一种电网薄弱环节改造方法与流程

本发明属于电力系统，更具体的是涉及一种电网薄弱环节改造方法、装置、电子设备和计算机可读介质。

背景技术：

1、目前电力系统中应用的配电网预警平台，主要基于人工对电网运行方式进行的判断，从而找出电网薄弱环节并进行预警。然而，随着电网规模的增长和检修数量的增长，人工模式已经远远不能适应电网预警的需求，迫切需要引入计算机技术对电网运行方式进行全方位的分析。

2、目前电网薄弱环节的主要问题普遍表现为以下几个方面：

3、1)用电负荷增长迅速

4、随着人们生活水平的提升,用电负荷增长迅速,电网中供电设备的容量裕度大大减少,供电设备损耗增大,降低网络运行的经济性,增加了设备故障的风险,供电可靠性降低。

5、2)设备重载情况增多

6、一方面,负荷增长迅速的原因,导致供电设备重载情况增多,且电网的日用电峰谷差较大,在用电高峰期可能会出现供电设备过载的情况。另一方面,随着设备重载情况的增多,转供负荷存在较大的困难,由于故障线路的拉手线路处于重载的状态,则可能出现负荷无法转供的情况,电网的转供能力下降,供电可靠性大大降低。

7、3)线路联络点设置不合理、线路联络率不足

8、由于电网网络结构复杂,运行方式多样,连锁效应同样也较多,随着供电设备重载情况增多,网络转供能力下降,线路无效联络情况增多,联络点设置不合理；其次,原网络中线路联络率不足,加上线路无效联络的情况增多,负荷的转供能力大为下降,电网的供电可靠性降低。

9、4)设备“n-1”通过率不足

10、电网中部分变电站主变和供电线路不满足“n-1”原则,且随着联络线转供能力的下降,主变或供电线路故障则可能会导致大面积的失电,供电可靠性低。

11、5)部分设备存在老旧问题

12、部分变电站和部分中压线建设时间早,投运年限较长,随着供电设备的重载情况的增多,设备损耗增大,设备老化情况严重,维护成本高,并且存在巨大的安全隐患,增加设备故障失电的几率。

13、综上，如何准确辩识出电网的薄弱环节成为当下要解决的技术问题。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明旨在解决如何识别并对电网的薄弱环节进行改造的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为解决上述技术问题，本发明的一方面提出一种电网薄弱环节处理方法，包括：

5、获取电网数据并建立风险评估模型；

6、将所述电网数据和电网薄弱环节的风险评估指标输入所述风险评估模型得到所述电网中各个设备的风险值；

7、根据所述风险值对所述电网中的薄弱环节进行改造。

8、根据本发明的优选实施方式，所述获取电网数据并建立风险评估模型进一步包括：

9、运用基于功率流拓扑的薄弱环节辨识算法构建神经网络模型；

10、将历史电网数据作为样本和所述风险评估指标输入所述神经网络模型对所述神经网络模型进行训练；

11、根据所述历史电网数据的实际风险评估结果修改所述神经网络模型参数得到所述风险评估模型。

12、根据本发明的优选实施方式，所述风险评估指标包括：

13、失负荷风险指标，在电网线路故障时由其他线路代为供电保证线路供电的能力；

14、过负荷风险指标，电网线路中供电设备过负荷运行的能力；

15、电压降越限风险评价指标，设置电压降阈值，检测电网线路中的设备电压降是否超过阈值。

16、根据本发明的优选实施方式，所述基于功率流拓扑的薄弱环节辨识算法包括：

17、获取历史电网数据，基于历史电网数据生成历史电网原始拓扑结构；

18、将闭合的开关元件的两端连接节点进行合并，建立用拓扑节点描述的配电网拓扑结构；

19、对拓扑节点描述的电网拓扑图进行合法性检查，若合法则建立功率流拓扑；

20、对电网系统进行开关操作，根据运行方式改变前后的拓扑结构计算设备负载率增量，并与负载限额进行比较判断电网薄弱环节。

21、根据本发明的优选实施方式，所述方法还包括：在检测到电网薄弱环节后，将过负荷设备的信息生成预警通知书，并将所述预警通知书发送给管理员。

22、根据本发明的优选实施方式，所述根据所述风险值对所述电网中的薄弱环节进行改造进一步包括：

23、以电网改造的投资总成本最小构建目标函数；

24、对风险评估模型输出的设备的综合风险值排序；

25、根据所述目标函数按照风险值从高到低的顺序对设备进行改造，以使所述目标函数值最小。

26、根据本发明的优选实施方式，所述方法还包括：

27、定期更新所述样本，并将更新后的样本输入所述风险评估模型，对所述风险评估模型的参数进行更新。

28、本发明第二方面提出一种电网薄弱环节处理装置，包括：

29、数据获取模块，用于获取电网数据并建立风险评估模型；

30、风险评估模块，用于将所述电网数据和电网薄弱环节的风险评估指标输入所述风险评估模型得到所述电网中各个设备的风险值；

31、电网改造模块，用于根据所述风险值对所述电网中的薄弱环节进行改造。

32、本发明第三方面提出一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机可执行程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器执行所述的方法。

33、本发明第四方面还提出一种计算机可读介质，存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序被执行时，实现所述的方法。

34、(三)有益效果

35、本发明通过利用配电网中既有数据，以及电网运行的特点自动生成电网的拓扑结构图，采用基于功率流的薄弱环节辨识算法生成风险评估模型，对风险发生概率和风险造成后果进行计算；然后基于薄弱环节辨识算法进行风险评估分析，提出一种最优改造方案，实现对电网中薄弱环节进行升级改造，提高地区配网供电可靠性和经济性。

技术特征：

1.一种电网薄弱环节改造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电网薄弱环节改造方法，其特征在于，所述获取电网数据并建立风险评估模型进一步包括：

3.根据权利要求2所述的电网薄弱环节改造方法，其特征在于，所述风险评估指标包括：

4.根据权利要求2所述的电网薄弱环节改造方法，其特征在于，所述基于功率流拓扑的薄弱环节辨识算法包括：

5.根据权利要求4所述的电网薄弱环节改造方法，其特征在于，所述方法还包括：在检测到电网薄弱环节后，将过负荷设备的信息生成预警通知书，并将所述预警通知书发送给管理员。

6.根据权利要求1所述的电网薄弱环节改造方法，其特征在于，所述根据所述风险值对所述电网中的薄弱环节进行改造进一步包括：

7.根据权利要求2所述的电网薄弱环节改造方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种电网薄弱环节改造装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机可执行程序，其特征在于：

10.一种计算机可读介质，存储有计算机可执行程序，其特征在于，所述计算机可执行程序被执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明属于在电力系统技术领域，提供一种电网薄弱环节改造方法、装置和电子设备，方法包括：获取电网数据并建立风险评估模型；将所述电网数据和电网薄弱环节的风险评估指标输入所述风险评估模型得到所述电网中各个设备的风险值；根据所述风险值对所述电网中的薄弱环节进行改造。本发明通过利用配电网中既有数据，以及电网运行的特点自动生成电网的拓扑结构图，采用基于功率流的薄弱环节辨识算法生成风险评估模型，对风险发生概率和风险造成后果进行计算；然后基于薄弱环节辨识算法进行风险评估分析，提出一种最优改造方案，实现对电网中薄弱环节进行升级改造，提高地区配网供电可靠性和经济性。

技术研发人员：王鹏飞,张海锋,魏勇强,刘飞,张利春,陈栋,王斌,虞峰,张启珍,刘雨,王磊
受保护的技术使用者：国网青海省电力公司果洛供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12