一种馈线自动化设备的构建方法、装置及设备与流程

本发明涉及配电网领域，特别是涉及一种馈线自动化设备的构建方法，本发明还涉及一种馈线自动化设备的构建装置及设备。

背景技术：

配电网是电力系统中的重要环节，其可靠性直接影响到用户体验，在对配电网进行构建以及改造过程中，可以依靠配电网可靠性的计算方法计算搭配有不同类型的二次侧的馈线自动化设备的配电网的可靠性，从而根据可靠性的计算结果指导配电网中馈线自动化设备的构建以及改造工作，但是现有技术中的配电网可靠性的计算方法仅仅考虑到了配电网中一次设备对于配电网可靠性的影响，并没有完全考虑到所有的配电网可靠性的影响因素，因此计算出的配电网可靠性的误差较大，无法很好地指导馈线自动化设备的构建以及改造工作，最终构建成的配电网可靠性较差，影响了用户体验。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种馈线自动化设备的构建方法，有利于提升配电网的可靠性，减少停电时间，提升用户体验；本发明的另一目的是提供一种馈线自动化设备的构建装置及设备，有利于提升配电网的可靠性，减少停电时间，提升用户体验。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种馈线自动化设备的构建方法，包括：

根据待测配电网的一二次设备的网络结构信息，确定出所述待测配电网中待测负荷点的供电主路径以及所述供电主路径的旁路径；

将所述旁路径上所有一二次设备的等值故障率累加到所述旁路径位于所述供电主路径的根节点；

根据所述供电主路径上的各个一二次设备以及所述根节点的故障率以及停电时间，计算出所述待测负荷点的平均停电时间；

根据所述平均停电时间以及所述平均停电时间与预设类型的可靠性指标的对应关系，确定出所述可靠性指标；

若所述可靠性指标达到预设标准，则依据所述待测配电网的所述网络结构信息构建所述馈线自动化设备。

优选地，所述将所述旁路径上所有一二次设备的等值故障率累加到所述旁路径位于所述供电主路径的根节点具体为：

若所述旁路径存在熔断器，则确定所述旁路径的等值故障率为零；

若所述旁路径不存在熔断器，将所述旁路径位于所述供电主路径上的根节点到所述旁路径中第一个第一分段开关之间的所有一二次设备的故障率累加到所述根节点的故障率中；

若所述旁路径不存在熔断器，且所述旁路径中存在所述第一分段开关，则依据所述分段开关处的二次终端类型确定出所述第一分段开关后端各个所述一二次设备的等值故障率。

优选地，所述依据所述第一分段开关处的二次终端类型确定出所述第一分段开关后端各个所述一二次设备的等值故障率具体为：

判断所述第一分段开关处的二次终端类型；

若所述第一分段开关处的所述二次终端类型为三遥终端，则将所述第一分段开关后端各个所述一二次设备的等值故障率确定为零；

若所述第一分段开关处的所述二次终端类型为二遥终端，则将所述第一分段开关后端各个所述一二次设备的等值故障率确定为λi＝t2/(t1+t2+t3)λ；

若所述第一分段开关处未安装二次终端，则将所述第一分段开关后端各个所述一二次设备的等值故障率确定为λi＝(t2+t2)/(t1+t2+t3)λ；

其中，t1为线路故障巡查时间，t2为倒闸操作时间，t3为线路故障平均修复时间，λ为所述一二次设备的故障率。

优选地，所述根据所述供电主路径上的各个一二次设备以及所述根节点的故障率以及停电时间，计算出所述待测负荷点的平均停电时间具体为：

若所述供电主路径上的所述一二次设备与所述待测负荷点之间不存在第二分段开关，则将λ*(t1+t2+t3)累加到所述平均停电时间中；

若所述供电主路径上的所述一二次设备与所述待测负荷点之间存在所述第二分段开关，且所述第二分段开关与所述待测负荷点之间不存在包含联络开关的所述旁路径，则将λ*(t1+t2+t3)累加到所述平均停电时间中；

若所述供电主路径上的所述一二次设备与所述待测负荷点之间存在所述第二分段开关，且所述第二分段开关与所述待测负荷点之间存在包含联络开关的所述旁路径，则根据所述第二分段开关处的二次终端设备类型确定所述供电主路径上的所述一二次设备的停电时间。

优选地，所述根据所述第二分段开关处的二次终端设备类型确定所述供电主路径上的所述一二次设备的停电时间具体为：

若所述第二分段开关处的二次终端类型为三遥终端，则将λ*t2'作为所述供电主路径上的所述一二次设备的停电时间；

若所述第二分段开关处的二次终端类型为二遥终端，则将λ*(t2'+t2)作为所述供电主路径上的所述一二次设备的停电时间；

若所述第二分段开关处未安装二次终端，则将λ*(t2'+t2+t1)作为所述供电主路径上的所述一二次设备的停电时间。

优选地，所述预设类型的可靠性指标的对应关系具体为：

其中，asai为平均供电可用率，ui为所述待测负荷点的平均停运时间，ni为所述待测负荷点对应的用户数。

优选地，所述根据待测配电网的一二次设备的网络结构信息，确定出所述待测配电网中待测负荷点的供电主路径以及所述供电主路径的旁路径具体为：

根据待测配电网的一二次设备的网络结构信息，确定出所述待测配电网中待测负荷点的供电主路径，并利用递归搜索算法遍历得到所述供电主路径的旁路径。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种馈线自动化设备的构建装置，包括：

确定模块，用于根据待测配电网的一二次设备的网络结构信息，确定出所述待测配电网中待测负荷点的供电主路径以及所述供电主路径的旁路径；

累加模块，用于将所述旁路径上所有一二次设备的等值故障率累加到所述旁路径位于所述供电主路径的根节点；

计算模块，用于根据所述供电主路径上的各个一二次设备以及所述根节点的故障率以及停电时间，计算出所述待测负荷点的平均停电时间；

结果模块，用于根据所述平均停电时间以及所述平均停电时间与预设类型的可靠性指标的对应关系，确定出所述可靠性指标；

构建模块，用于在所述可靠性指标达到预设标准时，依据所述待测配电网的所述网络结构信息构建所述馈线自动化设备。

优选地，所述确定模块包括：

第一确定子模块，用于根据待测配电网的一二次设备的网络结构信息，确定出所述待测配电网中待测负荷点的供电主路径；

第二确定子模块，用于利用递归搜索算法遍历得到所述供电主路径的旁路径。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种馈线自动化设备的构建设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述馈线自动化设备的构建方法的步骤。

本发明提供了一种馈线自动化设备的构建方法，由于本申请在考虑一次设备对于配电网可靠性影响的基础之上，还考虑到了二次设备对于配电网可靠性的影响，使得最终计算出来的可靠性指标更加真实可靠，误差较小，且各个一次设备以及二次设备的故障率以及停电时间对于配电网可靠性的影响较强，利用故障率以及停电时间计算可靠性指标，能够进一步地提升可靠性指标的可靠性，减小误差，依据可靠性指标达到预设标准的待测配电网的结构对馈线自动化设备进行构建以及改造，有利于提升配电网的可靠性，减少停电时间，提升用户体验。

本发明还提供了一种馈线自动化设备的构建装置及设备，具有如上计算方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本发明提供的一种馈线自动化设备的构建方法的流程示意图；

图2为本发明提供的一种馈线自动化设备的构建装置的结构示意图；

图3为本发明提供的一种馈线自动化设备的构建设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种馈线自动化设备的构建方法，有利于提升配电网的可靠性，减少停电时间，提升用户体验；本发明的另一核心是提供一种馈线自动化设备的构建装置及设备，有利于提升配电网的可靠性，减少停电时间，提升用户体验。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参考图1，图1为本发明提供的一种馈线自动化设备的构建方法的流程示意图，包括：

步骤s1：根据待测配电网的一二次设备的网络结构信息，确定出待测配电网中待测负荷点的供电主路径以及供电主路径的旁路径；

具体的，一二次设备包括一次设备以及二次设备，其中，一次设备主要可以包括变电站出线断路器、架空线路、分段开关、隔离开关、联络开关、熔断器、变压器等，认为变电站出线断路器在线路发生短路故障时可100％跳开，分段开关、隔离开关、联络开关等开关设备100％可靠，线路故障率为该段线路每公里每年故障率和线路长度的乘积，二次设备可以为当前主流的“二遥”及“三遥”。“二遥”指具有遥测、遥信功能的配电终端，可以实现线路电气参数测量和上传，“三遥”指具有遥测、遥信和遥控功能的配电终端，在“二遥”的基础上可以实现远程控制，配合电动机构远程开断开关元件。

其中，在辐射型网或开环运行的环网当中，任一时刻某一待测负荷点都只有唯一的电源对其供电，故可确定一条唯一的供电路径，即该待测负荷点的供电主路径；在主路径上可能存在若干线路分支，本发明实施例中称其为旁路径，旁路径中的分支路径称为下级旁路径；旁路径与主路径的连接点可以称为根节点。

其中，确定出的主路径以及旁路径可以作为后续步骤处理的数据基础。

步骤s2：将旁路径上所有一二次设备的等值故障率累加到旁路径位于供电主路径的根节点；

具体的，供电主路径中的每个一次设备以及二次设备均有自己的故障率，而对于每个根节点来说，其故障率与自身所对应的旁路径的等值故障率有关，应该将旁路径的等值故障率累加到其对应的根节点上，以便得到供电主路径上所有的设备以及根节点的故障率，以便后续过程中利用这些故障率进行可靠性指标的计算。

其中，旁路径的等值故障率的计算原则可以有很多种，本发明实施例在此不做限定。

其中，每个旁路径也可以有自己的下级旁路径，此种情况下，在旁路径的等值故障率的计算过程中，也需要将其下级旁路径的等值故障率累加到对应的根节点上去。

步骤s3：根据供电主路径上的各个一二次设备以及根节点的故障率以及停电时间，计算出待测负荷点的平均停电时间；

具体的，根据供电主路径上的各个一二次设备以及根节点的故障率以及停电时间，便可以计算得到待测负荷点的平均停电时间，以便于根据其计算得到可靠性指标。

其中，平均停电时间可以为以年为单位的平均停电时间，当然还可以规定为其他单位，本发明实施例在此不做限定。

其中，每个一二次设备以及根节点的停电时间为其故障时所导致停电的时间。

步骤s4：根据平均停电时间以及平均停电时间与预设类型的可靠性指标的对应关系，确定出可靠性指标；

具体的，可靠性指标可以有很多种预设类型，可以根据实际需求进行选择，本发明实施例在此不做限定。

其中，对应不同类型的可靠性指标，上述对应关系也可以有很多种不同的形式，本发明实施例在此不做限定。

具体的，得到的可靠性指标可以在后续步骤中作为检验待测配电网的可靠性的一个标准。

其中，可以根据待测配电网中所有的待测负荷点，以及上述对应关系，计算得到该待测配电网的可靠性指标。

步骤s5：若可靠性指标达到预设标准，则依据待测配电网的网络结构信息构建馈线自动化设备。

具体的，预设标准可以为多种类型，例如可以为判断可靠性指标是否高于或者低于预设阈值，若是，便可以确定该待测配电网的可靠性是合格的，便可以依据待测配电网中馈线自动化设备中的具体结构对实际的馈线自动化设备进行构建。

当然，预设标准还可以为其他类型，例如还可以为通过对比多个待测配电网(多个待测配电网的区别在于具有不同类型的馈线自动化)的可靠性指标，选择可靠性指标最优的一个待测配电网，并根据其中的馈线自动化设备的构建方式对实际的馈线自动化设备进行构建，本发明实施例在此不做限定。

本发明提供了一种馈线自动化设备的构建方法，由于本申请在考虑一次设备对于配电网可靠性影响的基础之上，还考虑到了二次设备对于配电网可靠性的影响，使得最终计算出来的可靠性指标更加真实可靠，误差较小，且各个一次设备以及二次设备的故障率以及停电时间对于配电网可靠性的影响较强，利用故障率以及停电时间计算可靠性指标，能够进一步地提升可靠性指标的可靠性，减小误差，依据可靠性指标达到预设标准的待测配电网的结构对馈线自动化设备进行构建以及改造，有利于提升配电网的可靠性，减少停电时间，提升用户体验。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，将旁路径上所有一二次设备的等值故障率累加到旁路径位于供电主路径的根节点具体为：

若旁路径存在熔断器，则确定旁路径的等值故障率为零；

具体的，若旁路径存在熔断器则该旁路径不会造成符合节点停电，认为其不影响上级旁路径的故障率，因此确定旁路径的等值故障率为零。

若旁路径不存在熔断器，将旁路径位于供电主路径上的根节点到旁路径中第一个第一分段开关之间的所有一二次设备的故障率累加到根节点的故障率中；

具体的，旁路径不存在熔断器，且路径中某设备至其根节点间没有分段开关，则可以将此设备故障率累加到其根节点故障率中去。

若旁路径不存在熔断器，且旁路径中存在第一分段开关，则依据分段开关处的二次终端类型确定出第一分段开关后端各个一二次设备的等值故障率。

具体的，若旁路径不存在熔断器，且路径中某元件至其根节点间有分段开关，那么代表可以通过隔离故障恢复负荷供电，则可以根据分段开关处二次设备类型确定出第一分段开关后端各个一二次设备的等值故障率。

作为一种优选的实施例，依据第一分段开关处的二次终端类型确定出第一分段开关后端各个一二次设备的等值故障率具体为：

判断第一分段开关处的二次终端类型；

若第一分段开关处的二次终端类型为三遥终端，则将第一分段开关后端各个一二次设备的等值故障率确定为零；

具体的，若第一分段开关处的二次终端类型为三遥终端，由于可以快速隔离故障点，恢复负荷供电，则可以将第一分段开关后端各个一二次设备的等值故障率确定为零。

若第一分段开关处的二次终端类型为二遥终端，则将第一分段开关后端各个一二次设备的等值故障率确定为λi＝t2/(t1+t2+t3)λ；

具体的，若第一分段开关处的二次终端类型为二遥终端，由于缩短了故障隔离的时间，则可以将第一分段开关后端各个一二次设备的等值故障率确定为λi＝t2/(t1+t2+t3)λ。

若第一分段开关处未安装二次终端，则将第一分段开关后端各个一二次设备的等值故障率确定为λi＝(t2+t2)/(t1+t2+t3)λ；

其中，t1为线路故障巡查时间，t2为倒闸操作时间，t3为线路故障平均修复时间，λ为一二次设备的故障率。

当然，除了本发明实施例中提供的等值故障率的确定原则外，等值故障率的确定原则还可以为其他具体形式，本发明实施例在此不做限定。

其中，线路故障巡查时间为进行故障定位所耗费的时间，倒闸操作时间为闭合分段开关所耗费的时间，线路故障平均修复时间可以为修复线路中故障元件所耗费的时间。

作为一种优选的实施例，根据供电主路径上的各个一二次设备以及根节点的故障率以及停电时间，计算出待测负荷点的平均停电时间具体为：

若供电主路径上的一二次设备与待测负荷点之间不存在第二分段开关，则将λ*(t1+t2+t3)累加到平均停电时间中；

若供电主路径上的一二次设备与待测负荷点之间存在第二分段开关，且第二分段开关与待测负荷点之间不存在包含联络开关的旁路径，则将λ*(t1+t2+t3)累加到平均停电时间中；

若供电主路径上的一二次设备与待测负荷点之间存在第二分段开关，且第二分段开关与待测负荷点之间存在包含联络开关的旁路径，则根据第二分段开关处的二次终端设备类型确定供电主路径上的一二次设备的停电时间。

具体的，待测负荷点的停电率为供电主路径上的所有设备以及根节点的故障率之和。

具体的，本发明实施例中的平均停电时间的计算方法均为：在供电主路径中各个设备以及根节点故障的情况下进行计算。

其中，除了本发明实施例中提供的待测负荷点的平均停电时间的计算方法外，还可以采用其他的方法计算待测负荷点的平均停电时间，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，根据第二分段开关处的二次终端设备类型确定供电主路径上的一二次设备的停电时间具体为：

若第二分段开关处的二次终端类型为三遥终端，则将λ*t2'作为供电主路径上的一二次设备的停电时间；

若第二分段开关处的二次终端类型为二遥终端，则将λ*(t2'+t2)作为供电主路径上的一二次设备的停电时间；

若第二分段开关处未安装二次终端，则将λ*(t2'+t2+t1)作为供电主路径上的一二次设备的停电时间。

具体的，本发明实施例中提供的计算待测负荷点的平均停电时间的计算方法考虑的比较全面，能够进一步地提高平均停电时间的准确性。

当然，除了上述方法外，根据第二分段开关处的二次终端设备类型确定供电主路径上的一二次设备的停电时间的方法还可以为其他形式，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，预设类型的可靠性指标的对应关系具体为：

其中，asai为平均供电可用率，ui为待测负荷点的平均停运时间，ni为待测负荷点对应的用户数。

具体的，描述配电网可靠性的指标有很多种，比如saifi(systemaverageinterruptionfrequencyindex，系统平均停电频率)、saidi(systemaverageinterruptiondurationindex，系统平均停电时间)、ens(energynotsupplied，停电电量损失)、pns(powernotsupplied，停电功率损失)等，由于asai能够更准确地描述配电网的可靠性，因此本方法采用最为常用的asai(averageserviceavailabilityindex，平均供电可用率)作为求解对象。

当然，除了asai外，还可以采用其他类型的可靠性指标来描述待测配电网的可靠性，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，根据待测配电网的一二次设备的网络结构信息，确定出待测配电网中待测负荷点的供电主路径以及供电主路径的旁路径具体为：

根据待测配电网的一二次设备的网络结构信息，确定出待测配电网中待测负荷点的供电主路径，并利用递归搜索算法遍历得到供电主路径的旁路径。

具体的，递归搜索算法即图的遍历算法中的深度优先搜索，采用递归的过程实现，这种搜索算法所遵循的搜索策略是尽可能“深”地搜索一个图。它的基本思想如下：首先访问图中某一个起始顶点a，然后由a出发，访问与a相邻且未被访问的任一顶点b1，再访问与b1邻接且未被访问的任一顶点b2，重复上述过程。当不能再继续向下访问时，依次退回到最近被访问的顶点，若它还有邻接顶点未被访问过，则从该点开始继续上述搜索过程，直到图中所有顶点均被访问过为止。

其中，递归搜索算法能够全面准确地搜索到配电网中所有的供电主路径的旁路径，且速度较快，有利于提高最终计算出的可靠性指标的准确性。

当然，除了递归搜索算法外，还可以采用其他类型的算法来进行旁路径的搜索，本发明实施例在此不做限定。

请参考图2，图2为本发明提供的一种馈线自动化设备的构建装置的结构示意图，包括：

确定模块1，用于根据待测配电网的一二次设备的网络结构信息，确定出待测配电网中待测负荷点的供电主路径以及供电主路径的旁路径；

累加模块2，用于将旁路径上所有一二次设备的等值故障率累加到旁路径位于供电主路径的根节点；

计算模块3，用于根据供电主路径上的各个一二次设备以及根节点的故障率以及停电时间，计算出待测负荷点的平均停电时间；

结果模块4，用于根据平均停电时间以及平均停电时间与预设类型的可靠性指标的对应关系，确定出可靠性指标；

构建模块5，用于在可靠性指标达到预设标准时，依据待测配电网的网络结构信息构建馈线自动化设备。

作为一种优选的实施例，确定模块包括：

第一确定子模块，用于根据待测配电网的一二次设备的网络结构信息，确定出待测配电网中待测负荷点的供电主路径；

第二确定子模块，用于利用递归搜索算法遍历得到供电主路径的旁路径。

对于本发明实施例提供的馈线自动化设备的构建装置的介绍请参照前述的构建方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。

请参考图3，图3为本发明提供的一种馈线自动化设备的构建设备的结构示意图，包括：

存储器6，用于存储计算机程序；

处理器7，用于执行计算机程序时实现如上任一项馈线自动化设备的构建方法的步骤。

对于本发明实施例提供的馈线自动化设备的构建设备的介绍请参照前述的构建方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。

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。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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，在其他实施例中实现。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。