CN116073523B - 一种供电***及其低压配电线路监控方法、监控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种供电***及其低压配电线路监控方法、监控装置，该方法包括：获取低压配电线路的母线配电参数和支路配电参数；根据母线配电参数和支路配电参数确定线路故障类型和线路故障区域，线路故障类型包括主电源停电故障、主电源容量不足故障和线路运行故障；根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略；基于转供电策略对主供电模块、备用供电模块和分布式供电模块进行转供电控制；基于负荷投切策略对至少一个用电支路进行单相分段投切控制。本发明的技术方案通过获取低压配电线路各线路配电参数，针对运行故障及时调整供电及负荷转移运行策略，提升了低压配电线路的运行安全性和供电可靠性，提升电网供电稳定性。

Description

一种供电***及其低压配电线路监控方法、监控装置
技术领域
本发明涉及电网供电技术领域，尤其涉及一种供电***及其低压配电线路监控方法、监控装置。
背景技术
低压配电线路是指配电站（所）或者变压器400V及以下出线到末端低压用户的线缆。为了便于用电管理，根据单台变压器的低压供电区域划分低压台区。
在变压器发生计划停电或者故障停电时，导致该台区的低压用户停电。在现场环境允许的情况下，为了保障用户的正常用电，现有技术一般采用发电车实现低压保供电，其存在以下问题：发电车接入低压线路比较复杂，导致发电车保供电用时比较长，且存在一定的安全隐患。同时，低电压用户频繁供电不足，将严重影响用户的正常生活，引起用户不满，降低了供电可靠性和用户满意度。
发明内容
本发明提供了一种供电***及其低压配电线路监控方法、监控装置，以解决变压器停电或故障时低压用户断电的问题，提升供电***的可靠性。
根据本发明的一方面，提供了一种低压配电线路监控方法，其中低压配电线路包括：主供电模块、备用供电模块、分布式供电模块和至少一个用电支路；
低压配电线路监控方法包括以下步骤：
获取低压配电线路的母线配电参数和支路配电参数；
根据母线配电参数和支路配电参数确定线路故障类型和线路故障区域，线路故障类型包括主电源停电故障、主电源容量不足故障和线路运行故障；
根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略；
基于转供电策略对主供电模块、备用供电模块和分布式供电模块进行转供电控制；
基于负荷投切策略对至少一个用电支路进行单相分段投切控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种低压配电线路监控装置，用于低压配电线路监控方法，低压配电线路包括：主供电模块、备用供电模块、分布式供电模块和至少一个用电支路；所述监控装置包括：
参数获取模块，用于获取低压配电线路的母线配电参数和支路配电参数；
故障解析模块，用于根据母线配电参数和支路配电参数确定线路故障类型和线路故障区域，线路故障类型包括主电源停电故障、主电源容量不足故障和线路运行故障；
策略解析模块，用于根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略；
转供电执行模块，用于基于转供电策略对主供电模块、备用供电模块和分布式供电模块进行转供电控制；
负荷投切模块，用于基于负荷投切策略对至少一个用电支路进行单相分段投切控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种供电***，包括：低压配电线路和上述低压配电线路监控装置；所述低压配电线路包括：主供电模块、备用供电模块、至少一个分布式供电模块和至少一个用电支路，分布式供电模块与用电支路一一对应设置。
本发明实施例的技术方案，低压配电线路设置主供电模块、备用供电模块、分布式供电模块和至少一个用电支路，通过获取低压配电线路的母线配电参数和各支路的支路配电参数，实时监测低压配电线路的运行情况，识别线路故障，当发生主电源停电故障、主电源容量不足故障或者线路运行故障时，结合线路故障类型和故障区域及时调整供电及负荷转移运行策略，提升了低压配电线路的运行安全性和供电可靠性，提升电网供电稳定性，有利于改善供电质量。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例一提供的一种低压配电线路监控方法的流程图；
图2是根据本发明实施例一提供的一种低压配电线路的结构示意图；
图3是本发明实施例一的第一种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图；
图4是本发明实施例一的另一种低压配电线路的结构示意图；
图5是本发明实施例一的第二种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图；
图6是本发明实施例一的第三种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图；
图7是本发明实施例一的第四种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图；
图8是本发明实施例一的第五种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图；
图9是本发明实施例一的第六种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图；
图10是根据本发明实施例二提供的一种低压配电线路监控方法的流程图；
图11是根据本发明实施例三提供的一种低压配电线路监控方法的流程图；
图12是根据本发明实施例四提供的一种低压配电线路监控装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
实施例一
图1是根据本发明实施例一提供的一种低压配电线路监控方法的流程图，本实施例可适用于利用光伏或者备用变压器等供电模块实现低压用户保供电的应用场景。
图2是根据本发明实施例一提供的一种低压配电线路的结构示意图。
如图2所示，低压配电线路包括：主供电模块10、备用供电模块20、分布式供电模块30和至少一个用电支路。各用电支路上连接对应的低压用电负荷40。主供电模块10通过第一并网开关K1接入低压配电线路的供电母线，备用供电模块20通过第二并网开关K2接入低压配电线路的供电母线，主供电模块10和备用供电模块20通过第三并网开关K3与第一并网开关K1共同接入低压配电线路的供电母线，通过本地控制或者远程控制K1、K2和K3的通断，实现主供电模块10供电和/或备用供电模块20供电。
如图2所示，低压配电线路设置A/B/C三相线路，其中，A相设置多个分段开关Ka1，Ka2，Ka3……Kan，B相设置多个分段开关Kb1，Kb2，Kb3……Kbn，C相设置多个分段开关Kc1，Kc2，Kc3……Kan，任意两个分段开关之间设置低压用电负荷40，通过本地控制或者远程控制各分段开关的通断可实现负荷分段投切策略，将对应用电支路与主供电模块10和备用供电模块20切断；Kt1，Kt2，……Kt(n-1)为联络开关，用于将分布式供电模块30与用电支路接通。本实施例可适用于低压配电线路监控装置。
其中，主供电模块10中可设置主变压器，为低压配电线路上所有低压用电负荷40输送电能。备用供电模块20中包括但不限于备用变压器或者光伏电源，备用供电模块20用于在主供电模块10计划停电、故障停电或者主变压器容量不足时，对低压配电线路上的低压用电负荷40进行供电，起到保供电的作用。
本实施例中，分布式供电模块30可包括分布式光伏和无功补偿单元。可选地，可在同一相序中两个相邻的分段开关中间设置一组分布式光伏和无功补偿单元。其中，分布式光伏用作两个相邻的分段开关中间的低压用电负荷40的保供电电源，无功补偿单元用于对接入光伏以后的线路进行无功补偿。
结合图1和图2所示，低压配电线路监控方法包括：
S100、获取低压配电线路的母线配电参数和支路配电参数。
其中，母线配电参数包括但不限于：接入主供电模块10的母线线路上的电流、电压、有功输出功率、无功输出功率等数据；支路配电参数包括但不限于：每个单相支路的电流、电压、有功输出功率、无功输出功率、有功负荷、无功负荷、阻抗、功率因数等数据。母线线路与主供电模块10连接，将主供电模块10中的电能输送至各支路线路；母线线路与备用供电模块20连接，将备用供电模块20中的电能输送至各支路线路。支路线路与母线线路连接，用于将母线线路输送的电能进一步输送至各用电支路的低压用电负荷40。
示例性的，可通过在低压配电线路的母线线路和支线线路设置检测模块。在用电过程中，检测模块按照预设采样频率采集母线线路上的母线配电参数和支线线路上支路配电参数，并利用通信技术将采集到的母线配电参数和支路配电参数传输至本地控制器或者云端服务器，利用本地控制器或者云端服务器对母线配电参数与支路配电参数进行参数解析。典型地，检测模块包括但不限于：电压传感器、电流传感器和功率变送器。
S200、根据母线配电参数和支路配电参数确定线路故障类型和线路故障区域，线路故障类型包括主电源停电故障、主电源容量不足故障和线路运行故障。
其中，主电源停电故障包括但不限于：主供电模块10（例如为主变压器）发生计划停电或者故障停电。若母线配电参数中的电流、电压或者有功输出功率低于下限阈值（例如为零），则可判定低压配电线路的线路故障类型为主电源停电故障。
主电源容量不足包括但不限于：主供电模块10（例如为主变压器）的输出功率低于主变压器所在低压台区的用电负荷功率，或者，母线电压低于母线供电电压阈值。若母线配电参数中电压数据低于设定正常工作电压值，或者，任一单相支路的支路配电参数中的电压数据低于设定正常工作电压值，则可判定低压配电线路的线路故障类型为主电源容量不足。
线路运行故障包括但不限于：线路三相不平衡故障，无功补偿故障，谐振过电压故障和线损异常故障。若各相支路配电参数中的电压、电流或者功率的偏差值大于预设偏差阈值，则可判定低压配电线路的线路故障类型为线路三相不平衡故障；通过母线配电参数和支路配电参数计算无功补偿功率，当功率因数达不到设定功率因数时判定无功补偿故障；若各相支路配电参数中的电压数据大于设定正常工作电压数据，则可判定低压配电线路的线路故障类型为谐振过电压故障；通过获取主供电模块输出电能及负荷模块的消耗电能计算各支路线损率，当线损率大于设定正常线损率时，则可判定低压配电线路的线路故障类型为线损异常故障。
S300、根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略。
其中，负荷投切策略是指基于线路故障区域和线路故障类型控制各相支路的分段开关的通断，实现不同负荷段逐级、逐段接入或者切断；转供电策略是指，基于线路故障区域和线路故障类型控制K1、K2和K3的通断，采用备用供电模块20和/或分布式供电模块30对低压用电负载进行补充供电。
一实施例中，转供电策略包括：在线路故障类型为主电源停电故障时，采用备用供电模块20对至少一个用电支路供电；在线路故障类型为主电源容量不足故障时，采用主供电模块10与备用供电模块20同时对所有用电支路供电；在线路故障类型为线路运行故障时，采用分布式供电模块30对断电支路供电。
一实施例中，负荷投切策略包括但不限于：有功负荷投切和无功负荷投切。
S400、基于转供电策略对主供电模块、备用供电模块和分布式供电模块进行转供电控制。
其中，当低压用电负荷40供电不足时需基于转供电策略控制主供电模块10，备用供电模块20和分布式供电模块30进行转供电控制，保证低压用电负荷40的正常供电。
S500、基于负荷投切策略对至少一个用电支路进行单相分段投切控制。
其中，当线路故障时，先根据线路故障区域和线路故障类型确定需投切支路，再根据线路故障导致的供电异常低压用电负荷40的供电状况确定是否执行转供电策略。
示例性的，获取低压配电线路的母线配电参数和支路配电参数；根据母线配电参数和支路配电参数确定线路故障类型和线路故障区域；当线路故障类型为主电源停电故障或主电源容量不足时，基于转供电策略对主供电模块10、备用供电模块20和分布式供电模块30进行转供电控制；当线路故障类型为线路运行故障时，基于负荷投切策略对故障线路进行单相分段投切控制，再基于转供电策略对供电异常低压用电负荷40进行转供电控制。
本发明实施例的技术方案提供了一种低压配电线路监控方法，通过获取低压配电线路各线路配电参数，实时监测低压配电线路的运行情况，识别线路故障，当发生主电源停电故障、主电源容量不足故障或者线路运行故障时，结合线路故障类型和故障区域及时调整供电及负荷转移运行策略，提升了低压配电线路的运行安全性和供电可靠性，提升电网供电稳定性，有利于改善供电质量。
可选的，图3是本发明实施例一的第一种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图，示例性地示出了一种主电源停电故障状态下保供电的具体实施方式。
结合图2和图3所示，在线路故障类型为主电源停电故障时，转供电策略包括：
S311、控制主供电模块停止对至少一个用电支路供电，并控制备用供电模块对至少一个用电支路供电。
其中，主电源停电故障时，主电源供电模块停止向至少一个用电支路供电。此时，为保证用电需求，控制备用供电模块20向断电支路供电。
示例性的，结合图2和图3所示，断开第一并网开关K1，主供电模块10停止对A，B，C三相支路供电，此时闭合第二并网开关K2，使得备用供电模块20接入低压配电线路的供电母线，实现对A，B，C三相支路供电。
S312、获取备用供电模块的供电输出参数和各个用电支路的负荷参数。
其中，当备用供电模块20供电时，获取备用供电模块20的供电输出参数以及用电支路的负荷参数，判断备用供电模块20是否可以对各个用电支路进行正常供电。
S313、根据供电输出参数和负荷参数确定是否执行负荷投切策略。
其中，当供电输出参数可满足负荷参数时，不执行负荷投切策略；当供电输出参数不能满足各支路用电负荷参数时，对至少一个支路进行负荷投切策略。
S314、在执行负荷投切策略之后，控制分布式供电模块对断电支路进行供电。
其中，在对单个支路进行负荷投切策略之后，控制分布式供电模块30对相应断电支路进行供电，保证各支路正常用电。
示例性的，在备用供电模块20中设置光伏电源，变压器和联络开关，当主电源停电故障时，主电源停止向用电支路供电，开启备用供电模块20中的联络开关，备用供电模块20与各个用电支路连通，光伏电源开始向各个用电支路供电。当光伏电源发电不满足变压器低压线路对各个用电支路供电时，对用电支路逐一进行负荷投切策略，在执行负荷投切策略之后，控制分布式供电模块30对断电支路进行供电，直至满足变压器低压线路正常供电。
本发明实施例提供的技术方案，通过在主电源停电故障时开启备用供电模块，同时为保证用电支路的正常供电，在备用供电模块供电不足时，执行负荷投切策略和转供电策略，保证各个用电支路的正常供电。
可选的，结合图2所示，在线路故障类型为主电源容量不足故障时，转供电策略包括：控制主供电模块10与备用供电模块20同时对至少一个用电支路供电。
其中，当主电源容量不足故障时，主供电模块10不足以对全部用电支路进行供电，此时需控制主供电模块10与备用供电模块20同时对用电支路进行供电，保证各个用电支路的正常供电。
在控制备用供电模块20对至少一个用电支路供电之时，该方法还包括：根据各负荷段的低压用电负荷的数值大小选择备用供电模块20的并网开关。其中，备用供电模块20的并网开关包括第二并网开关K2或者第三并网开关K3。若靠近主供电模块10一侧的低压用电负荷40的数值大于远离主供电模块10一侧的低压用电负荷40的数值，则控制第三并网开关K3闭合，使备用供电模块20经第三并网开关K3接入供电母线；若靠近主供电模块10一侧的低压用电负荷40的数值小于远离主供电模块10一侧的低压用电负荷40的数值，则控制第二并网开关K2闭合，使备用供电模块20经第二并网开关K2接入供电母线。
示例性的，图4是本发明实施例一的另一种低压配电线路的结构示意图。
如图4所示，以备用供电模块20包括光伏201和备用变压器202为例，光伏201和备用变压器202之间设置低压联络开关203。当光伏201发电满足主变压器所在低压台区内所有用电支路的负荷需求时，低压联络开关203断开；当光伏201发电不满足主变压器所在低压台区内所有用电支路的负荷需求时，低压联络开关203闭合，光伏201和备用变压器202同时对所有用电支路进行供电。通过设置多个备用电源，互为冗余，避免单个模块电量不足导致的用户断电，有利于提高供电可靠性。
可选的，图5是本发明实施例一的第二种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图。
如图5所示，在线路故障类型为线路运行故障时，转供电策略包括：
S321、根据线路故障区域和线路故障类型确定待投切支路。
其中，当支路配电参数异常时，通过判定配电参数异常支路确定线路故障区域和线路故障类型，并将故障支路确定为待投切支路。
S322、控制待投切支路两侧的分段开关断开，并控制分布式供电模块对断电支路供电。
将待投切支路两侧分段开关断开，切断主供电模块10对故障支路的供电，控制分布式供电模块30对故障支路进行单独供电。
示例性的，结合图5和图2所示，当分段开关Ka1与分段开关Ka2连接的用电支路配电参数异常时，断开分段开关Ka1与分段开关Ka2，将Kt1闭合，使得分布式供电模块30对断电支路进行供电，保证低压用电负荷40的正常用电。
本发明实施例的技术方案，通过对线路运行故障支路执行负荷投切策略和转供电策略，保证故障用电支路的正常运行，提升电网供电***的稳定性。
可选的，图6是本发明实施例一的第三种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图。
其中，线路三相不平衡故障包括但不限于：三相电流不平衡、三相电压不平衡或者三相功率不平衡。设定低压配电线路监控装置中，三相电流不平衡率不得大于15%，获取支路配电参数中的三相电流数据，通过三相电流数据确定最大相电流数据和三相平均电流数据，当（最大相电流数据-三相平均电流数据）/三相平均电流数据*100%＞15%时，判定此时线路运行故障类型为三相不平衡故障。
如图6所示，在线路运行故障为三相不平衡故障时，根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：
S331、根据线路故障区域和线路故障类型确定低压配电线路的最大负荷相。
其中，根据支路配电参数确定各个支路的负荷参数，获取最大负荷支路。
S332、获取最大负荷相中各个用电支路的负荷参数。
其中，根据母线配电参数和支路配电参数获取各个用电支路的负荷参数。
S333、对各个用电支路的负荷参数进行排序，并基于排序结果确定用电支路的投切顺序。
示例性的，结合图2和图6所示，当线路运行故障为三相不平衡故障时，根据线路故障区域和线路故障类型确定低压配电线路的最大负荷相，设定最大负荷相为A相，对最大负荷相中的各个用电支路的负荷参数进行排序，依照负荷参数从大到小的顺序执行负荷投切策略。设定从大到小用电支路负荷参数排序为Ka1对应A相支路，Ka2对应A相支路……Ka(n-1)对应A相支路，则负荷投切策略执行顺序为依次断开Ka1，Ka2……Kan，依次闭合Kt1,Kt2……Kt(n-1)，直至三相负荷平衡。
一实施例中，在发生三相不平衡故障，需要执行甩负荷操作之时，还可基于从远离供电模块的一端到靠近供电模块的一端的顺序，依次切断各分段开关对应的用电负荷。例如，以备用供电模块20经第二并网开关K2接入母线，且独立供电为例，若线路发生三相不平衡故障，且A相为最大负荷相，则负荷投切策略执行顺序为依次断开Ka1，Ka2……Kan，直至三相不平衡度满足线路正常运行需求。本发明实施例提供的技术方案，解决了三相负荷不平衡导致变压器过载的问题，避免了三相负荷不平衡导致的变压器损坏。
可选的，图7是本发明实施例一的第四种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图。
其中，无功补偿的产生原因为电力***的负载工作过程中，会消耗无功电力，使得负载电流相位滞后于电压，相角差越大，无功电力需求越大，要供给固定的有功功率，势必提高电流而增加线路损耗。为了减少电力损失，改善供电品质以及延长设置寿命，在需要无功功率的地方产生无功功率，以改善功率因数。本发明实施例中可在备用供电模块20或分布式供电模块30中设置无功补偿模块，其中无功补偿模块中可设置电容器，通过增大备用供电模块20中电容，改善功率因数。 通过获取母线配电参数与支路配电参数，计算无功补偿功率。无功补偿功率可通过如下方式计算：
Figure SMS_1
式中：Q 为所需补偿的总无功功率，kvar；α为平均负荷系数；P为用户最大负荷，kW；tanφ1为补偿前平均功率因数角；tanφ2为补偿后平均功率因数角。可设定当功率因数达不到0.90时需要进行无功补偿。
如图7所示，在线路运行故障为无功补偿故障时，根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：
S341、根据线路故障区域和线路故障类型确定低压配电线路的待补偿相。
其中，通过比对各相功率因数，当功率因数低于设定正常工作功率因数时，将其确定为待补偿相。
S342、获取待补偿相中各个用电支路的功率因数参数。
其中，可通过母线配电参数与支路配电参数计算各个用电支路的功率因数参数。
S343、根据功率因数参数确定分布式供电模块的无功补偿参数。
其中，可在分布式供电模块30中设置无功补偿模块，根据各个用电支路的功率因数参数，分别连通对应分布式供电模块30进行相应无功补偿。
示例性的，设定当功率因数达不到0.9时需要进行无功补偿。根据线路故障区域和线路故障类型确定待补偿相，获取待补偿相中的各个用电支路的功率因数参数，当对应用电支路的功率因数达不到0.9时，需执行负荷投切策略，将对应支路连接对应分布式供电模块30，进行相应无功补偿。
通过对无功补偿故障线路进行相应无功补偿，提高用电支路的功率因数，减少了供电过程中的电力损失，改善供电品质，延长电网设备的使用寿命。
可选的，图8是本发明实施例一的第五种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图。
其中，谐振过电压故障产生原因为低压线路监控装置中电感元件或电容元件因波动发生故障形成各种振荡回路，导致***的元件出现过电压的现象。谐振过电压表现为母线配电参数中的电压数据和支路配电参数中的电压数据，当电压数据大于设定正常工作电压数据时，判定低压配电线路监控装置中出现谐振过电压故障。
如图8所示，在线路运行故障为谐振过电压故障时，根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：
S351、根据线路故障区域和线路故障类型确定低压配电线路的谐振相。
其中，低压线路监控装置中电感元件或电容元件因波动发生故障形成各种振荡回路，导致***的元件出现过电压的现象，此时通过母线配电参数与支路配电参数确定低压配电线路的谐振相。
S352、获取谐振相中各个用电支路的阻抗参数。
其中，可通过设置在各个用电支路上的监测模块获取谐振相中各个用电支路的阻抗参数。
S353、根据阻抗参数确定分布式供电模块的谐振补偿参数。
示例性的，低压线路监控装置中电感元件或电容元件因波动发生故障形成各种振荡回路，导致谐振相的配电参数出现过电压的现象。获取此时谐振相中的各个用电支路的阻抗参数，根据阻抗参数确定分布式供电模块30的谐振补偿参数，对相应用电支路执行负荷投切策略，连通分布式供电模块30，根据谐振补偿参数对相应用电支路进行谐振补偿，以解决谐振过电压现象。
通过提供谐振过电压故障的解决方案，解决了电网供电***因谐振过电压现象造成供电线路损坏的问题，提升电网供电的可靠性。
可选的，图9是本发明实施例一的第六种替代实施例的低压配电线路监控方法的流程图。
其中，线损异常故障表现为母线线路及支线线路传输过程中损失电能大于设定的正常损失电能。线损异常故障可通过母线配电参数和支路配电参数获取主供电模块10的输出电能与低压用电负荷40的消耗电能计算主供电模块10线路的线损率；通过母线配电参数与支路配电参数获取备用供电模块20的输出电能与低压用电负荷40的消耗电能计算备用供电模块20的线损率。
如图9所示，在线路运行故障为线损异常故障时，根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：
S361、根据线路故障区域和线路故障类型确定低压配电线路的最大线损相。
其中，通过母线配电参数与支路配电参数计算各个线路的线损率，比对各相线损率确定线损最大相。
S362、获取最大线损相中各个用电支路与主供电模块和备用供电模块之间的供电距离。
其中，线损率与供电距离呈正相关，供电距离越大对应线损率越大，故需根据不同供电距离，设置不同的供电补偿参数。
S363、根据供电距离确定分布式供电模块的供电补偿参数。
示例性的，通过母线配电参数与支路配电参数计算各个线路的线损率，比对各相线损率确定线损最大相。根据母线配电参数，支路配电参数和供电距离确定主供电模块10的供电量和各个用电支路的用电量；根据母线配电参数，支路配电参数和供电距离确定备用供电模块20的供电量和各个用电支路的用电量。线损率=（供电量-用电量）/供电量*100，计算各个用电支路对应分布式模块的供电补偿参数。
通过计算各个用电支路的线损率，对线损异常故障线路进行供电补偿，保证电网的供电效率，同时监测线损率还有可通过改变供电距离来调整线损率，减小传输过程中的电能损失，提升电能利用率。
实施例二
可选的，图10是根据本发明实施例二提供的一种低压配电线路监控方法的流程图，在图1所示的实施例的基础上，示例性地示出了一种利用远程控制技术实现低压配电线路监控的具体实施方式。
如图10所示，低压配电线路监控方法还包括：
S101、将母线配电参数和支路配电参数发送到云端服务器。
其中，云端服务器可为终端控制模块，可接收母线配电参数和支路配电参数。
S102、基于云端服务器对母线配电参数和支路配电参数进行数据解析，根据数据解析结果确定线路故障类型和线路故障区域。
其中，云端服务器可根据母线配电参数与支路配电参数进行数据解析判定线路故障类型和故障区域。
一实施例中，云端服务器可用于存储故障解析数学模型，该故障解析模型可为基于母线配电参数、支路配电参数和故障类型进行自学习训练建立的数学模型。典型地，数学模型包括但不限于：神经网络模型和灰色预测模型。
其中，在基于母线配电参数、支路配电参数和故障类型进行模型训练之时，可将母线配电参数和支路配电参数作为输入参数，将主电源停电故障、主电源容量不足故障和线路运行故障等故障类型作为输出参数，对模型参数进行优化训练，建立最终的故障解析模型。
具体地，将母线配电参数与支路配电参数作为云端服务器中故障解析模型的输入参数，故障解析模型进行数据分析，得到的输出参数即为当前线路故障类型。以主电源停电故障为例，云端服务器接收到的母线配电参数与支路配电参数检测数据中无电流数据，将前述数据输入故障解析模型后，输出参数即为主电源停电故障。并根据检测供电输出参数和负荷参数确定是否执行负荷投切策略。通过设置云端服务器进行终端控制及数据处理，提升了低压配电监控方法的一体性，保证低压配电***的监控效率。
实施例三
可选的，图11是根据本发明实施例三提供的一种低压配电线路监控方法的流程图，在图1所示的实施例的基础上，示例性地示出了一种低压配电线路监控预警策略的具体实施方式。
如图11所示，低压配电线路监控方法还包括：
S501、根据转供电策略和负荷投切策略确定是否需要执行断电操作。
其中，为保证用户用电的及时性和低压配电线路监控装置的安全性，在转供电策略和负荷投切策略中需判定是否需执行断电操作。
若在执行转供电策略和负荷投切策略之后，任一单相支路的负荷段的线路故障无法修复，例如，三相不平衡或者无功补偿问题未解决，则执行后续步骤S502；若在执行转供电策略和负荷投切策略之后，任一单相支路的负荷段的线路故障被修复，例如，三相不平衡或者无功补偿问题得到解决，则继续执行前述步骤S400和步骤S500。
S502、执行断电操作，并对断电支路的用户下发预警信息。
其中，为保证用户用电的及时性，需在执行断电操作之前向对应断电支路的用户发出预警信息。
通过在低压配电监控装置中增加断电预警操作，在采取断电操作前向用户发出预警信息，使得用户为断电维修做好准备，提升电网供电的安全性。
实施例四
根据本发明的另一方面，提供了一种低压配电线路监控装置，用于执行上述任一实施例提供的低压配电线路监控方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
结合图2所示，低压配电线路包括：主供电模块10、备用供电模块20、分布式供电模块30和至少一个用电支路。
图12是根据本发明实施例四提供的一种低压配电线路监控装置的结构示意图，如图12所示，监控装置包括：
参数获取模块601，用于获取低压配电线路的母线配电参数和支路配电参数；
故障解析模块602，用于根据母线配电参数和支路配电参数确定线路故障类型和线路故障区域，线路故障类型包括主电源停电故障、主电源容量不足故障和线路运行故障。
策略解析模块603，用于根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略。
转供电执行模块604，用于基于转供电策略对主供电模块10、备用供电模块20和分布式供电模块30进行转供电控制。
负荷投切模块605，用于基于负荷投切策略对至少一个用电支路进行单相分段投切控制。
具体的，获取低压配电线路的母线配电参数和支路配电参数；根据母线配电参数和支路配电参数确定线路故障类型和线路故障区域；根据线路故障类型和线路故障区域确定转供电策略和负荷投切策略；根据转供电策略对主供电模块10、备用供电模块20和分布式供电模块30进行转供电控制；根据负荷投切策略对至少一个用电支路进行单相分段投切控制。
在一些实施例中，策略解析模块603，用于根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：在线路故障类型为主电源停电故障时，转供电策略包括：控制主供电模块10停止对至少一个用电支路供电，并控制备用供电模块20对至少一个用电支路供电；获取备用供电模块20的供电输出参数和各个用电支路的负荷参数；根据供电输出参数和负荷参数确定是否执行负荷投切策略；在执行负荷投切策略之后，控制分布式供电模块30对断电支路进行供电。
在一些实施例中，策略解析模块603，用于根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：在线路故障类型为主电源容量不足故障时，转供电策略包括：控制主供电模块10与备用供电模块20同时对至少一个用电支路供电。
在一些实施例中，策略解析模块603，用于根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：在线路故障类型为线路运行故障时，转供电策略包括：根据线路故障区域和线路故障类型确定待投切支路；控制待投切支路两侧的分段开关断开，并控制分布式供电模块30对断电支路供电。
在一些实施例中，策略解析模块603，用于根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：在线路运行故障为三相不平衡故障时，根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：根据线路故障区域和线路故障类型确定低压配电线路的最大负荷相；获取最大负荷相中各个用电支路的负荷参数；对各个用电支路的负荷参数进行排序，并基于排序结果确定用电支路的投切顺序。
在一些实施例中，策略解析模块603，用于根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：在线路运行故障为无功补偿故障时，根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：根据线路故障区域和线路故障类型确定低压配电线路的待补偿相；获取待补偿相中各个用电支路的功率因数参数；根据功率因数参数确定分布式供电模块30的无功补偿参数。
在一些实施例中，策略解析模块603，用于根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：在线路运行故障为谐振过电压故障时，根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：根据线路故障区域和线路故障类型确定低压配电线路的谐振相；获取谐振相中各个用电支路的阻抗参数；根据阻抗参数确定分布式供电模块30的谐振补偿参数。
在一些实施例中，策略解析模块603，用于根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：在线路运行故障为线损异常故障时，根据线路故障区域和线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：根据线路故障区域和线路故障类型确定低压配电线路的最大线损相；获取最大线损相中各个用电支路与主供电模块10和备用供电模块20之间的供电距离；根据供电距离确定分布式供电模块30的供电补偿参数。
在一些实施例中，该监控装置还包括：云端服务器，云端服务器利用无线通信技术接收母线配电参数和支路配电参数；基于云端服务器对母线配电参数和支路配电参数进行数据解析，并根据数据解析结果确定线路故障类型和线路故障区域。
在一些实施例中，该监控装置还包括：警示模块，用于根据转供电策略和负荷投切策略确定是否需要执行断电操作；若需要执行断电操作，则对断电支路的用户下发预警信息。
实施例五
基于同一发明构思，本发明实施例五还提供了一种供电***，包括：低压配电线路和低压配电线路监控装置；低压配电线路包括：主供电模块10、备用供电模块20、至少一个分布式供电模块30和至少一个用电支路，分布式供电模块30与用电支路一一对应设置；监控装置用于实时检测低压配电线路的运行情况。
本发明实施例的技术方案通过获取低压配电线路各线路配电参数，实时监测低压配电线路的运行情况，识别线路故障，当发生主电源停电故障、主电源容量不足故障或者线路运行故障时，结合线路故障类型和故障区域及时调整供电及负荷转移运行策略，提升了低压配电线路的运行安全性和供电可靠性，提升电网供电稳定性，有利于改善供电质量。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (11)

1.一种低压配电线路监控方法，其特征在于，所述低压配电线路包括：主供电模块、备用供电模块、分布式供电模块和至少一个用电支路；
所述方法包括以下步骤：
获取所述低压配电线路的母线配电参数和支路配电参数；
根据所述母线配电参数和所述支路配电参数确定线路故障类型和线路故障区域，所述线路故障类型包括主电源停电故障、主电源容量不足故障和线路运行故障；
根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略；
基于所述转供电策略对所述主供电模块、所述备用供电模块和所述分布式供电模块进行转供电控制；
基于所述负荷投切策略对所述至少一个用电支路进行单相分段投切控制；
在所述线路运行故障为无功补偿故障时，所述根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：
根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定所述低压配电线路的待补偿相；
获取所述待补偿相中各个所述用电支路的功率因数参数；
根据所述功率因数参数确定所述分布式供电模块的无功补偿参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述线路故障类型为所述主电源停电故障时，所述转供电策略包括：
控制所述主供电模块停止对所述至少一个用电支路供电，并控制所述备用供电模块对所述至少一个用电支路供电；
获取所述备用供电模块的供电输出参数和各个所述用电支路的负荷参数；
根据所述供电输出参数和所述负荷参数确定是否执行负荷投切策略；
在执行负荷投切策略之后，控制所述分布式供电模块对断电支路进行供电。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述线路故障类型为所述主电源容量不足故障时，所述转供电策略包括：
控制所述主供电模块与所述备用供电模块同时对所述至少一个用电支路供电。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述线路故障类型为所述线路运行故障时，所述转供电策略包括：
根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定待投切支路；
控制所述待投切支路两侧的分段开关断开，并控制所述分布式供电模块对断电支路供电。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述线路运行故障为三相不平衡故障时，所述根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：
根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定所述低压配电线路的最大负荷相；
获取所述最大负荷相中各个所述用电支路的负荷参数；
对各个所述用电支路的负荷参数进行排序，并基于排序结果确定所述用电支路的投切顺序。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述线路运行故障为谐振过电压故障时，所述根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：
根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定所述低压配电线路的谐振相；
获取所述谐振相中各个所述用电支路的阻抗参数；
根据所述阻抗参数确定所述分布式供电模块的谐振补偿参数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述线路运行故障为线损异常故障时，所述根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：
根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定所述低压配电线路的最大线损相；
获取所述最大线损相中各个所述用电支路与所述主供电模块和所述备用供电模块之间的供电距离；
根据所述供电距离确定所述分布式供电模块的供电补偿参数。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述母线配电参数和所述支路配电参数发送到云端服务器；
基于所述云端服务器对所述母线配电参数和所述支路配电参数进行数据解析；
根据数据解析结果确定所述线路故障类型和所述线路故障区域。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述转供电策略和所述负荷投切策略确定是否需要执行断电操作；
若需要执行断电操作，则对断电支路的用户下发预警信息。
10.一种低压配电线路监控装置，其特征在于，用于执行权利要求1-9中任一项所述的低压配电线路监控方法，所述低压配电线路包括：主供电模块、备用供电模块、分布式供电模块和至少一个用电支路；
所述监控装置包括：
参数获取模块，用于获取所述低压配电线路的母线配电参数和支路配电参数；
故障解析模块，用于根据所述母线配电参数和所述支路配电参数确定线路故障类型和线路故障区域，所述线路故障类型包括主电源停电故障、主电源容量不足故障和线路运行故障；
策略解析模块，用于根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略；
在所述线路运行故障为无功补偿故障时，所述根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定转供电策略和负荷投切策略，包括：
根据所述线路故障区域和所述线路故障类型确定所述低压配电线路的待补偿相；
获取所述待补偿相中各个所述用电支路的功率因数参数；
根据所述功率因数参数确定所述分布式供电模块的无功补偿参数；转供电执行模块，用于基于所述转供电策略对所述主供电模块、所述备用供电模块和所述分布式供电模块进行转供电控制；
负荷投切模块，用于基于所述负荷投切策略对所述至少一个用电支路进行单相分段投切控制。
11.一种供电***，其特征在于，包括：低压配电线路和权利要求10所述的低压配电线路监控装置；
所述低压配电线路包括：主供电模块、备用供电模块、至少一个分布式供电模块和至少一个用电支路，所述分布式供电模块与所述用电支路一一对应设置。
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