一种配电网设备的综合利用率的获取方法及装置与流程

本发明涉及配电系统领域，特别涉及一种配电网设备的综合利用率的获取方法及装置。

背景技术：

近年来，电网的规划发展由粗放型向集约化转变，电网的利用率因与经济性密切相关，越来越受到广泛关注。中低压配电网在电网设备数量中所占的比例很大，其设备利用率不高的情况较为突出。

目前，供电企业通常利用“三率”来衡量配电系统性能的好坏，即反映供电持续性的可靠率、反映运行经济性的线损率和反映供电质量的电压合格率。但是用于反映电网建设经济性的指标及其相关的评估方法却未能受到充分关注，从而造成当前电网设备的利用率偏低。

从目前评价设备利用率的指标来看，部分指标仅以设备时间断面上的功率来体现，如负载率等。部分指标仅以设备功率上的波动情况来体现，如负荷率等。可以看出，这些评价均从不同的侧面评价，其不能全面评价配电网设备的利用率，综合评价不足，对配电网利用率的评价准确性不高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能全面评价配电网设备的利用率、评价的准确性不高的缺陷，提供一种能全面评价配电网设备的利用率、提高评价的准确性的配电网设备的综合利用率的获取方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种配电网设备的综合利用率的获取方法，包括如下步骤：

A)设置时间参数，并获取所述时间参数内配电网设备的相关参数；所述相关参数包括额定容量和负荷功率；

B)根据所述负荷功率作图得到所述配电网设备的负荷曲线；

C)根据所述额定容量和负荷曲线计算得到所述配电网设备的负载率、负荷率和容量因子；

D)计算所述负载率、负荷率和容量因子的平均值得到所述配电网设备的综合利用率。

在本发明所述的配电网设备的综合利用率的获取方法中，所述配电网设备包括变压器和线路，所述额定容量包括变压器的额定容量和线路的额定容量，所述负荷功率包括变压器的负荷功率和线路的负荷功率。

在本发明所述的配电网设备的综合利用率的获取方法中，所述步骤B)进一步包括：

B1)根据所述变压器的负荷功率作图得到变压器负荷曲线；

B2)根据所述线路的负荷功率作图得到线路负荷曲线；

上述步骤中，先执行步骤B1)再执行步骤B2)，或先执行步骤B2)再执行步骤B1)。

在本发明所述的配电网设备的综合利用率的获取方法中，所述步骤C)进一步包括：

C1)根据所述负荷曲线计算得到所述配电网设备的最大负荷、平均负荷和所述时间参数内配电网设备的变送电量；

C2)计算所述配电网设备的最大负荷与负荷的功率因数的比值得到视在功率，当所述视在功率小于或等于所述额定容量时，计算所述视在功率与所述额定容量的比值得到所述配电网设备的负载率，当所述视在功率大于所述额定容量时，计算所述额定容量与所述视在功率的比值得到所述配电网设备的负载率；

C3)计算所述平均负荷与最大负荷的比值得到所述配电网设备的负荷率；

C4)计算所述额定容量与时间参数的乘积，并将所述时间参数内配电网设备的变送电量除以所述乘积得到所述配电网设备的容量因子。

本发明还涉及一种实现上述配电网设备的综合利用率的获取方法的装置，包括：

相关参数获取单元：用于设置时间参数，并获取所述时间参数内配电网设备的相关参数；所述相关参数包括额定容量和负荷功率；

负荷曲线获取单元：用于根据所述负荷功率作图得到所述配电网设备的负荷曲线；

参数计算单元：用于根据所述额定容量和负荷曲线计算得到所述配电网设备的负载率、负荷率和容量因子；

综合利用率计算单元：用于计算所述负载率、负荷率和容量因子的平均值得到所述配电网设备的综合利用率。

在本发明所述的实现上述配电网设备的综合利用率的获取方法的装置中，所述配电网设备包括变压器和线路，所述额定容量包括变压器的额定容量和线路的额定容量，所述负荷功率包括变压器的负荷功率和线路的负荷功率。

在本发明所述的实现上述配电网设备的综合利用率的获取方法的装置中，所述负荷曲线获取单元进一步包括：

变压器负荷曲线获取模块：用于根据所述变压器的负荷功率作图得到变压器负荷曲线；

线路负荷曲线获取模块：用于根据所述线路的负荷功率作图得到线路负荷曲线。

在本发明所述的实现上述配电网设备的综合利用率的获取方法的装置中，所述参数计算单元进一步包括：

负荷电量计算模块：用于根据所述负荷曲线计算得到所述配电网设备的最大负荷、平均负荷和所述时间参数内配电网设备的变送电量；

负载率计算模块：用于计算所述配电网设备的最大负荷与负荷的功率因数的比值得到视在功率，当所述视在功率小于或等于所述额定容量时，计算所述视在功率与所述额定容量的比值得到所述配电网设备的负载率，当所述视在功率大于所述额定容量时，计算所述额定容量与所述视在功率的比值得到所述配电网设备的负载率；

负荷率计算模块：用于计算所述平均负荷与最大负荷的比值得到所述配电网设备的负荷率；

容量因子计算模块：用于计算所述额定容量与时间参数的乘积，并将所述时间参数内配电网设备的变送电量除以所述乘积得到所述配电网设备的容量因子。

实施本发明的配电网设备的综合利用率的获取方法及装置，具有以下有益效果：由于设置时间参数，并获取时间参数内配电网设备的相关参数；根据负荷功率作图得到配电网设备的负荷曲线；根据额定容量和负荷曲线计算得到配电网设备的负载率、负荷率和容量因子；计算负载率、负荷率和容量因子的平均值得到配电网设备的综合利用率，采用配电网设备的综合利用率来评价配电网设备利用率情况，其能综合反映功率的极限利用情况、持续利用情况以及电量的利用情况，避免出现传统技术中仅以某一侧面计算和评价造成结果不合理的情况，所以其能全面评价配电网设备的利用率、提高评价的准确性。

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明配电网设备的综合利用率的获取方法及装置一个实施例中方法的流程图；

图2为所述实施例中根据负荷功率作图得到配电网设备的负荷曲线的具体流程图；

图3为所述实施例中根据额定容量和负荷曲线计算得到配电网设备的负载率、负荷率和容量因子的具体流程图；

图4为所述实施例中配电网设备的综合利用率评价因素层次示意图；

图5所述实施例中10kV配变全年负荷曲线示意图；

图6为所述实施例中装置的结构示意图。

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。

在本发明配电网设备的综合利用率的获取方法及装置实施例中，其配电网设备的综合利用率的获取方法的流程图如图1所示。图1中，该配电网设备的综合利用率的获取方法包括如下步骤：

步骤S01设置时间参数，并获取时间参数内配电网设备的相关参数：本步骤中，设置时间参数T，并获取该时间参数T内配电网设备的相关参数。该相关参数包括额定容量和负荷功率。

步骤S02根据负荷功率作图得到配电网设备的负荷曲线：本步骤中，根据上述负荷功率作图得到配电网设备的负荷曲线。

步骤S03根据额定容量和负荷曲线计算得到配电网设备的负载率、负荷率和容量因子：本步骤中，根据额定容量和负荷曲线计算得到配电网设备的负载率、负荷率和容量因子。

步骤S04计算负载率、负荷率和容量因子的平均值得到配电网设备的综合利用率：本步骤中，计算负载率、负荷率和容量因子的平均值得到配电网设备的综合利用率。本发明的配电网设备的综合利用率的获取方法可以综合功率的极限利用情况、持续利用情况以及电量的利用情况，以全面评价配电网设备的利用率。避免出现传统技术中仅以某一侧面计算和评价造成结果不合理的情况，所以其能全面评价配电网设备的利用率、提高评价的准确性。

本实施例的配电网设备的综合利用率的获取方法中，配电网设备包括变压器和线路，上述变压器和线路是配电网中的变压器和线路。上述额定容量包括变压器的额定容量和线路的额定容量，上述负荷功率包括变压器的负荷功率和线路的负荷功率。

对于本实施例而言，上述步骤S02还可进一步细化，其细化后的流程图如图2所示。图2中，上述步骤S02进一步包括：

步骤S21根据变压器的负荷功率作图得到变压器负荷曲线：本步骤中，根据变压器的负荷功率作图得到变压器负荷曲线。

步骤S22根据线路的负荷功率作图得到线路负荷曲线：本步骤中，根据线路的负荷功率作图得到线路负荷曲线。

值得一提的是，步骤S21和步骤S22的执行不分先后循序，即可以先执行步骤S21再执行步骤S22，也可以先执行步骤S22再执行步骤S21。

对于本实施例而言，上述步骤S03还可进一步细化，其细化后的流程图如图3所示。图3中，上述步骤S03进一步包括：

步骤S31根据负荷曲线计算得到配电网设备的最大负荷、平均负荷和时间参数内配电网设备的变送电量：本步骤中，根据负荷曲线计算得到配电网设备的最大负荷、平均负荷和时间参数内配电网设备的变送电量。

步骤S32计算配电网设备的最大负荷与负荷的功率因数的比值得到视在功率，当视在功率小于或等于额定容量时，计算视在功率与额定容量的比值得到配电网设备的负载率，当视在功率大于额定容量时，计算额定容量与视在功率的比值得到配电网设备的负载率：本步骤中，计算配电网设备的最大负荷与负荷的功率因数的比值得到视在功率，当视在功率小于或等于额定容量时，计算视在功率与额定容量的比值得到配电网设备的负载率，当视在功率大于额定容量时，计算额定容量与视在功率的比值得到配电网设备的负载率。具体如公式(1)：

公式(1)中，α为配电网设备的负载率，P_max为配电网设备的最大负荷，S_N为配电网设备的额定容量，为配电网设备负荷的功率因数。

公式(1)中，P_max与的比值为视在功率。公式(1)是一个分段函数，表示的含义包括两点：①当视在功率小于或等于S_N时，负载率取视在功率与额定容量的比值；②当视在功率大于或S_N时，负载率取额定容量与视在功率的比值。

步骤S33计算平均负荷与最大负荷的比值得到配电网设备的负荷率：本步骤中，计算平均负荷与最大负荷的比值得到配电网设备的负荷率，具体如公式(2)：

$\mathrm{\β}=\frac{P_{av}}{P_{max}}---\left(2\right)$

公式(2)中，β为配电网设备的负荷率，P_av为配电网设备的平均负荷。

步骤S34计算额定容量与时间参数的乘积，并将时间参数内配电网设备的变送电量除以乘积得到配电网设备的容量因子：本步骤中，计算额定容量与时间参数的乘积，并将时间参数内配电网设备的变送电量除以乘积得到配电网设备的容量因子，具体如公式(3)：

$\mathrm{\γ}=\frac{Q}{S_N\×T}---\left(3\right)$

公式(3)中，γ为配电网设备的容量因子，T为时间参数，Q为时间参数T内配电网设备的变送电量。

本实施例中，根据负载率、负荷率和容量因子三个指标，求三者的平均值得到配电网设备的综合利用率，具体如公式(4)：

$\mathrm{\η}=\frac{\mathrm{\α}+\mathrm{\β}+\mathrm{\γ}}{3}---\left(4\right)$

公式(4)中，η为配电网设备的综合利用率，α为配电网设备的负载率，β为配电网设备的负荷率，γ为配电网设备的容量因子。图4为本实施例中配电网设备的综合利用率评价因素层次示意图。

本实施例以10kV配变为例进行配电网设备的综合利用率的计算，图5为本实施例中10kV配变所带负荷曲线示意图。

具体的，设置时间参数T为1年，获取时间参数T内配电网设备的相关参数，具体包括10kV配变的额定容量S_N＝400kVA，配变的全年负荷功率。为了简化运算，10kV配变所带的负荷功率因数取值为1。根据配变的全年负荷功率作图得到负荷曲线如图5所示。

由图5中的负荷曲线可知，10kV配变全年最大负荷为243.54kW，平均负荷为72.24kW，全年变送电量为632.65MWh，计算负载率、负荷率和容量因子的结果如下：负载率α＝0.61；负荷率β＝0.30；容量因子γ＝0.18。求取负载率、负荷率和容量因子的平均值后，可得10kV配变的综合利用率η＝0.36。

本实施例还涉及一种实现上述配电网设备的综合利用率的获取方法的装置，其结构示意图如图6所示。图6中，该装置包括相关参数获取单元1、负荷曲线获取单元2、参数计算单元3和综合利用率计算单元4；其中，相关参数获取单元1用于设置时间参数，并获取时间参数内配电网设备的相关参数；上述相关参数包括额定容量和负荷功率；负荷曲线获取单元2用于根据负荷功率作图得到配电网设备的负荷曲线；参数计算单元3用于根据额定容量和负荷曲线计算得到配电网设备的负载率、负荷率和容量因子；综合利用率计算单元4用于计算负载率、负荷率和容量因子的平均值得到配电网设备的综合利用率。本发明的装置可以综合功率的极限利用情况、持续利用情况以及电量的利用情况，以全面评价配电网设备的利用率。避免出现传统技术中仅以某一侧面计算和评价造成结果不合理的情况，所以其能全面评价配电网设备的利用率、提高评价的准确性。

本实施例的装置中，配电网设备包括变压器和线路，上述变压器和线路是配电网中的变压器和线路。上述额定容量包括变压器的额定容量和线路的额定容量，上述负荷功率包括变压器的负荷功率和线路的负荷功率。

本实施例中，负荷曲线获取单元2进一步包括变压器负荷曲线获取模块21和线路负荷曲线获取模块22；其中，变压器负荷曲线获取模块21用于根据变压器的负荷功率作图得到变压器负荷曲线；线路负荷曲线获取模块22用于根据线路的负荷功率作图得到线路负荷曲线。

本实施例中，参数计算单元3进一步包括负荷电量计算模块31、负载率计算模块32、负荷率计算模块33和容量因子计算模块34；其中，负荷电量计算模块31用于根据负荷曲线计算得到配电网设备的最大负荷、平均负荷和时间参数内配电网设备的变送电量；负载率计算模块32用于计算配电网设备的最大负荷与负荷的功率因数的比值得到视在功率，当视在功率小于或等于额定容量时，计算视在功率与额定容量的比值得到配电网设备的负载率，当视在功率大于额定容量时，计算额定容量与视在功率的比值得到配电网设备的负载率；负荷率计算模块33用于计算平均负荷与最大负荷的比值得到配电网设备的负荷率；容量因子计算模块34用于计算额定容量与时间参数的乘积，并将时间参数内配电网设备的变送电量除以乘积得到配电网设备的容量因子。

总之，采用本发明来评价配电网设备的利用率情况，能综合反映功率的极限利用情况、持续利用情况以及电量的利用情况，避免传统技术中仅以某一侧面计算和评价造成结果不合理的情况。本发明能全面评价配电网设备的利用率、提高评价的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。