CN117614137A - 基于多源数据融合的配电网优化*** - Google Patents
基于多源数据融合的配电网优化*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于多源数据融合的配电网优化***，涉及配电网优化技术领域。基于多源数据融合的配电网优化***，包括：配电网数据处理模块、风险评估模块、配电网优化模块和故障预警模块。本发明解决了现有的专利在实际使用过程中，仅能针对负载进行优化，不能根据配电网所在地的灾害情况进行优化，实用性不强的问题，本发明结合灾害情况对配电网的运行状态进行分析，保证了配电网优化时能够根据气象信息和地理信息进行相应的优化，保证了配电网优化的全面性，提高了实用性，通过对配电网的优化情况进行判断，提高了故障风险的处理速度，提升配电网安全稳定运行能力，有利于运行人员优化配电网正常运行方式。
Description
技术领域
本发明涉及配电网优化技术领域，具体为基于多源数据融合的配电网优化***。
背景技术
数据采集平台从网络大数据库、信息技术服务公司、互联网汽车的车载前视摄像头及座舱摄像头等不同平台渠道采集到的图像数据，通常是先发送到人工标注平台，由人工标注平台的工作人员对图像数据分门别类的进行归集和人工标注处理，这其中，由于来自不同渠道的图像数据格式结构不同，并且不同格式类型的图像数据的标注信息也存在一定格式差异，导致图像数据本身及其标注数据都存在格式标准不统一、难以通用的情况。
公开号为CN114665504A的中国专利公开了一种电网优化方法和***，包括获取发电端的第一发电功率和负载端的第一用电功率，构建以发电功率为输入，用电功率为输出，以电网输电线的功率限制作为条件，以所述整体线损率作为优化条件的第一预测模型；分析发电端到负载端的输电线路路径的线损率和整体线损率；配置输电线路路径以训练收敛第一预测模型，得到用于优化电网的第二预测模型。通过获取第一预测模型，能够协调发电端、电网输电线额负载端之间的关系，降低电网整体的线损率；通过配置所述输电线路路径以训练收敛所述第一预测模型，得到用于优化所述电网的第二预测模型，能够提高预测模型的准确度。
上述专利在实际使用过程中，仅能针对负载进行优化，不能根据配电网所在地的灾害情况进行优化，实用性不强；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了基于多源数据融合的配电网优化***。
发明内容
本发明的目的在于提供基于多源数据融合的配电网优化***，结合灾害情况对配电网的运行状态进行分析，保证了配电网优化时能够根据气象信息和地理信息进行相应的优化，保证了配电网优化的全面性，提高了实用性，提高了故障风险的处理速度，提升配电网安全稳定运行能力，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于多源数据融合的配电网优化***，包括：
配电网数据处理模块，用于对配电网所在区域内的数据进行同步采样，并对获取各个类别的准确数据，将获取的各个类别的准确数据分为若干个数据段，并清洗数据冗余，并对清洗完成的数据进行分类。
风险评估模块，用于根据配电网数据处理模块处理完成的数据对配电网的状态进行分析，根据分析结果对配电网的运行状态评级，根据最终结果评估配电网的风险等级。
配电网优化模块，用于根据风险评估模块所评估的结果，计算配电网的配电线路损毁概率，根据配电网的配电线路损毁概率获得优化决策结果，并通过优化决策结果对配电网进行优化。
故障预警模块，用于根据配电网优化模块的优化结果进行相应的故障预警，分析故障原因并向配电网维修人员发送故障代码以及故障位置，并对配电网保护信息的可视化显示。
优选的，所述配电网数据处理模块，包括：
配电网信息获取模块，用于获取配电网内部发出的异常波长、异常电压电流数据及持续时间。
灾害数据获取模块，用于配电网所在地的气象信息和地理信息，气象信息和地理信息包括温湿度、风速、降雨量、台风等级、雷电密度。
数据分类模块，用于将所获取的配电网信息和灾害数据分为若干个数据段并清洗数据冗余，并对清洗完成的数据进行分类。
优选的，所述异常波长、异常电压电流数据是指各个配电网整体波长、电压电流数据合格率、超上限和超下限数据，以及配电网日常的分布式电源数据、电动汽车充电桩数据、用户设备终端和电能表记录的数据。
优选的，所述风险评估模块的评估过程，具体包括：
根据获取的灾害数据，对影响配电网的各灾害进行状态分级，确定量化指标，结合配电网信息对配电网的状态进行分析。
根据状态的分析结果确定配电网的运行状态评级，其中，运行状态评级的状态包括：安全运行状态、正常运行状态、网络应急状态、自备应急状态及无法运行状态。
根据配电网的运行状态评级，获取灾害对配电网影响的最终结果，根据最终结果评估配电网的风险等级。
优选的，所述风险评估模块，具体包括：
分析模块，用于根据所获取的灾害数据结合配电网信息对配电网的风险值大小进行分析。
判断模块，用于根据分析模块所分析的结果，判断灾害对配电网运行状态风险等级进行判断。
监测模块，用于对配电网的风险值进行实时监测，并根据监测结果进行相应的优化。
优选的，所述判断模块的判断流程，具体包括：
根据配电网风险值大小，进行风险评估等级划分：
当配电网风险值大于70时，当前风险评估等级判断为一级风险，不能通过配电网优化模块进行优化，将结果传递至故障预警模块。
当配电网风险值大于20小于等于70时，当前风险评估等级判断为二级级风险，通过配电网优化模块进行优化。
当配电网风险值小于等于20时，则为可接受风险，无需进行优化，并对该配电网进行实时监测，当监测到配电网风险值超过20，则及时进行优化。
优选的，所述配电网优化模块，包括：
计算模块，根据风险评估模块所评估的结果对配电网供电线路的损毁概率进行计算。
模型构建模块，用于获取配电网弹性评价指标，并计算配电网弹性指标和评估配电网弹性水平，根据配电网的弹性水平构建弹性提升模型。
优化模块，用于对配电网的随机规划弹性提升模型进行计算，获得优化决策结果，并通过优化决策结果对配电网进行优化。
优选的，所述配电网优化模块的优化过程，具体包括：
根据风险评估模块所评估的结果对配电网供电线路的不确定性进行建模，计算得到配电网的配电线路损毁概率。
根据配电网的配电线路损毁概率生成负荷场景，得到各场景下的无功负荷和有功负荷。
在无功负荷和有功功率的基础上，构建针对配电网的投资成本和期望追索运行成本随机规划弹性提升模型。
预设投资成本和期望追索运行成本的约束条件，在预设的投资成本和期望追索运行成本的约束条件下，对配电网的两阶段随机规划弹性提升模型进行计算，获得优化决策结果，并通过优化决策结果对配电网进行优化。
优选的，所述弹性提升模型构建，具体包括：
通过气象局实时采集的气象灾害预测时段信息，建立灾害场景模型与配电网线路综合故障率模型。
然后获取配电网弹性评价指标，根据配电网弹性评价指标计算配电网弹性指标。
根据配电网弹性指标评估配电网弹性水平，根据配电网的弹性水平构建弹性提升模型。
优选的，所述故障预警模块的工作流程，具体包括：
接收配电网优化模块的优化结果，根据优化结果判断对配电网的运行状态是否优化完成。
若判断结果为不能对配电网的运行状态进行优化，则发出相应的故障预警。
根据故障预警信息分析故障的原因并向配电网维修人员发送故障代码以及故障位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明结合灾害情况对配电网的运行状态进行分析，保证了配电网优化时能够根据气象信息和地理信息进行相应的优化，保证了配电网优化的全面性，提高了实用性，通过对配电网的优化情况进行判断，提高了故障风险的处理速度，提升配电网安全稳定运行能力，有利于运行人员优化配电网正常运行方式。
附图说明
图1为本发明的基于多源数据融合的配电网优化***模块示意图；
图2为本发明的基于多源数据融合的配电网优化***工作流程图。
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。
为了解决现有的专利在实际使用过程中，仅能针对负载进行优化，不能根据配电网所在地的灾害情况进行优化，实用性不强的问题，请参阅图1-图2，本实施例提供以下技术方案：
基于多源数据融合的配电网优化***，包括：
配电网数据处理模块，用于对配电网所在区域内的数据进行同步采样，并对获取各个类别的准确数据，将获取的各个类别的准确数据分为若干个数据段，并清洗数据冗余，并对清洗完成的数据进行分类，能够更全面的对配电网进行优化。
风险评估模块，用于根据配电网数据处理模块处理完成的数据对配电网的状态进行分析，根据分析结果对配电网的运行状态评级，根据最终结果评估配电网的风险等级，根据风险等级进行相应的优化，节约了配电网的运行成本，进而降低了经济成本。
配电网优化模块，用于根据风险评估模块所评估的结果，计算配电网的配电线路损毁概率，根据配电网的配电线路损毁概率获得优化决策结果，并通过优化决策结果对配电网进行优化，从而在实现配电网优化决策的时候，即能保证优化决策结果的可行性，又能满足***的各项约束要求，并且还能够降低***投资和运行成本，提高经济效益，能够全面而***地分析影响配电网优化的各个因素，保证配电网优化策略为最符合当前配电网优化策略。
故障预警模块，用于根据配电网优化模块的优化结果进行相应的故障预警，分析故障原因并向配电网维修人员发送故障代码以及故障位置，并对配电网保护信息的可视化显示，通过对配电网的优化情况进行判断，提高了故障风险的处理速度，提升配电网安全稳定运行能力，有利于运行人员优化配电网正常运行方式。
配电网数据处理模块，包括：
配电网信息获取模块，用于获取配电网内部发出的异常波长、异常电压电流数据及持续时间，异常波长、异常电压电流数据是指各个配电网整体波长、电压电流数据合格率、超上限和超下限数据，以及配电网日常的分布式电源数据、电动汽车充电桩数据、用户设备终端和电能表记录的数据。
灾害数据获取模块，用于配电网所在地的气象信息和地理信息，气象信息和地理信息包括温湿度、风速、降雨量、台风等级、雷电密度。
数据分类模块，用于将所获取的配电网信息和灾害数据分为若干个数据段并清洗数据冗余，并对清洗完成的数据进行分类。
风险评估模块的评估过程，具体包括：
根据获取的灾害数据，对影响配电网的各灾害进行状态分级，确定量化指标，结合配电网信息对配电网的状态进行分析，通过结合灾害情况对配电网的运行状态进行分析，保证了配电网优化时能够根据气象信息和地理信息进行相应的优化，保证了配电网优化的全面性，提高了实用性。
根据状态的分析结果确定配电网的运行状态评级，其中，运行状态评级的状态包括：安全运行状态、正常运行状态、网络应急状态、自备应急状态及无法运行状态。
根据配电网的运行状态评级，获取灾害对配电网影响的最终结果，根据最终结果评估配电网的风险等级。
风险评估模块，具体包括：
分析模块，用于根据所获取的灾害数据结合配电网信息对配电网的风险值大小进行分析。
判断模块，用于根据分析模块所分析的结果，判断灾害对配电网运行状态风险等级进行判断。
监测模块，用于对配电网的风险值进行实时监测，并根据监测结果进行相应的优化，通过对配电网的风险进行评估，根据评估的结果进行相应的优化，使得配电网优化更加灵活，且能够根据具体情况判断是否需要进行优化，保证了优化的效率。
判断模块的判断流程，具体包括：
根据配电网风险值大小，进行风险评估等级划分：
当配电网风险值大于70时，当前风险评估等级判断为一级风险，不能通过配电网优化模块进行优化，将结果传递至故障预警模块。
当配电网风险值大于20小于等于70时，当前风险评估等级判断为二级级风险，通过配电网优化模块进行优化。
当配电网风险值小于等于20时，则为可接受风险，无需进行优化，并对该配电网进行实时监测，当监测到配电网风险值超过20，则及时进行优化，风险值越大则风险等级越高，说明风险越严重，能够结合风险等级进行相应的优化，保证了优化的效率。
配电网优化模块，包括：
计算模块，根据风险评估模块所评估的结果对配电网供电线路的损毁概率进行计算。
模型构建模块，用于获取配电网弹性评价指标，并计算配电网弹性指标和评估配电网弹性水平，根据配电网的弹性水平构建弹性提升模型。
优化模块，用于对配电网的随机规划弹性提升模型进行计算，获得优化决策结果，并通过优化决策结果对配电网进行优化，在对配电网进行优化时，即能保证优化决策结果的可行性，又能保证配电网优化策略为最符合当前配电网优化策略，使得配电网的优化效果更好。
配电网优化模块的优化过程，具体包括：
根据风险评估模块所评估的结果对配电网供电线路的不确定性进行建模，计算得到配电网的配电线路损毁概率。
根据配电网的配电线路损毁概率生成负荷场景，得到各场景下的无功负荷和有功负荷。
在无功负荷和有功功率的基础上，构建针对配电网的投资成本和期望追索运行成本随机规划弹性提升模型。
预设投资成本和期望追索运行成本的约束条件，在预设的投资成本和期望追索运行成本的约束条件下，对配电网的两阶段随机规划弹性提升模型进行计算，获得优化决策结果，并通过优化决策结果对配电网进行优化。
弹性提升模型构建，具体包括：
通过气象局实时采集的气象灾害预测时段信息，建立灾害场景模型与配电网线路综合故障率模型。
然后获取配电网弹性评价指标，根据配电网弹性评价指标计算配电网弹性指标。
根据配电网弹性指标评估配电网弹性水平，根据配电网的弹性水平构建弹性提升模型。
故障预警模块的工作流程，具体包括：
接收配电网优化模块的优化结果，根据优化结果判断对配电网的运行状态是否优化完成。
若判断结果为不能对配电网的运行状态进行优化，则发出相应的故障预警。
根据故障预警信息分析故障的原因并向配电网维修人员发送故障代码以及故障位置，及时处理故障下的配电网，增强配电网的稳定状态。
基于多源数据融合的配电网优化***的工作流程，包括以下步骤：
步骤一：对配电网所在区域内的数据进行同步采样，获取各个类别的准确数据，将获取的各个类别的准确数据分为若干个数据段，并清洗数据冗余，并对清洗完成的数据分为配电网信息、气象信息和地理信息，使得在对配电网进行优化时能够结合气象信息和地理信息，进而能够更好地判断出配电网的运行状态，保证了配电网优化的可行性。
步骤二：根据配电网所在区域内的气象信息和地理信息，结合配电网信息对配电网的状态进行分析，根据分析结果对配电网的运行状态评级，根据最终结果评估配电网的风险等级，能够及时了解配电网的运行状态，进而能够根据风险等级进行相应的优化，节约了运行成本。
步骤三：若风险评估等级判断为一级风险，则不能通过配电网优化模块进行优化，将结果传递至故障预警模块，若前风险评估等级判断为二级级风险，通过配电网优化模块进行优化。
步骤四：若为可接受风险，无需进行优化，并对该配电网进行实时监测，当监测到配电网风险值超过20，则及时进行优化，能够对配电网的运行状态进行实时监测，进而能够根据配电网的运行状态及时进行优化。
步骤五：根据配电网优化模块的优化结果进行相应的故障预警，分析故障原因并向配电网维修人员发送故障代码以及故障位置，并对配电网保护信息的可视化显示，能够及时对配电网的故障进行处理，保证了配电网的正常工作。
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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.基于多源数据融合的配电网优化***，其特征在于，包括：
配电网数据处理模块，用于对配电网所在区域内的数据进行同步采样，并对获取各个类别的准确数据，将获取的各个类别的准确数据分为若干个数据段，并清洗数据冗余，并对清洗完成的数据进行分类；
风险评估模块，用于根据配电网数据处理模块处理完成的数据对配电网的状态进行分析，根据分析结果对配电网的运行状态评级，根据最终结果评估配电网的风险等级；
配电网优化模块，用于根据风险评估模块所评估的结果，计算配电网的配电线路损毁概率，根据配电网的配电线路损毁概率获得优化决策结果，并通过优化决策结果对配电网进行优化；
故障预警模块，用于根据配电网优化模块的优化结果进行相应的故障预警，分析故障原因并向配电网维修人员发送故障代码以及故障位置，并对配电网保护信息的可视化显示。
2.根据权利要求1所述的基于多源数据融合的配电网优化***，其特征在于：所述配电网数据处理模块，包括：
配电网信息获取模块，用于获取配电网内部发出的异常波长、异常电压电流数据及持续时间；
灾害数据获取模块，用于配电网所在地的气象信息和地理信息，气象信息和地理信息包括温湿度、风速、降雨量、台风等级、雷电密度；
数据分类模块，用于将所获取的配电网信息和灾害数据分为若干个数据段并清洗数据冗余，并对清洗完成的数据进行分类。
3.根据权利要求2所述的基于多源数据融合的配电网优化***，其特征在于：所述异常波长、异常电压电流数据是指各个配电网整体波长、电压电流数据合格率、超上限和超下限数据，以及配电网日常的分布式电源数据、电动汽车充电桩数据、用户设备终端和电能表记录的数据。
4.根据权利要求1所述的基于多源数据融合的配电网优化***，其特征在于：所述风险评估模块的评估过程，具体包括：
根据获取的灾害数据，对影响配电网的各灾害进行状态分级，确定量化指标，结合配电网信息对配电网的状态进行分析；
根据状态的分析结果确定配电网的运行状态评级，其中，运行状态评级的状态包括：安全运行状态、正常运行状态、网络应急状态、自备应急状态及无法运行状态；
根据配电网的运行状态评级，获取灾害对配电网影响的最终结果，根据最终结果评估配电网的风险等级。
5.根据权利要求4所述的基于多源数据融合的配电网优化***，其特征在于：所述风险评估模块，具体包括：
分析模块，用于根据所获取的灾害数据结合配电网信息对配电网的风险值大小进行分析；
判断模块，用于根据分析模块所分析的结果，判断灾害对配电网运行状态风险等级进行判断；
监测模块，用于对配电网的风险值进行实时监测，并根据监测结果进行相应的优化。
6.根据权利要求5所述的基于多源数据融合的配电网优化***，其特征在于：所述判断模块的判断流程，具体包括：
根据配电网风险值大小，进行风险评估等级划分：
当配电网风险值大于70时，当前风险评估等级判断为一级风险，不能通过配电网优化模块进行优化，将结果传递至故障预警模块；
当配电网风险值大于20小于等于70时，当前风险评估等级判断为二级级风险，通过配电网优化模块进行优化；
当配电网风险值小于等于20时，则为可接受风险，无需进行优化，并对该配电网进行实时监测，当监测到配电网风险值超过20，则及时进行优化。
7.根据权利要求1所述的基于多源数据融合的配电网优化***，其特征在于：所述配电网优化模块，包括：
计算模块，根据风险评估模块所评估的结果对配电网供电线路的损毁概率进行计算；
模型构建模块，用于获取配电网弹性评价指标，并计算配电网弹性指标和评估配电网弹性水平，根据配电网的弹性水平构建弹性提升模型；
优化模块，用于对配电网的随机规划弹性提升模型进行计算，获得优化决策结果，并通过优化决策结果对配电网进行优化。
8.根据权利要求7所述的基于多源数据融合的配电网优化***，其特征在于：所述配电网优化模块的优化过程，具体包括：
根据风险评估模块所评估的结果对配电网供电线路的不确定性进行建模，计算得到配电网的配电线路损毁概率；
根据配电网的配电线路损毁概率生成负荷场景，得到各场景下的无功负荷和有功负荷；
在无功负荷和有功功率的基础上，构建针对配电网的投资成本和期望追索运行成本随机规划弹性提升模型；
预设投资成本和期望追索运行成本的约束条件，在预设的投资成本和期望追索运行成本的约束条件下，对配电网的两阶段随机规划弹性提升模型进行计算，获得优化决策结果，并通过优化决策结果对配电网进行优化。
9.根据权利要求8所述的基于多源数据融合的配电网优化***，其特征在于：所述弹性提升模型构建，具体包括：
通过气象局实时采集的气象灾害预测时段信息，建立灾害场景模型与配电网线路综合故障率模型；
然后获取配电网弹性评价指标，根据配电网弹性评价指标计算配电网弹性指标；
根据配电网弹性指标评估配电网弹性水平，根据配电网的弹性水平构建弹性提升模型。
10.根据权利要求1所述的基于多源数据融合的配电网优化***，其特征在于：所述故障预警模块的工作流程，具体包括：
接收配电网优化模块的优化结果，根据优化结果判断对配电网的运行状态是否优化完成；
若判断结果为不能对配电网的运行状态进行优化，则发出相应的故障预警；
根据故障预警信息分析故障的原因并向配电网维修人员发送故障代码以及故障位置。
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|---|---|---|---|---|
| CN117895661A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-04-16 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | 一种结合风险分析的配电网控制方法及*** |
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2023
- 2023-12-01 CN CN202311636069.9A patent/CN117614137A/zh active Pending
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| CN117895661A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-04-16 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | 一种结合风险分析的配电网控制方法及*** |
| CN117895661B (zh) * | 2024-03-14 | 2024-05-24 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | 一种结合风险分析的配电网控制方法及*** |
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