一种配电网主设备运行效率确定方法及相关产品与流程

本发明涉及配电网技术领域，特别涉及一种配电网主设备运行效率确定方法及相关产品。

背景技术：

科学技术的发展，对配电网规划、建设、运行、管理、标准等各环节提出了更高的要求，而配电网运行效率是上述环节的综合体现。若能在保障电网供电可靠性和电能质量的前提下有效提升运行效率，则可大幅节约或延缓投资，显著提升配电网投入产出效率，为配电网可持续发展、提升公司整体效益、实现多元化社会价值奠定重要基础。因此，开展配电网运行效率确定与分析相关研究与实践工作意义重大。

线路和变压器作为配电网主要设备，目前开展的运行效率确定工作采用其最佳负载能力作为确定基准，对于变压器，依据gb/t13462《电力变压器经济运行》，基于变压器空载损耗和短路损耗计算最佳负载能力；对于配电线路，依据dl/t5222《导体和电器选择设计技术规定》，基于经济电流计算最佳负载能力。然而，现有技术中的计算方式，存在天然的不足之处。

因此，如何提供一种配电网主设备运行效率确定方案，能够对配电网的主设备运行效率进行客观确定，以便对配电网主设备进行优化是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种配电网主设备运行效率确定方法及相关产品，能够对配电网的主设备运行效率进行客观确定，以便对配电网主设备进行优化。其具体方案如下：

第一方面，本发明提供一种配电网主设备运行效率确定方法，包括：

获取目标主设备的基本参数、运行情况以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构；

利用目标主设备的基本参数以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构，确定所述其关联的附加主设备的最佳负载；

利用所述最佳负载以及所述目标主设备的运行情况，确定所述目标主设备的运行效率。

优选地，

所述目标主设备为目标线路；

所述附加主设备为变压器。

优选地，

所述利用目标线路的基本参数以及与其关联的变压器基本参数、拓扑结构，确定所述目标线路的线路最佳负载，包括：

利用如下公式计算线路最佳负载：

其中，pel为线路最佳负载，un为目标线路的额定电压，k为目标线路的负荷曲线形状系数，p0为变压器的空载损耗，rt为变压器的等值电阻，rl为目标线路的电阻。

优选地，

所述目标主设备为目标变压器；

所述附加主设备为线路。

优选地，

所述利用目标变压器的基本参数以及与其关联的线路的基本参数、拓扑结构，确定所述目标变压器的变压器最佳负载，包括：

利用如下公式计算变压器最佳负载：

其中，pet为变压器最佳负载，pn为目标变压器的额定容量，p0为目标变压器的空载损耗，pd为目标变压器短的路损耗，rt为目标变压器的等值电阻，rl为与目标变压器连接的线路的电阻。

优选地，

所述利用所述最佳负载以及所述目标主设备的运行情况，确定所述目标主设备的运行效率，包括：

将所述目标主设备的运行曲线，按照时间间隔均分为n个区间，其中n为正整数；

将每个区间的负载除以所述目标主设备最佳负载，得到n个区间的负载率；

将所述n个区间的负载率进行加权平均，得到所述目标线路的运行效率。

第二方面，本发明提供一种配电网主设备运行效率确定系统，包括：

参数获取模块，用于获取目标主设备的基本参数、运行情况以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构；

最佳负载确定模块，用于利用目标主设备的基本参数以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构，确定所述其关联的附加主设备的最佳负载；

运行效率确定模块，用于利用所述最佳负载以及所述目标主设备的运行情况，确定所述目标主设备的运行效率。

优选地，

所述运行效率确定模块，包括：

区间划分单元，用于将所述目标主设备的运行曲线，按照时间间隔均分为n个区间，其中n为正整数；

负载率计算单元，用于将每个区间的负载除以所述目标主设备最佳负载，得到n个区间的负载率；

效率加权单元，用于将所述n个区间的负载率进行加权平均，得到所述目标线路的运行效率。

第三方面，本发明提供一种配电网主设备运行效率确定设备，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上述第一方面所述配电网主设备运行效率确定方法的步骤。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述配电网主设备运行效率确定方法的步骤。

本发明提供一种配电网主设备运行效率确定方法，包括：获取目标主设备的基本参数、运行情况以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构；利用目标主设备的基本参数以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构，确定所述其关联的附加主设备的最佳负载；利用所述最佳负载以及所述目标主设备的运行情况，确定所述目标主设备的运行效率。本发明提供的配电网主设备运行效率确定方法，合考虑配电线路和变压器的整体经济运行方式，确定最佳负载作为确定基准，以实现对配电网主设备运行效率的客观确定，以便对配电网主设备进行优化。

本发明提供的一种配电网主设备运行效率确定方法及相关产品，都具有上述有益效果，在此不再一一赘述。

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为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网主设备运行效率确定方法的流程图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网主设备运行效率确定方法的流程图；

图3为本发明一种具体实施方式所提供的目标线路的运行效率的确定的流程图；

图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网主设备运行效率确定方法的流程图；

图5为本发明一种具体实施方式所提供的目标变压器的运行效率的确定的流程图；

图6为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网主设备运行效率确定系统的组成结构示意图；

图7为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网主设备运行效率确定系统的运行效率确定模块组成结构示意图；

图8为本发明又一种具体实施方式所提供的计算机设备的结构示意图。

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。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网主设备运行效率确定方法的流程图。

在本发明一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种配电网主设备运行效率确定方法，包括：

步骤s11：获取目标主设备的基本参数、运行情况以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构；

步骤s12：利用目标主设备的基本参数以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构，确定所述其关联的附加主设备的最佳负载；

步骤s13：利用所述最佳负载以及所述目标主设备的运行情况，确定所述目标主设备的运行效率。

在本发明实施例中，配电变压器的经济负载率变动幅度很宽，和线路结构、线路长度、导线截面、分支线布局等关系很大。同时变压器台数、容量、型号等决定了变压器等值电阻的大小，同样会对配电线路经济负载率产生很大的影响。应将配电线路和配电变压器作为一个整体，同时考虑配电变压器和导线的损耗，从两者的总损耗最小作为最佳运行条件，来研究它的综合经济运行方式。目前的最佳负载对变压器和线路进行单独分析，会导致变压器和线路的最佳负载计算出现偏差，不能准确确定配电网运行效率。

本发明的目的：本专利提出一种配电网主设备运行效率确定方法，综合考虑配电线路和变压器的整体经济运行方式，确定最佳负载作为确定基准，以实现对配电网主设备运行效率的客观确定。

本发明实施例中，首先需要采集主设备参数及运行参数，具体地，可以从配电网生产管理系统中采集变压器的额定容量pn、空载损耗p0、短路损耗pk、等值电阻rt；采集线路的额定电压un、负荷曲线形状系数k/he；还可以从配电网能量管理系统中采集变压器和线路的t时间段的负荷数据，并按照时间间隔△t，划分为m段，第i段的负荷数据分别为pti和pli；可以从配电网营销系统或者gis系统获取变压器和线路的联结关系。

在获取到目标主设备的基本参数、运行情况以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构之后，可以计算主设备最佳负载，具体地，可以将目标设备分为变压器和线路分别进行。

请参考图2、图3，图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网主设备运行效率确定方法的流程图；图3为本发明一种具体实施方式所提供的目标线路的运行效率的确定的流程图。

在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式中，所述目标主设备为目标线路；所述附加主设备为变压器。也就是说：本实施例提供一种配电网主设备运行效率确定方法，用于配电线路，包括：

步骤s21：获取目标线路的基本参数、运行情况以及与其关联的变压器的基本参数、拓扑结构；

步骤s22：利用目标线路的基本参数以及与其关联的变压器基本参数、拓扑结构，确定所述目标线路的线路最佳负载；

步骤s23：利用所述线路最佳负载以及所述目标线路的运行情况，确定所述目标线路的运行效率。

其中，所述目标线路的基本参数，包括：额定电压、负荷曲线形状系数、线路电阻。

具体要利用目标线路的基本参数以及与其关联的变压器基本参数、拓扑结构，确定所述目标线路的线路最佳负载，可以利用如下公式计算线路最佳负载：

其中，pel为线路最佳负载，un为目标线路的额定电压，k为目标线路的负荷曲线形状系数，p0为变压器的空载损耗，rt为变压器的等值电阻，rl为目标线路的电阻。

在一种具体实施方式中，为了利用所述线路最佳负载以及所述目标线路的运行情况，确定所述目标线路的运行效率，可以具体地进行以下步骤：

步骤s231：将所述目标线路的运行曲线，按照时间间隔均分为m个区间；其中，m为正整数；

步骤s232：将每个区间的负载除以所述线路最佳负载，得到m个区间的负载率；

步骤s233：将所述m个区间的负载率进行加权平均，得到所述目标线路的运行效率。

配电变压器的经济负载率变动幅度很宽，和线路结构、线路长度、导线截面、分支线布局等关系很大。同时变压器台数、容量、型号等决定了变压器等值电阻的大小，同样会对配电线路经济负载率产生很大的影响。应将配电线路和配电变压器作为一个整体，同时考虑配电变压器和导线的损耗，从两者的总损耗最小作为最佳运行条件，来研究它的综合经济运行方式。目前的最佳负载对变压器和线路进行单独分析，会导致变压器和线路的最佳负载计算出现偏差，不能准确确定配电网运行效率。

本发明实施例在于利提出一种配电网主设备运行效率确定方法，综合考虑配电线路和变压器的整体经济运行方式，确定最佳负载作为确定基准，以实现对配电网主设备运行效率的客观确定。

请参考图4、图5，图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网主设备运行效率确定方法的流程图；图5为本发明一种具体实施方式所提供的目标变压器的运行效率的确定的流程图。

在本发明的又一种具体实施方式中，可以将所述目标主设备为目标变压器；所述附加主设备为线路。也就是说，本发明实施例提供一种配电网主设备运行效率确定方法，用于变压器，其特征在于，包括：

步骤s41：获取目标变压器的基本参数、运行情况以及与其关联的线路的基本参数、拓扑结构；

步骤s42：利用目标变压器的基本参数以及与其关联的线路的基本参数、拓扑结构，确定所述目标变压器的变压器最佳负载；

步骤s43：利用所述变压器最佳负载以及所述目标变压器的运行情况，确定所述目标变压器的运行效率。

其中，所述目标变压器的基本参数，包括：额定容量、空载损耗、短路损耗、等值电阻。所述利用目标变压器的基本参数以及与其关联的线路的基本参数、拓扑结构，确定所述目标变压器的变压器最佳负载，可以利用如下公式计算变压器最佳负载：

其中，pet为变压器最佳负载，pn为目标变压器的额定容量，p0为目标变压器的空载损耗，pd为目标变压器短的路损耗，rt为目标变压器的等值电阻，rl为与目标变压器连接的线路的电阻。

在上述具体实施方式的基础上，要利用所述变压器最佳负载以及所述目标变压器的运行情况，确定所述目标变压器的运行效率，具体可以进行以下步骤：

步骤s431：将所述目标变压器的运行曲线，按照时间间隔均分为n个区间，其中n为正整数；

步骤s432：将每个区间的负载除以所述变压器最佳负载，得到n个区间的负载率；

步骤s433：将所述n个区间的负载率进行加权平均，得到所述目标线路的运行效率。

本发明实施例，在进行变压器的最佳负载计算方式，考虑了与之相连的配电线路的等效电阻；在进行配电线路的最佳负载计算方式，考虑了与之相连的配电变压器的等效电阻；最后基于最佳负载对变压器和配电线路完成运行效率确定配电线路和配电变压器作为一个整体，计算其整体的经济运行方式，可以分析求得配电线路和变压器的最佳负载，实现对配电网主设备运行效率的客观确定。

请参考图6、图7，图6为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网主设备运行效率确定系统的组成结构示意图；图7为本发明一种具体实施方式所提供的一种配电网主设备运行效率确定系统的运行效率确定模块组成结构示意图。

在本法买那个一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种配电网主设备运行效率确定系统600，包括：

参数获取模块610，用于获取目标主设备的基本参数、运行情况以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构；

最佳负载确定模块620，用于利用目标主设备的基本参数以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构，确定所述其关联的附加主设备的最佳负载；

运行效率确定模块630，用于利用所述最佳负载以及所述目标主设备的运行情况，确定所述目标主设备的运行效率。

优选地，

所述运行效率确定模块630，包括：

区间划分单元631，用于将所述目标主设备的运行曲线，按照时间间隔均分为n个区间，其中n为正整数；

负载率计算单元632，用于将每个区间的负载除以所述目标主设备最佳负载，得到n个区间的负载率；

效率加权单元633，用于将所述n个区间的负载率进行加权平均，得到所述目标线路的运行效率。

请参考图8，图8为本发明又一种具体实施方式所提供的计算机设备的结构示意图。

在本发明的又一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种计算机设备，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上述任一种具体实施方式所述的配电网主设备运行效率确定方法的步骤。

下面参考图8，其示出了适于用来实现本申请实施例的计算机设备的结构示意图。图8示出的计算机设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图8所示，计算机系统800包括处理器(cpu)801，其可以根据存储在只读存储器(rom)802中的程序或者从存储部分808加载到随机访问存储器(ram)803中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram803中，还存储有系统800操作所需的各种程序和数据。

cpu801、rom802以及ram803通过总线804彼此相连。输入/输出(i/o)接口803也连接至总线804。

以下部件连接至i/o接口805：包括键盘、鼠标等的输入部分806；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分807；包括硬盘等的存储部分808；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分809。通信部分809经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器810也根据需要连接至i/o接口807。可拆卸介质811，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器810上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分808。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分809从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质811被安装。在该计算机程序被处理器(cpu)801执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向目标的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。

在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

作为本发明的又一具体实施方式，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意具体实施方式中的配电网主设备运行效率确定的步骤。

该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的计算机或终端设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该计算机设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该计算机设备执行时，使得该计算机设备：获取目标主设备的基本参数、运行情况以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构；利用目标主设备的基本参数以及与其关联的附加主设备的基本参数、拓扑结构，确定所述其关联的附加主设备的最佳负载；利用所述最佳负载以及所述目标主设备的运行情况，确定所述目标主设备的运行效率。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后，还需要说明的是，在本文中，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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种配电网主设备运行效率确定方法及相关产品进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。