低压停电信息进行综合分析，得出由中压停电引起的低压停电，筛掉重复统计的低压用户停电时户数；

S7：根据配电网拓扑信息和台区挂接的用户信息，综合分析中压、低压停电信息影响的低压用户；

S8：统计区域内、待评价时间段低压用户总户数和低压用户停电时户数；根据一个低压用户在同一个时间段内仅可能停电一次的原则，筛除重复统计的低压停电户数；

S9：根据待评价区域内低压用户总户数和低压用户总停电时户数，计算区域内待评价时间段内的低压供电可靠率。

通过上述步骤，能挖掘配电网现有运行的系统的数据进行综合管理和分析，获得精确的低压停电户数，从而进行高精度的低压供电可靠性统计，计算快速简单，符合实际。

实施例2：

在实际应用中，在上述步骤的基础上，本实施例的基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析方法，包括以下步骤：

S1：选择待评价区域和待评价时间段；

S2：获取区域的配电网拓扑信息以及台区挂接的用户(即台区的用户信息)；区域的配电网拓扑信息包括实现变电站10kV出线开关-10kV分支线路开关-台区的三级拓扑，区域的拓扑信息通过地理信息系统获取得到。台区的用户信息包括台区-低压用户的连接关系，台区挂接的用户信息通过营销管理系统获取得到；

S3：按日获取区域的中压停电信息，中压停电信息包括中压计划停电信息以及中压故障停电信息；

S4：根据拓扑信息、台区的用户信息以及中压停电信息，分析当日中压停电影响的低压停电户数；中压停电信息通过调度管理系统获取得到，台区交流失电和复电信息通过用电信息采集系统获取得到；

其中，分析当日中压停电影响的低压停电户数包括：

S401：通过调度管理系统获取中压计划停电信息；

S402：分析中压计划停电影响的低压用户停电时的低压停电户数；

S403：通过能量管理系统获取中压配网主线的故障停电信息，分析中压配网主线故障影响的低压用户停电时户数；

S404：通过配电自动化系统获取中压配网支线的故障停电信息，分析中压配网支线故障影响的低压用户停电时间和户数；

S405：根据一个中压用户在同一个时间段内仅可能停电一次的原则，筛除重复统计的低压停电户数；

S5：获取区域内低压停电信息，低压停电信息包括配电台区和楼栋户表箱的交流失电与复电信号、95598故障报修工单和抢修信息。即：

获取台区的交流失电信息与复电信息，得到台区停电信息，分析台区停电影响的低压停电时户数；获取楼栋户表箱的交流失电与复电信号，分析楼栋停电影响的低压停电时户数；获取95598电话低压故障报修信息和抢修信息，分析低压故障报修信息和抢修信息包含的低压停电时户数；

S6：对所获取的中压停电信息、低压停电信息进行综合分析，得出由中压停电引起的低压停电，筛掉重复统计的低压用户停电时户数；

S7：根据配电网拓扑信息和台区挂接的用户信息，综合分析中压、低压停电信息影响的低压用户；

S8：统计区域内、待评价时间段低压用户总户数和低压用户停电时户数；根据一个低压用户在同一个时间段内仅可能停电一次的原则，筛除重复统计的低压停电户数；

S9：根据待评价区域内低压用户总户数和低压用户总停电时户数，计算区域内待评价时间段内的低压供电可靠率。

实施例3：

下面以湖南省某地市为例，对上述方法进行实例分析，参见图2，具体步骤如下：

(1)选择待评价低压供电可靠性的统计区域和统计时间段；

(2)统计月M＝1；统计日D＝1；

(3)通过GIS获取该区域的拓扑信息；

(4)通过营销管理系统获取台区的用户信息；

(5)获取中压计划停电信息；

(6)分析中压计划停电影响的低压用户停电时户数；

(7)获取中压故障停电信息；

(8)分析中压故障停电影响的低压用户停电时户数；

(9)中压停电事件分析完毕？是则转下一步；否则转到(5)；

(10)获取台区低电压信息，根据台区低电压推算停电台区；

(11)分析台区停电影响的低压用户停电时户数；

(12)获取楼栋户表箱的交流失电与复电信号；

(13)分析楼栋停电影响的低压用户停电时户数；

(14)获取95598低压报修信息和抢修信息；

(15)分析低压报修所包含的停电用户和停电时间；

(16)低压停电事件分析完毕？

(17)整合当日所有低压用户停电信息；

(18)筛掉重复统计的停电时户数；

(19)得到当日总的低压停电时户数；

(20)D达到该月最大值？是则转下一步；否则转到(5)，D＝D+1，获取中压计划停电信息；

(21)M达到最大值？是则转下一步；

(22)D达到该月最大值？是则转下一步；否则转到(3)，M＝M+1，D＝1，通过GIS获取该区域的拓扑信息；

(23)得到统计时间段内总的低压停电时户数，并计算低压供电可靠率。

实施例4：

参见图3、图4，本发明还提供了一种基于多数据源挖掘的低压供电可靠性精确分析系统，包括以下单元：

区域选择单元，用于供用户选择待评价区域和待评价时间段；

拓扑获取单元，与地理信息系统相连，用于通过地理信息系统获取区域的拓扑信息；

用户信息获取单元，与营销管理系统相连，用于通过营销管理系统获取台区的用户信息；

中压停电信息获取单元，与调度管理系统、能量管理系统和配电自动化系统相连，用于通过调度管理系统、能量管理系统和配电自动化系统信息按日获取区域的中压停电信息，中压停电信息包括中压计划停电信息以及中压故障停电信息；

低压停电信息获取单元，与用电信息采集系统、95598系统相连，用于通过用电信息采集系统获取配电台区、楼栋户表箱的交流失电与复电信号；通过95598系统获取低压报修信息和抢修信息；

停电分析单元，通过获取的中压停电信息和低压停电信息，低压停电信息包括配电台区和楼栋户表箱的交流失电与复电信号、95598故障报修工单和抢修信息，并根据配网拓扑信息、台区的用户信息以及中压停电信息，分析配电台区和楼栋停电影响的低压停电户数，分析低压报修包含的低压停电户数和停电时间，综合分析当日中压停电和低压停电影响的低压停电户数；

停电户数统计单元，用于统计待评价时间段内所有日期的总低压停电时户数；

停电户数统计单元，还用于根据一个低压用户在同一个时间段内仅可能停电一次的原则，筛除重复统计的低压停电时户数；

供电可靠率计算单元，根据台区的用户信息和待评价时间段内所有日期的总低压停电时户数计算低压供电可靠率。

综上，随着配电网自动化程度的提高，营配数据融合技术的发展，已经具备了初步将供电可靠性的指标统计由中压逐渐延伸到低压用户的体检。在中压停电事件的基础上考虑了低压的停电事件，并且从多类数据源获取尽量完整的低压停电信息，可以在一定程度上满足低压供电可靠性统计分析的需要。本发明研究基于营配调数据融合的低压用户供电可靠性精确分析方法，构建了符合中国国情的低压供电可靠性指标体系；为配电网供电可靠性向低压延伸提供了帮助。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。