阅读说明：本技术 配电网线损校验方法以及系统 (Power distribution network line loss checking method and system ) 是由 李坤 杨成涛 李燕 苏兴磊 邵方冰 杨立超 王艳琪 于 2019-04-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种配电网线损校验方法以及系统,方法包括：安装在配电网的配电变压器二次侧的综合设备采集配电变压器二次侧的运行数据,并同步获取安装在配电网各个末端的各个末端采集设备所采集的末端的运行数据；从多个维度对综合设备以及末端采集设备所采集的运行数据进行校验；在校验合格后依据所采集的运行数据计算线损理论值；校验所述线损理论值是否合格,本发明对数据进行多维度校验,而且集中数据在综合设备进行线损计算并校验,保证了计算的可靠性,整个过程简单准确。(The invention discloses a method and a system for checking the line loss of a power distribution network, wherein the method comprises the following steps: the method comprises the steps that comprehensive equipment arranged on the secondary side of a distribution transformer of the power distribution network collects operation data of the secondary side of the distribution transformer and synchronously obtains operation data of tail ends collected by tail end collecting equipment arranged at each tail end of the power distribution network; verifying the operation data collected by the comprehensive equipment and the tail end collecting equipment from multiple dimensions; calculating a line loss theoretical value according to the collected operation data after the verification is qualified; the invention checks whether the line loss theoretical value is qualified or not, carries out multi-dimensional check on the data, and carries out line loss calculation and check on the integrated equipment by centralizing the data, thereby ensuring the reliability of calculation and having simple and accurate whole process.)

配电网线损校验方法以及系统

技术领域

本发明涉及配电技术领域，尤其涉及一种配电网线损校验方法以及系统。

背景技术

线损理论计算是降损节能，加强线损管理的一项重要的技术管理手段，通过理论计算可发现电能损失在电网中分布规律，通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题，对降损工作提供理论和技术依据，能够使降损工作抓住重点，提高节能降损的效益，使线损管理更加科学，所以在电网的建设改造过程以及正常管理中要经常进行线损理论计算，线损理论计算是项繁琐复杂的工作，特别是配电线路和低压线路由于分支线多、负荷量大、数据多、情况复杂，这项工作难度更大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述需求，提供一种配电网线损校验方法以及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种配电网线损校验方法，方法包括：

安装在配电网的配电变压器二次侧的综合设备采集配电变压器二次侧的运行数据，并同步获取安装在配电网各个末端的各个末端采集设备所采集的末端的运行数据；

从多个维度对综合设备以及末端采集设备所采集的运行数据进行校验；

在校验合格后依据所采集的运行数据计算线损理论值；

校验所述线损理论值是否合格。

在本发明所述的方法中，所述的从多个维度对综合设备以及末端采集设备所采集的运行数据进行校验，包括：

分析当前所采集的运行数据是否在配电变压器所对应的运行数据的上限值与下限值所确定的范围内；

分析当前所采集的运行数据是否符合综合设备所获取的历史运行数据的变化趋势；

分析当前所采集的运行数据与历史同一时刻的运行数据是否在合理波动范围内；

若以上三项分析均通过，则判定当前所采集的运行数据校验通过，否则判定当前所采集的运行数据有误，运行数据校验不通过。

在本发明所述的方法中，所述的依据所采集的运行数据计算线损理论值，包括：

将配电网的配电变压器的每一路出线作为一个计算单元，所有出线的末端构成所述配电网的各个末端；

针对每一个计算单元执行如下计算：依据配电网最大负荷时所采集的配电变压器的出口电压U_max和当前计算单元的末端的电压U′_max-i，计算最大负荷时计算单元的电压损失率ΔU_max-i％；基于所述电压损失率ΔU_max-i％计算最大负荷时的功率损耗率ΔP_max-i％；基于所述功率损耗率ΔP_max-i％计算当前计算单元的电能损失率ΔA_i％，进而计算当前计算单元的日损耗电能ΔA_i；

根据各个计算单元的日损耗电能ΔA_i，统计得到该配电变压器所对应的台区总损耗ΔA作为所述线损理论值。

其中，电压损失率ΔU_max-i％基于以下计算式计算得到：

功率损耗率ΔP_max-i％基于以下计算式计算得到：

ΔP_max-i％＝K_P*ΔU_max-i％；

第i个计算单元的电能损失率ΔA_i％基于以下计算式计算得到：

第i个计算单元的日损耗电能ΔA_i基于以下计算式计算得到：

ΔA_i＝A_i·ΔA_i％；

台区总损耗ΔA基于以下计算式计算得到：

以上式中：K_P根据导线牌号及功率因数查表获得，或者根据计算式

得到，x表示导线电抗，R表示导线电阻，φ表示电流与电压间的相角，f表示负荷率，F表示损耗因数，A_i表示第i个计算单元所对应的出线的供电量。

在本发明所述的方法中，所述的校验所述线损理论值是否合格，包括：分析所述线损理论值是否在正常线损阈值所确定的范围内，若分析通过，则判定所述线损理论值校验不通过。

本发明另一方面还公开了一种配电网线损校验系统，包括：

至少一个末端采集设备，安装在配电网各个末端，用于采集末端的运行数据；

综合设备，安装在配电网的配电变压器二次侧，用于采集配电变压器二次侧的运行数据，以及同步获取各个末端采集设备所采集的末端的运行数据，从多个维度对综合设备以及末端采集设备所采集的运行数据进行校验，在校验合格后依据所采集的运行数据计算线损理论值，校验所述线损理论值是否合格。

在本发明所述的系统中，所述综合设备包括运行数据校验单元，用于：

分析当前所采集的运行数据是否在配电变压器所对应的运行数据的上限值与下限值所确定的范围内；

分析当前所采集的运行数据是否符合综合设备所获取的历史运行数据的变化趋势；

分析当前所采集的运行数据与历史同一时刻的运行数据是否在合理波动范围内；

若以上三项分析均通过，则判定当前所采集的运行数据校验通过，否则判定当前所采集的运行数据有误，运行数据校验不通过。

在本发明所述的系统中，所述综合设备包括线损理论值计算单元，用于：

将配电网的配电变压器的每一路出线作为一个计算单元，所有出线的末端构成所述配电网的各个末端；

针对每一个计算单元执行如下计算：依据配电网最大负荷时所采集的配电变压器的出口电压U_max和当前计算单元的末端的电压U′_max-i，计算最大负荷时计算单元的电压损失率ΔU_max-i％；基于所述电压损失率ΔU_max-i％计算最大负荷时的功率损耗率ΔP_max-i％；基于所述功率损耗率ΔP_max-i％计算当前计算单元的电能损失率ΔA_i％，进而计算当前计算单元的日损耗电能ΔA_i；

根据各个计算单元的日损耗电能ΔA_i，统计得到该配电变压器所对应的台区总损耗ΔA作为所述线损理论值。

其中，电压损失率ΔU_max-i％基于以下计算式计算得到：

功率损耗率ΔP_max-i％基于以下计算式计算得到：

ΔP_max-i％＝K_P*ΔU_max-i％；

第i个计算单元的电能损失率ΔA_i％基于以下计算式计算得到：

第i个计算单元的日损耗电能ΔA_i基于以下计算式计算得到：

ΔA_i＝A_i·ΔA_i％；

台区总损耗ΔA基于以下计算式计算得到：

以上式中：K_P根据导线牌号及功率因数查表获得，或者根据计算式

得到，x表示导线电抗，单位为Ω；R表示导线电阻，单位为Ω；φ表示电流与电压间的相角，f表示负荷率，F表示损耗因数，A_i表示第i个计算单元所对应的出线的供电量。

在本发明所述的系统中，所述综合设备包括线损理校验单元，用于分析所述线损理论值是否在正常线损阈值所确定的范围内，若分析通过，则判定所述线损理论值校验不通过。

本发明的配电网线损校验方法以及系统，具有以下有益效果：本发明利用安装在配电网的配电变压器二次侧的综合设备采集配电变压器二次侧的运行数据，并同步获取安装在配电网各个末端的各个末端采集设备所采集的末端的运行数据，在计算线损理论值之前，先从多个维度对综合设备以及末端采集设备所采集的运行数据进行校验，在校验合格后才依据所采集的运行数据计算线损理论值，最终校验所述线损理论值是否合格，本发明对数据进行多维度校验，而且集中数据在综合设备进行线损计算并校验，保证了计算的可靠性，整个过程简单准确。

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是本发明配电网线损校验系统的结构示意图；

图2是本发明配电网线损校验方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明总的思路是：利用安装在配电网的配电变压器二次侧的综合设备采集配电变压器二次侧的运行数据，并同步获取安装在配电网各个末端的各个末端采集设备所采集的末端的运行数据；再利用综合设备从多个维度自身以及末端采集设备所采集的运行数据进行校验，在校验合格后依据所采集的运行数据计算线损理论值，校验所述线损理论值是否合格。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参考图1，本发明的配电网线损校验系统，包括：至少一个末端采集设备101和综合设备102。

本实施例中，末端采集设备101与综合设备102通过无线通讯方式进行数据传输。末端采集设备101主要完成末端用电数据的采集，并通过内置的可靠无线模块将数据发送到综合设备102。综合设备102通过其内置的可靠无线通讯模块接收到末端采集设备发送来的数据，并根据输入的参数量和测量的电流电压信号进行实时的理论线损计算和测量。

具体的，至少一个末端采集设备101安装在配电网各个末端，具体的，每一个末端安装一个末端采集设备101，末端采集设备101用于采集其所在末端的运行数据。另外，配电网是包括从配电变压器二次侧引出的主干线、从主干线接出的支线，支线也可以接出更多支线。本文所提到的末端，是指的从配电变压器二次侧引出的所有出线(包括主干线以及所有支线)的末端。也就是说，末端采集设备101位于台区末梢的负荷代表点。可以通过电压夹和钳式互感器将负荷代表中心的电压、电流、功率因数引入末端采集设备101数据通道。

具体的，综合设备102安装在配电网的配电变压器二次侧，用于采集配电变压器二次侧的运行数据，以及同步获取各个末端采集设备所采集的末端的运行数据，从多个维度对综合设备以及末端采集设备所采集的运行数据进行校验，在校验合格后依据所采集的运行数据计算线损理论值，校验所述线损理论值是否合格。

本发明在配电网初始恢复供电或接到人工起动指令时，采用可靠无线通信的方式建立末端采集设备101与综合设备102的对应关系，这种建立对应关系的时段称为注册阶段，注册成功后综合设备102下发指令给线损末端采集设备101，所有末端采集设备101转入实时采集数据阶段，数据采样频度为每秒一次，并要求各末端采集设备时间标一致。末端采集设备101数据采集后，将先存储在本地内存中，然后通过电力线无线通信技术，将末端采集设备101数据传输到综合设备102，由综合设备102结合双方数据进行高密度的本地化海量数据运算分析，从而解决线损理论计算工作量大问题。

更具体的，所述综合设备102包括采集模块、通信模块和处理模块。

采集模块，用于采集配电变压器二次侧的运行数据，例如电压、电流等。

无线通讯模块，用于与末端采集设备进行无线数据通信，同步获取各个末端采集设备所采集的末端的运行数据，例如电压电流等。

处理模块包括运行数据校验单元、线损理论值计算单元、线损理校验单元，其中：

运行数据校验单元用于：

1)分析当前所采集的运行数据是否在配电变压器所对应的运行数据的上限值与下限值所确定的范围内，比如，电压电流都有预先设定好的合理的上限值与下限值；

2)分析当前所采集的运行数据是否符合综合设备所获取的历史运行数据的变化趋势，历史运行数据是指的当日已经采集到的数据，比如根据历史运行数据可以预估接下来的趋势，如果数据严重偏离历史运行数据的趋势，则可以认为数据是异常的。

3)分析当前所采集的运行数据与历史同一时刻的运行数据是否在合理波动范围内，历史同一时刻，是指的非当日的同一时刻。比如说，今天12点采集的运行数据，与昨天12点采集的运行数据进行比较。

4)若以上三项分析均通过，则判定当前所采集的运行数据校验通过，否则判定当前所采集的运行数据有误，运行数据校验不通过。

线损理校验单元，用于分析所述线损理论值是否在正常线损阈值所确定的范围内，若分析通过，则判定所述线损理论值校验不通过。

线损理论值计算单元，用于：将配电网的配电变压器的每一路出线作为一个计算单元，所有出线的末端构成所述配电网的各个末端；针对每一个计算单元执行如下计算：依据配电网最大负荷时所采集的配电变压器的出口电压U_max和当前计算单元的末端的电压U′_max-i，计算最大负荷时计算单元的电压损失率ΔU_max-i％；基于所述电压损失率ΔU_max-i％计算最大负荷时的功率损耗率ΔP_max-i％；基于所述功率损耗率ΔP_max-i％计算当前计算单元的电能损失率ΔA_i％，进而计算当前计算单元的日损耗电能ΔA_i；根据各个计算单元的日损耗电能ΔA_i，统计得到该配电变压器所对应的台区总损耗ΔA作为所述线损理论值。

其中，电压损失率ΔU_max-i％基于以下计算式计算得到：

其中，功率损耗率ΔP_max-i％基于以下计算式计算得到：

ΔP_max-i％＝K_P*ΔU_max-i％；

其中，第i个计算单元的电能损失率ΔA_i％基于以下计算式计算得到：

其中，第i个计算单元的日损耗电能ΔA_i基于以下计算式计算得到：

ΔA_i＝A_i·ΔA_i％；

其中，台区总损耗ΔA基于以下计算式计算得到：

以上式中：K_P根据导线牌号及功率因数查表获得，或者根据计算式

得到，x表示导线电抗；R表示导线电阻；φ表示电流与电压间的相角；f表示负荷率，各单位根据实际情况确定；F表示损耗因数；A_i表示第i个计算单元所对应的出线的供电量。需要说明的是，如果变压器有多路出线，则每一路出线的供电量A_i按每一路出线的电流分摊变压器供电量即是。

参考图2，基于同一发明构思，本发明还公开了一种配电网线损校验方法，方法包括：

S201、安装在配电网的配电变压器二次侧的综合设备采集配电变压器二次侧的运行数据，并同步获取安装在配电网各个末端的各个末端采集设备所采集的末端的运行数据；

S202、从多个维度对综合设备以及末端采集设备所采集的运行数据进行校验；

S203、在校验合格后依据所采集的运行数据计算线损理论值；

S204、校验所述线损理论值是否合格。

其中，步骤S202所述的从多个维度对综合设备以及末端采集设备所采集的运行数据进行校验，包括：

S2021、分析当前所采集的运行数据是否在配电变压器所对应的运行数据的上限值与下限值所确定的范围内，比如，电压电流都有预先设定好的合理的上限值与下限值；

S2022、分析当前所采集的运行数据是否符合综合设备所获取的历史运行数据的变化趋势，历史运行数据是指的当日已经采集到的数据，比如根据历史运行数据可以预估接下来的趋势，如果数据严重偏离历史运行数据的趋势，则可以认为数据是异常的。

S2023、分析当前所采集的运行数据与历史同一时刻的运行数据是否在合理波动范围内，历史同一时刻，是指的非当日的同一时刻。比如说，今天12点采集的运行数据，与昨天12点采集的运行数据进行比较。

S2024、若以上三项分析均通过，则判定当前所采集的运行数据校验通过，否则判定当前所采集的运行数据有误，运行数据校验不通过。

其中，步骤S203中所述的依据所采集的运行数据计算线损理论值，包括：

S2031、将配电网的配电变压器的每一路出线作为一个计算单元，所有出线的末端构成所述配电网的各个末端；

S2032、针对每一个计算单元执行如下计算：依据配电网最大负荷时所采集的配电变压器的出口电压U_max和当前计算单元的末端的电压U′_max-i，计算最大负荷时计算单元的电压损失率ΔU_max-i％；基于所述电压损失率ΔU_max-i％计算最大负荷时的功率损耗率ΔP_max-i％；基于所述功率损耗率ΔP_max-i％计算当前计算单元的电能损失率ΔA_i％，进而计算当前计算单元的日损耗电能ΔA_i；

具体的：

电压损失率ΔU_max-i％基于以下计算式计算得到：

功率损耗率ΔP_max-i％基于以下计算式计算得到：

ΔP_max-i％＝K_P*ΔU_max-i％；

第i个计算单元的电能损失率ΔA_i％基于以下计算式计算得到：

第i个计算单元的日损耗电能ΔA_i基于以下计算式计算得到：

ΔA_i＝A_i·ΔA_i％；

台区总损耗ΔA基于以下计算式计算得到：

以上式中：K_P根据导线牌号及功率因数查表获得，或者根据计算式

得到，x表示导线电抗；R表示导线电阻；φ表示电流与电压间的相角；f表示负荷率，各单位根据实际情况确定；F表示损耗因数；A_i表示第i个计算单元所对应的出线的供电量。需要说明的是，如果变压器有多路出线，则每一路出线的供电量A_i按每一路出线的电流分摊变压器供电量即是。

S2033、根据各个计算单元的日损耗电能ΔA_i，统计得到该配电变压器所对应的台区总损耗ΔA作为所述线损理论值。

其中，步骤S204中所述的校验所述线损理论值是否合格，包括：分析所述线损理论值是否在正常线损阈值所确定的范围内，若分析通过，则判定所述线损理论值校验不通过。

其他更多内容可以参考系统实施例部分，此处不再赘述。

综上所述，本发明的配电网线损校验方法以及系统，具有以下有益效果：本发明利用安装在配电网的配电变压器二次侧的综合设备采集配电变压器二次侧的运行数据，并同步获取安装在配电网各个末端的各个末端采集设备所采集的末端的运行数据，在计算线损理论值之前，先从多个维度对综合设备以及末端采集设备所采集的运行数据进行校验，在校验合格后才依据所采集的运行数据计算线损理论值，最终校验所述线损理论值是否合格。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。