CN102680833A - 配电网中压线路的负荷监测方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配电网中压线路的负荷监测方法，以及一种配电网中压线路的负荷监测***。该负荷监测方法步骤包括：获取中压线路的GIS拓扑信息；根据所述中压线路的GIS拓扑信息，生成每条中压分支线路的负荷监测点；计算每个所述负荷监测点的负荷值；根据每个所述负荷监测点的负荷值和预设的过载标准，判断每条所述中压分支线路是否存在过载；对存在所述过载的所述中压分支线路进行报警。本发明快速实时，实现了对中压线路负荷的自动监测和过载及时报警，有效防止中压线路发生故障。
Description
技术领域
本发明涉及配电网自动化领域，特别是涉及一种配电网中压线路的负荷监测方法，以及一种配电网中压线路的负荷监测***。
背景技术
目前配电网自动化建设处于起步阶段，配电网的负荷监测非常重要，配电网的中压线路若出现过载运行，可能导致过热绝缘损坏、线损增加，影响导线、电缆或电气设备的安全运行，严重时，会造成火灾事故、重要产品设备报废等问题。传统的中压线路的负荷监测设备一般都只安装在主变电站中的出线开关处和线路终端的配电变压器处，但中压分支线路上没有安装负荷监测设备，每条中压分支线路的负荷情况无法实时监测，配电网管理人员只能凭经验根据变压器负荷，对中压分支线路的负荷情况进行大致估计，但中压分支线路众多，线路上安装的变压器数目更是巨大，无法实现准确、及时的监测，中压分支线路经常发生过载和故障等情况；另外，由于没有准确、及时、长期的中压分支线路重过载日志，使得需要大修的中压分支线路无法列入年度大修项目中，不能得到及时的发现和更换，为电网安全运行埋下了隐患。
发明内容
基于此，本发明提供一种配电网中压线路的负荷监测方法，该方法结合GIS（Geographic Information System，地理信息***）强大的网络拓扑数据，利用潮流算法计算出每条分支线路的负荷情况，该方法快速实时，实现了对中压线路负荷的自动监测和过载及时报警，有效防止中压线路发生故障。
本发明的另一目的还在于提供实现上述方法的***。
一种配电网中压线路的负荷监测方法，包括如下步骤：
获取中压线路的GIS拓扑信息；
根据所述中压线路的GIS拓扑信息，生成每条中压分支线路的负荷监测点；
计算每个所述负荷监测点的负荷值；
根据每个所述负荷监测点的负荷值和预设的过载标准，判断每条所述中压分支线路是否存在过载；
对存在过载的所述中压分支线路进行报警。
一种配电网中压线路的负荷监测***，包括拓扑信息模块、监测点生成模块、计算模块、判断模块、报警模块；
所述拓扑信息模块用于获取中压线路的GIS拓扑信息；
所述监测点生成模块用于根据所述中压线路的GIS拓扑信息，生成每条中压分支线路的负荷监测点；
所述计算模块用于计算每个所述负荷监测点的负荷值；
所述判断模块用于根据每个所述负荷监测点的负荷值和预设的过载标准，判断每条所述中压分支线路是否存在过载；
所述报警模块用于对存在过载的所述中压分支线路进行报警。
本发明通过结合GIS***强大的信息资源，有效地利用GIS***提供的网络拓扑数据，生成每条中压分支线路的负荷监测点，通过网络拓扑功能形成了潮流计算所需的节点-支路模型，快速计算出了中压分支线路的负荷情况，实现了对中压线路负荷情况的自动监测，该方法快速实时，对存在过载的线路及时通知报警，能有效预防线路故障的发生；
本发明还可为线路、配变的改造提供正确的、可靠的模拟运行分析数据，管理人员根据本发明提供的方法模拟变更电网结构后的负荷分布情况，能分析出电网中的薄弱环节，为故障处理提供保障，为重过载线路大修项目立项依据。
附图说明
图1为本发明配电网中压线路的负荷监测方法的流程示意图。
图2为本发明配电网中压线路的负荷监测***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，是本发明配电网中压线路的负荷监测方法的流程示意图；一种配电网中压线路的负荷监测方法，包括如下步骤：
S10、获取中压线路的GIS拓扑信息；
在一较佳实施例中，本发明以电网的业务***，如配电网地理信息***（GIS）和配电网生产管理信息***和计量自动化***的负控及配变监测子***的信息化成果为基础，通过数据集成获取中压线路主干线、分支线的数据；中压线路的GIS拓扑信息可从配电网地理信息***中获取到，其获取过程只需通过接口接入配电网地理信息***即可；GIS拓扑信息获取后，配网管理人员可根据需要进行网络拓扑重组，为后续的负荷监测分析做好数据准备；这里GIS拓扑信息不局限于已建设的配电网GIS拓扑数据，由于配电网实施转供电或者对配电网现有结构进行改造，配电网人员也可根据需要自行设计GIS拓扑信息，供后续的模拟监测做好数据准备；
S20、根据所述中压线路的GIS拓扑信息，生成每条中压分支线路的负荷监测点；
在一较佳实施例中，负荷监测点的选择可通过中压线路上主干线和分支线的关系或者线路上所安装的变压器数量和容量大小来决定，如可选取后续变压器容量之和大于2000kVA或负荷监测点后续变压器台数大于5台的支线段，具体可由电网从业人员设定；预先设定好上述的负荷监测点的选择标准，中压线路的GIS拓扑信息在步骤S10中获取成功后即能自动生成负荷监测点；也可由电网从业人员在步骤S10中获取到GIS拓扑信息后再自行选取设置；
S30、计算每个所述负荷监测点的负荷值；在一较佳实施例中，本步骤具体可包括：
S301、根据所述中压分支线路的负荷监测点，对所述GIS拓扑信息进行拓扑运算，形成节点-支路模型；
负荷监测点设置后，根据GIS拓扑信息中的点线关系，可通过拓扑运算，生成节点-支路模型；拓扑运算可运用图论中的深度优先遍历或广度优先遍历；
S302、获取每条所述中压分支线路上所有变压器的负荷数据和配变运行数据；
在一较佳实施例中，可通过接口接入配电网计量自动化***，实时获取中压线路上每台变压器的负荷数据；由配变监测子***获取到配变运行数据；也可由配电网人员根据配电网实施转供电或配电网改造的需要，设置负荷数据和配变运行数据；
S303、根据所述节点-支路模型、所述变压器的负荷数据和配变运行数据，采用潮流算法计算每个所述负荷监测点的负荷值；
潮流算法利用步骤S301中生成的节点-支路模型，以及步骤S302中获取到的各个负荷监测点采集得到的节点注入，即可计算出各个节点的电压幅值、相角，以及各个支路上的有功、无功、电流分布；潮流算法在电力***中已被广泛应用，其原理在此不予赘述；
S40、根据每个所述负荷监测点的负荷值和预设的过载标准，判断每条所述中压分支线路是否存在过载；
在一较佳实施例中，过载计算为实际电流除以导线载流量；过载标准可由电网从业人员设定，可预设实际电流除以导线载流量大于80%以及小于100%为过载标准，或者实际电流除以导线载流量大于100%为过载标准；当然也可设定不同等级的过载标准，以便分析每条中压分支线路的过载严重程度；过载标准设定后，可根据步骤S30中计算得到的分支线路的负荷值以及采集到的配变数据，即可实时监测分支线路上的过载情况；
S50、对存在所述过载的所述中压分支线路进行报警；
在一较佳实施例中，可对存在所述过载的中压分支线路进行标记或向管理人员发送过载报警提示，报警形式可根据实际需要设定多种不同的实现方式，以实现实时自动监测中压线路的负荷情况；
在一较佳实施例中，本发明负荷监测方法还可包括步骤：抽取所述存在过载的所述中压分支线路的GIS拓扑信息、所述存在过载的所述中压分支线路上的变压器的负荷数据和配变运行数据、所述存在过载的所述中压分支线路上的负荷监测点的负荷值并存储，可统一存储为重过载日志；对存在过载的中压分支线路的数据整合，可为管理人员分析线路负荷情况、配电网改造提供可靠的运行分析数据。
本发明还提供了能实现上述方法的***。
一种配电网中压线路的负荷监测***，包括拓扑信息模块210、监测点生成模块220、计算模块230、判断模块240、报警模块250；
所述拓扑信息模块210用于获取中压线路的GIS拓扑信息；
所述监测点生成模块220用于根据所述中压线路的GIS拓扑信息，生成每条中压分支线路的负荷监测点；
所述计算模块230用于计算每个所述负荷监测点的负荷值；
在一较佳实施例中，所述计算模块包括拓扑运算模块、获取模块、负荷值计算模块；
所述拓扑运算模块用于根据每条中压分支线路的负荷监测点，对所述拓扑信息模块中的所述GIS拓扑信息进行拓扑运算，形成节点-支路模型；其中，对所述GIS拓扑信息进行拓扑运算，可对所述GIS拓扑信息进行深度优先遍历或广度优先遍历，形成所述节点-支路模型；
所述获取模块用于获取每条所述中压分支线路上所有变压器的负荷数据和配变运行数据；
所述负荷值计算模块用于根据所述节点-支路模型、所述变压器的负荷数据和配变运行数据，采用潮流算法计算每个所述负荷监测点的负荷值；
所述判断模块240用于根据每个所述负荷监测点的负荷值和预设的过载标准，判断每条所述中压分支线路是否存在过载；
所述报警模块250用于对存在过载的所述中压分支线路进行报警；
本发明负荷监测***还可包括抽取存储模块，用于抽取所述存在过载的所述中压分支线路的GIS拓扑信息、所述存在过载的所述中压分支线路上的变压器的负荷数据和配变运行数据、所述存在过载的所述中压分支线路上的负荷监测点的负荷值并存储。
本发明通过结合GIS***的信息资源，有效地利用GIS***提供的网络拓扑数据，通过网络拓扑分析功能形成了潮流计算所需的节点-支路模型，快速计算出了中压分支线路的负荷情况，实现了对中压线路的实时监测，对存在过载的线路能及时通知报警，有效预防线路故障的发生；另外，也为管理人员分析线路负载情况或配网改造提供了可靠的分析数据。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种配电网中压线路的负荷监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取中压线路的GIS拓扑信息；
根据所述中压线路的GIS拓扑信息，生成每条中压分支线路的负荷监测点；
计算每个所述负荷监测点的负荷值；
根据每个所述负荷监测点的负荷值和预设的过载标准，判断每条所述中压分支线路是否存在过载；
对存在过载的所述中压分支线路进行报警。
2.根据权利要求1所述的配电网中压线路的负荷监测方法，其特征在于，所述计算每个所述负荷监测点的负荷值的步骤具体包括：
根据所述中压分支线路的负荷监测点，对所述GIS拓扑信息进行拓扑运算，形成节点-支路模型；
获取每条所述中压分支线路上所有变压器的负荷数据和配变运行数据；
根据所述节点-支路模型、所述变压器的负荷数据和配变运行数据，采用潮流算法计算每个所述负荷监测点的负荷值。
3.根据权利要求2所述的配电网中压线路的负荷监测方法，其特征在于，所述对所述GIS拓扑信息进行拓扑运算的步骤为：
对所述GIS拓扑信息进行深度优先遍历或广度优先遍历，形成所述节点-支路模型。
4.根据权利要求2所述的配电网中压线路的负荷监测方法，其特征在于，还包括步骤：抽取所述存在过载的所述中压分支线路的GIS拓扑信息、所述存在过载的所述中压分支线路上的变压器的负荷数据和配变运行数据、所述存在过载的所述中压分支线路上的负荷监测点的负荷值并存储。
5.一种配电网中压线路的负荷监测***，其特征在于，包括拓扑信息模块、监测点生成模块、计算模块、判断模块、报警模块；
所述拓扑信息模块用于获取中压线路的GIS拓扑信息；
所述监测点生成模块用于根据所述中压线路的GIS拓扑信息，生成每条中压分支线路的负荷监测点；
所述计算模块用于计算每个所述负荷监测点的负荷值；
所述判断模块用于根据每个所述负荷监测点的负荷值和预设的过载标准，判断每条所述中压分支线路是否存在过载；
所述报警模块用于对存在过载的所述中压分支线路进行报警。
6.根据权利要求5所述的配电网中压线路的负荷监测***，其特征在于，所述计算模块包括拓扑运算模块、获取模块、负荷值计算模块；
所述拓扑运算模块用于根据每条中压分支线路的负荷监测点，对所述拓扑信息模块中的所述GIS拓扑信息进行拓扑运算，形成节点-支路模型；
所述获取模块用于获取每条所述中压分支线路上所有变压器的负荷数据和配变运行数据；
所述负荷值计算模块用于根据所述节点-支路模型、所述变压器的负荷数据和配变运行数据，采用潮流算法计算每个所述负荷监测点的负荷值。
7.根据权利要求5所述的配电网中压线路的负荷监测***，其特征在于，所述拓扑运算模块中对所述GIS拓扑信息进行拓扑运算为对所述GIS拓扑信息进行深度优先遍历或广度优先遍历，形成所述节点-支路模型。
8.根据权利要求6所述的配电网中压线路的负荷监测***，其特征在于，还包括抽取存储模块，用于抽取所述存在过载的所述中压分支线路的GIS拓扑信息、所述存在过载的所述中压分支线路上的变压器的负荷数据和配变运行数据、所述存在过载的所述中压分支线路上的负荷监测点的负荷值并存储。
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