本發(fā)明涉及配電自動化領(lǐng)域，特別涉及一種配電網(wǎng)調(diào)度輔助決策及故障分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

國內(nèi)外的文獻(xiàn)大都是就配電網(wǎng)優(yōu)化的某一部分進(jìn)行理論的研究，實用性小，實用性的軟件系統(tǒng)更少。近年來，國內(nèi)外已經(jīng)對配電網(wǎng)運行方式的優(yōu)化指標(biāo)問題進(jìn)行了一定的研究這些研究的優(yōu)化指標(biāo)體系都是從配電網(wǎng)的某一個方面來進(jìn)行優(yōu)化，沒有一個整體的優(yōu)化目標(biāo)，不能完全反映配電網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)性的要求。單一目標(biāo)，主要包括：全網(wǎng)網(wǎng)損所反映的經(jīng)濟(jì)性、支路開關(guān)操作次數(shù)反映的可靠性、合環(huán)沖擊電流造成可能誤動作的安全性等，難以適應(yīng)配電網(wǎng)運行方式優(yōu)化的復(fù)雜要求。在不同的運行狀態(tài)下，配電網(wǎng)運行方式優(yōu)化考慮問題的側(cè)重點會有不同，比如在正常運行狀態(tài)下會加強(qiáng)關(guān)注經(jīng)濟(jì)性，而在故障檢修狀態(tài)下則重點關(guān)注配電網(wǎng)運行的安全性和供電的可靠性，目前的配電網(wǎng)運行方式優(yōu)化，大都只是針對單一狀態(tài)的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，孤立的去考慮問題，或者在正常運行狀態(tài)下針對經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行優(yōu)化，或者在故障狀態(tài)下恢復(fù)供電進(jìn)行優(yōu)化，沒有將三種運行狀態(tài)完整的結(jié)合起來，整體進(jìn)行考慮。

目前用于電網(wǎng)運行方式編排類的電力系統(tǒng)包括其應(yīng)用軟件只能說是從某種程度上對人工決策的支持,但絕不可能完全取代人工勞動,其配套的軟件實用性較之調(diào)度操作票或故障診斷類軟件要小得多,使得該類系統(tǒng)和軟件的開發(fā)較為緩慢。

目前國內(nèi)的很多地方，其調(diào)度的運行方式完全是由運方根據(jù)以往的經(jīng)驗和目前的負(fù)荷情況來編排的。人工編排運行方式存在很多問題。首先，人工編排容易出錯，難免會出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象；其次，人工編排的工作量巨大，運行方式的編排占用了運方人員的大部分時間，是其工作量大的原因之一；再次，人工編排運行方式效率不高，煩瑣的計算效率很低，在這方面，計算機(jī)具有無可替代的作用。

而配電網(wǎng)運行方式變化時，需要對配網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行人工校驗新的狀態(tài)是否滿足運行要求，但該方法很難達(dá)到理想的效果。而對于計算機(jī)而言，只要規(guī)則正確，可以在極短的時間里，根據(jù)規(guī)則校驗運行方式。另外，運行方式的管理功能，比如運行方式的發(fā)布和查詢等，在傳統(tǒng)管理模式下，非常煩瑣，不便于信息共享。

鑒于人工編排運行方式的種種缺陷，基于市場的需要，隨著基于人工智能技術(shù)電力系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)的不斷深入，關(guān)于電網(wǎng)運行方式編排類系統(tǒng)和軟件的開發(fā)會成為電力系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)的一個新熱點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種配電網(wǎng)調(diào)度輔助決策及故障分析系統(tǒng)，能校驗合環(huán)運行方式，選擇更經(jīng)濟(jì)的運行方式且還有自動檢查并排除故障的能力。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明的配電網(wǎng)調(diào)度輔助決策及故障分析系統(tǒng)，包括：

底層操作系統(tǒng)和商用數(shù)據(jù)庫，用于實現(xiàn)整套系統(tǒng)的正常運行；

實時數(shù)據(jù)庫，通過cim導(dǎo)入/導(dǎo)出模塊與電力管理系統(tǒng)pms以及第三方軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與交換，并通過數(shù)據(jù)庫api模塊與外部的用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與交換；

軟件總線/通訊服務(wù)子系統(tǒng)，并通過通訊/事件記錄模塊與配電智能終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與交換；

圖形子系統(tǒng)，采用2d和/或3d顯示模式，用于整套系統(tǒng)的圖形圖像的處理和顯示；

電力系統(tǒng)算法分析庫，包括多種電力系統(tǒng)算法模塊，用于提供后臺算法支撐，根據(jù)選擇的操作項目的不同，讀取不同的實時數(shù)據(jù)并調(diào)用相應(yīng)的算法模塊，通過網(wǎng)絡(luò)建模和拓?fù)浞治瞿K得到分析結(jié)果后輸出至圖形子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示。

進(jìn)一步，所述電力系統(tǒng)算法分析庫中的電力系統(tǒng)算法模塊包括潮流算法模塊、合環(huán)潮流算法模塊、狀態(tài)估計算法模塊、拓?fù)鋬?yōu)化搜索算法模塊、遺傳算法及線性規(guī)劃模塊。

進(jìn)一步，所述操作系統(tǒng)包括unix、linux和/或windows,所述商用數(shù)據(jù)庫包括oracle和/或sqlserver。

進(jìn)一步，系統(tǒng)進(jìn)行合環(huán)電流校驗的步驟是根據(jù)運方能否合環(huán)的要求，最后通過實時合環(huán)電流計算的方法，實時校驗短路電流的大小，確保合環(huán)的操作能否進(jìn)行，合環(huán)電流校驗一旦通過，通過命令下發(fā)通道，直接控制外部的智能開關(guān)和配電智能終端。

進(jìn)一步，系統(tǒng)通過潮流算法模塊和遺傳算法及線性規(guī)劃模塊進(jìn)行配電網(wǎng)重構(gòu)，其步驟包括：收集配電網(wǎng)各個節(jié)點負(fù)荷；對分布式電源并網(wǎng)點出力進(jìn)行預(yù)測；結(jié)合基本環(huán)二進(jìn)制編碼對配電網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)編碼；約束條件為潮流約束和電壓約束；采用綜合網(wǎng)損和負(fù)荷開關(guān)操作次數(shù)目標(biāo)函數(shù)的遺傳算法優(yōu)化得到開關(guān)狀態(tài)；更新開關(guān)狀態(tài)，將斷開開關(guān)作為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，閉合開關(guān)作為分段開關(guān)；

進(jìn)一步，系統(tǒng)的合環(huán)校驗是通過合環(huán)潮流算法模塊，并與供電公司的scada/ems系統(tǒng)實行對接，采集實時數(shù)據(jù)，進(jìn)行合環(huán)和合環(huán)后潮流的比較，得出是否能夠進(jìn)行合環(huán)操作的結(jié)論。

進(jìn)一步，系統(tǒng)的運行方式合環(huán)電流校驗的步驟是根據(jù)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)循環(huán)迭代的思想，通過合環(huán)電壓、電流的約束條件，具體為合環(huán)方式下合環(huán)點兩端允許電壓差(絕對值)15％，電壓相角差不超過15％，合環(huán)產(chǎn)生的最大沖擊電流小于開關(guān)動作電流，校驗該運行方式下是否滿足運行要求。

進(jìn)一步，系統(tǒng)的運行方式仿真是通過實時數(shù)據(jù)庫得到當(dāng)前配電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)，對調(diào)度人員對運行方式的下發(fā)流程和下發(fā)效果進(jìn)行仿真，在仿真過程的每一步都要進(jìn)行潮流校核和合環(huán)電流校核，檢查功率是否越限，電壓質(zhì)量是否越限，負(fù)荷是否不平衡、合環(huán)電流是否在允許范圍，確保配電網(wǎng)實時調(diào)度的安全性。

本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明的系統(tǒng)通過選擇適合配電網(wǎng)合環(huán)系統(tǒng)特點的潮流計算方法，保證系統(tǒng)的潮流計算收斂，同時建立配電網(wǎng)合環(huán)操作模型，并對合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流的計算和瞬時沖擊電流的計算進(jìn)行詳細(xì)的推導(dǎo)，判斷合環(huán)電流是否越限，操作簡單方便；

2)本發(fā)明的系統(tǒng)能夠根據(jù)配電網(wǎng)運行方式評價標(biāo)準(zhǔn)及改進(jìn)遺傳優(yōu)化算法，自動搜索出適合目標(biāo)的運行方式，通過潮流平衡和功率電流約束條件，進(jìn)行詳細(xì)的計算和校核，確保重構(gòu)后網(wǎng)絡(luò)運行方式正常；同時，通過基本環(huán)二進(jìn)制編碼確保重構(gòu)之后的路徑滿足無電氣孤網(wǎng)和無閉合環(huán)網(wǎng)要求；

3)本發(fā)明的系統(tǒng)在季度和月度的負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)下，優(yōu)化編排配網(wǎng)運行方式，給出合理的建議，對于饋線中的各個分段開關(guān)，給出運行方式的建議，在準(zhǔn)實時數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)下，對于饋線中存在的過載、電壓越限、運行效率低下等情況，給出合理性的建議，以及所產(chǎn)生的效果，智能化程度高，建議準(zhǔn)確可靠；

4)監(jiān)控系統(tǒng)做到實時、可靠并能與合環(huán)校驗功能、配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)重構(gòu)功能相結(jié)合，對實時運行中發(fā)現(xiàn)的線路過載、電壓越限等異常情況，能實時夠給出報警提示，故障分析結(jié)果、并能夠給出合理的運行方式；并且能夠根據(jù)提示，給出更為經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化運行方式。

5)本系統(tǒng)具備校驗所選運行方式的各種邏輯約束條件，為運行方式的審核者提供決策支持功能，避免人工決策的考慮不全而引起系統(tǒng)的安全隱患。

本發(fā)明的配電網(wǎng)調(diào)度輔助決策及故障分析系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)采集、計算能自動控制配電網(wǎng)做出最優(yōu)選的運行方式且還有自動檢查并排除故障的能力，該系統(tǒng)功能強(qiáng)大，能夠與現(xiàn)有設(shè)備聯(lián)網(wǎng)使用，具備良好的推廣應(yīng)用價值。

本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的功能模塊程序?qū)崿F(xiàn)流程圖。

具體實施方式

以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明的配電網(wǎng)調(diào)度輔助決策及故障分析系統(tǒng)，包括：

(1)底層操作系統(tǒng)和商用數(shù)據(jù)庫，用于實現(xiàn)整套系統(tǒng)的正常運行；根據(jù)開發(fā)需要，操作系統(tǒng)包括unix、linux和/或windows,商用數(shù)據(jù)庫包括oracle和/或sqlserver。

(2)實時數(shù)據(jù)庫，通過cim導(dǎo)入/導(dǎo)出模塊與電力管理系統(tǒng)pms以及第三方軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與交換，并通過數(shù)據(jù)庫api模塊與外部的用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與交換；

(3)軟件總線/通訊服務(wù)子系統(tǒng)，并通過通訊/事件記錄模塊與配電智能終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與交換；

(4)圖形子系統(tǒng)，采用2d和/或3d顯示模式，用于整套系統(tǒng)的圖形圖像的處理和顯示；

(5)電力系統(tǒng)算法分析庫，包括多種電力系統(tǒng)算法模塊，用于提供后臺算法支撐，根據(jù)選擇的操作項目的不同，讀取不同的實時數(shù)據(jù)并調(diào)用相應(yīng)的算法模塊，通過網(wǎng)絡(luò)建模和拓?fù)浞治瞿K得到分析結(jié)果后輸出至圖形子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示。本實施例中，電力系統(tǒng)算法分析庫中的電力系統(tǒng)算法模塊包括潮流算法模塊、合環(huán)潮流算法模塊、狀態(tài)估計算法模塊、拓?fù)鋬?yōu)化搜索算法模塊、遺傳算法及線性規(guī)劃模塊。不同的模塊根據(jù)操作者的需要，能夠?qū)崿F(xiàn)不同的功能呈現(xiàn)。

如圖2所示，本發(fā)明的配電網(wǎng)調(diào)度輔助決策及故障分析系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)，包括：合環(huán)電流計算校驗?zāi)K、配電網(wǎng)重構(gòu)模塊和監(jiān)控及故障分析模塊，監(jiān)控及故障分析模塊運行時對電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)生故障狀態(tài)將故障情況上報并更新狀態(tài)調(diào)用重構(gòu)模塊，得到符合要求的重構(gòu)網(wǎng)架；重構(gòu)模塊得到結(jié)果前需要通過合環(huán)電流校驗?zāi)K。

具體而言，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)的功能如下：

一、合環(huán)運行方式校驗

1.1合環(huán)電流校驗

配網(wǎng)最大的特點就是閉環(huán)結(jié)構(gòu)、開環(huán)運行。配電網(wǎng)分布于城市中的各個角落，組成了一個掛滿負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)中的每一個負(fù)荷都是由單一的母線供電。不同母線所帶的負(fù)荷區(qū)域用聯(lián)絡(luò)開關(guān)隔離，形成供電負(fù)荷島。正常情況下，聯(lián)絡(luò)開關(guān)都是開斷運行，以保證配電網(wǎng)的輻射狀運行結(jié)構(gòu)。隨著配網(wǎng)的發(fā)展和社會對供電可靠性要求的提高，配網(wǎng)中出現(xiàn)了雙電源供電甚至多電源供電配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以保證重要用戶的不間斷供電。當(dāng)某個母線需要檢修或者發(fā)生故障時，該母線上的多電源供電的負(fù)荷就可以進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，通過合環(huán)操作，轉(zhuǎn)移到與之相連的其他母線上。合環(huán)操作的最大的受益就是可以減少用電的停電，大大的提高了供電的可靠性，而這個正是現(xiàn)代配網(wǎng)的追求。

在進(jìn)行合環(huán)動作前，需要根據(jù)相關(guān)要求告知運方能否可以下發(fā)，通過實時合環(huán)電流計算的方法，實時校驗合環(huán)電流的大小，確保合環(huán)的操作能否進(jìn)行。合環(huán)電流校驗一旦通過，就可以通過命令下發(fā)通道，直接控制智能開關(guān)和智能stu。

出于對電網(wǎng)系統(tǒng)安全的考慮，配網(wǎng)合環(huán)時，兩端的電壓差不能太大，否則會出現(xiàn)很大的電流，導(dǎo)致相連的兩條母線上的保護(hù)跳閘，反而導(dǎo)致供電事故?，F(xiàn)在城市配網(wǎng)中這種合環(huán)操作很多，但是卻缺少有力的理論和分析軟件來指導(dǎo)這種操作，現(xiàn)場都是依靠運行人員的經(jīng)驗來判斷是否進(jìn)行合環(huán)，這樣，不僅很容易出現(xiàn)偏差，而且，運行人員的責(zé)任也很大。本項目不僅從理論上對配網(wǎng)合環(huán)的條件進(jìn)行了理論分析，同時也開發(fā)了配網(wǎng)合環(huán)分析模塊，并與供電公司的scada/ems系統(tǒng)實行對接，采集實時數(shù)據(jù)，進(jìn)行合環(huán)和合環(huán)后潮流的比較，得出是否能夠進(jìn)行合環(huán)操作，從而對現(xiàn)場的合環(huán)操作提供參考。

1.2運行方式仿真功能

運行方式仿真是在當(dāng)前配電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，輔助調(diào)度人員對運行方式的下發(fā)流程和下發(fā)效果進(jìn)行仿真，在仿真過程的每一步都要進(jìn)行潮流校核和合環(huán)電流校核，檢查功率是否越限，電壓質(zhì)量是否越限，負(fù)荷是否不平衡、合環(huán)電流是否在允許范圍等，充分考慮供電范圍、供電能力，電壓合格率、線損情況等，確保配電網(wǎng)實時調(diào)度的安全性。

1.3報表管理

提供合環(huán)運行方式校驗?zāi)K報表功能，支持根據(jù)自定義模板導(dǎo)出多種格式報表。

二、配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性重構(gòu)

2.1配電網(wǎng)重構(gòu)

配電網(wǎng)重構(gòu)又稱為配電網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，或配電網(wǎng)絡(luò)饋線組態(tài)，配電網(wǎng)絡(luò)饋線重構(gòu)。其基本思想是基于任何一個運行方式下的配電網(wǎng)都存在對應(yīng)狀態(tài)的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在該最優(yōu)結(jié)構(gòu)下，各負(fù)荷點的運行電壓、網(wǎng)絡(luò)損耗和負(fù)荷平衡協(xié)調(diào)優(yōu)于其他方案。該網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨著負(fù)荷和運行方式的變化而變化，最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的計算則被稱之為配電網(wǎng)重構(gòu)。

配電網(wǎng)重構(gòu)的自動觸發(fā)條件，主要有兩個：(1)運行方式中存在設(shè)備越限，包括功率越限和電壓越限等；(2)運行方式不經(jīng)濟(jì)，在長時間內(nèi)系統(tǒng)損耗很大，有很大的優(yōu)化空間。

配電網(wǎng)重構(gòu)的目標(biāo)是在滿足安全約束的前提下，通過開關(guān)操作等方法改變配電線路的運行方式，消除支路過載和電壓越限，平衡饋線負(fù)荷，使網(wǎng)損最小。

配電網(wǎng)結(jié)合短期與超短期負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果，并且考慮負(fù)載均衡、設(shè)備無越限、開關(guān)動作次數(shù)少、損耗降低等多種目標(biāo)和約束。具體步驟包括：收集配電網(wǎng)各個節(jié)點負(fù)荷數(shù)據(jù)；對短期的負(fù)荷和分布式電源并網(wǎng)點出力進(jìn)行預(yù)測；結(jié)合基本環(huán)二進(jìn)制編碼對配電網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行編碼；設(shè)定約束條件為功率平衡約束(潮流約束)和電壓電流約束(節(jié)點電壓在一定范圍內(nèi)，各條饋線電流小于滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的電流上限)；采用綜合網(wǎng)損和負(fù)荷開關(guān)操作次數(shù)目標(biāo)函數(shù)的遺傳算法優(yōu)化得到開關(guān)狀態(tài)保證經(jīng)濟(jì)性和可靠性(網(wǎng)損權(quán)重和開關(guān)次數(shù)權(quán)重由用戶自定)；更新開關(guān)狀態(tài)，將斷開開關(guān)作為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，閉合開關(guān)作為分段開關(guān)，為下一次重構(gòu)做準(zhǔn)備。

本系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能：

(1)優(yōu)化配電模式，消除設(shè)備越限，提高設(shè)備使用壽命；

(2)實現(xiàn)配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行，提高供電能力，降低配網(wǎng)網(wǎng)損；

(3)采用自動或人工介入的方式實現(xiàn)閉環(huán)控制，實現(xiàn)配電網(wǎng)運行方式的動態(tài)調(diào)控。

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)算法本質(zhì)上是一個優(yōu)化算法，是一個離散變量的規(guī)劃問題。其中，消除支路過載和電壓越限，平衡饋線負(fù)荷，是約束條件，而使網(wǎng)損和開關(guān)操作次數(shù)的加權(quán)函數(shù)最小是目標(biāo)函數(shù)。這個算法中，通過基本環(huán)二級制編碼的遺傳算法，實現(xiàn)自動尋優(yōu)。

在選擇重構(gòu)的路徑上，需要對各個供電路徑，進(jìn)行開關(guān)遮斷容量的校核，通過短路電流計算，進(jìn)行詳細(xì)的計算和校核，確保重構(gòu)之后的路徑的正確性。

2.2運行方式合環(huán)電流校驗應(yīng)用

根據(jù)合環(huán)電流校驗的結(jié)果，對于經(jīng)常性的由于合環(huán)動作而致使電網(wǎng)中電流、電壓越限或合環(huán)時兩端電壓相差太大等原因，給出合理的運行方式診斷措施。

具體實施方式根據(jù)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)循環(huán)迭代的思想，通過合環(huán)電壓、電流等約束條件，搜索最佳的聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置。

2.3報表管理

提供配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)重構(gòu)模塊報表功能，支持根據(jù)自定義模板導(dǎo)出多種格式報表。

三、配電網(wǎng)故障分析模塊

3.1配網(wǎng)運行防誤

在配網(wǎng)智能開關(guān)遙控操作的每一步執(zhí)行前，均對執(zhí)行后的結(jié)果進(jìn)行潮流校核和合環(huán)電流校核，檢查功率是否越限，電壓質(zhì)量是否越限，負(fù)荷是否不平衡、合環(huán)電流是否在允許范圍等，對執(zhí)行過程中的誤操作進(jìn)行實時提醒，確保配電網(wǎng)實時調(diào)度的安全性。

運行防誤功能在實際遙控和仿真遙控過程中均會執(zhí)行。

3.2配電網(wǎng)監(jiān)控及故障分析模塊

通過監(jiān)控系統(tǒng)對配電網(wǎng)實時運行中的節(jié)點和支路的電流、電壓及電壓相角和有功無功功率進(jìn)行實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)線路過載、電壓越限等異常情況并上報。具體為:逐次對各個節(jié)點電壓相角進(jìn)行判斷，電壓和相角差是否滿足在合理運行范圍內(nèi)，將不滿足的節(jié)點統(tǒng)計；逐次對各個支路有功和無功功率進(jìn)行判斷是否處于合理范圍內(nèi)，若超過上限則有可能影響動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，若超過下限則線路輕載經(jīng)濟(jì)性較差，將不滿足的支路統(tǒng)計。

在已知故障的情況下，對配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，將故障狀態(tài)下故障節(jié)點和支路及故障類型、節(jié)點和支路數(shù)據(jù)實時導(dǎo)入并根據(jù)上述重構(gòu)程序進(jìn)行優(yōu)化。

3.3配電網(wǎng)狀態(tài)預(yù)測模塊

根據(jù)負(fù)荷預(yù)測和并網(wǎng)分布式電源出力的預(yù)測，在保持當(dāng)前網(wǎng)架結(jié)構(gòu)時對配電網(wǎng)下一時間段的運行狀態(tài)進(jìn)行計算，得到下一時間斷面出現(xiàn)越限或可能出現(xiàn)越限的節(jié)點或支路，并利用預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行配電網(wǎng)重構(gòu)優(yōu)化，作為可能的故障狀態(tài)處理方案。

3.3報表管理

提供配電網(wǎng)監(jiān)控即故障分析報表功能，支持根據(jù)自定義模板導(dǎo)出多種格式報表

四、配電網(wǎng)運行監(jiān)測

4.1調(diào)度可視化

基于圖形子系統(tǒng)，提供友好的可視化調(diào)度界面，配網(wǎng)調(diào)度將基于帶實時運行信息的一次接線圖進(jìn)行。

本實施例中，軟件采用c++的qt庫開發(fā)，具備良好的軟件、硬件兼容性，能跨平臺支持unix、linux、windows等各種操作系統(tǒng)。avc系統(tǒng)采用全中文操作界面，界面友好，使用方便，在不同系統(tǒng)平臺上保持一致的人機(jī)界面，并具有在線幫助功能。

對于系統(tǒng)優(yōu)化決策的建議、命令、執(zhí)行情況，以及保護(hù)、檢修等異常信息提供事項信息播報功能；對控制量越限、遙信變位、閉鎖信息等給出告警信息；告警方式包括畫面、音響、語音、文字；所有告警信息均包含豐富細(xì)節(jié)，可以分類查詢；事項信息支持同步發(fā)布到scada系統(tǒng)的調(diào)度員工作站。

支持從pms中導(dǎo)入配網(wǎng)模型及圖形信息，減少系統(tǒng)維護(hù)的工作量，考慮到信息網(wǎng)絡(luò)安全的規(guī)范，可以先從pms將模型導(dǎo)出到文件中，再拷貝到安全i區(qū)中，導(dǎo)入本系統(tǒng)對設(shè)備進(jìn)行運行情況實時監(jiān)測：

(1)變壓器的運行狀態(tài)，各側(cè)母線電壓；分接頭檔位；流經(jīng)變壓器的有功功率、無功功率和電流；變壓器各側(cè)開關(guān)狀態(tài)；母分或母聯(lián)開關(guān)狀態(tài)等。

(2)電容器、電抗器開關(guān)狀態(tài)；電源進(jìn)線開關(guān)狀態(tài)以及有功、無功、電流等。

(3)與設(shè)備熱備用判斷有關(guān)的刀閘信號。

(4)影響電容器、電抗器投切與變壓器分接頭升降的相關(guān)保護(hù)信號。

(5)avc系統(tǒng)在運行界面上能在線顯示系統(tǒng)一次接線圖以及以上所檢測的數(shù)據(jù)。

(6)地區(qū)電網(wǎng)范圍內(nèi)電廠的發(fā)電機(jī)的有功、無功、高壓母線電壓等數(shù)據(jù)。

(7)svc及其它電壓、無功調(diào)節(jié)設(shè)備/裝置的運行數(shù)據(jù)。

(8)系統(tǒng)頻率值。

(9)統(tǒng)計量和計算量，如：網(wǎng)損、廠站功率因數(shù)、總有功負(fù)荷、總無功負(fù)荷……。

4.2數(shù)據(jù)校驗

包括以下情況：

(1)對于電壓值按照電壓等級，設(shè)定一對上下限值，如果電壓值不為零也不在上下范圍之內(nèi)，則判斷電壓值異常，不對該電壓進(jìn)行判斷。如：10kv母線電壓設(shè)定的上下值為8kv-12kv，則當(dāng)電壓值為13kv時判斷為電壓值異常。

(2)如果并聯(lián)的兩段母線，其電壓量測差超過一定的數(shù)值(如10kv的母線為0.2kv)，則表明該量測有誤。例如并聯(lián)的兩個10kv母線，一個電壓為10.21kv，一個為10.45kv，則表明該量測有誤。

(3)如果主變檔位值不在最大值和最小值之間，判斷檔位量測錯誤。

(4)如果調(diào)檔操作前后，檔位值未變化而母線電壓變化或者母線電壓變化而檔位值未變化，證明量測有誤。

(5)如果開關(guān)的遙信值與開關(guān)電流遙測值不一致，證明量測有誤。

(6)如果遙測值連續(xù)多個周期完全相同，則判斷該遙測量測為死數(shù)據(jù)。

(7)可接入ems系統(tǒng)的狀態(tài)估計數(shù)據(jù)，作為對實時量測數(shù)據(jù)的補(bǔ)充判據(jù)。

4.3數(shù)據(jù)擬合

由于本系統(tǒng)需要從多個系統(tǒng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)之間的同步存在問題。例如從ems中獲取scada的數(shù)據(jù)，周期為1-5秒。而從智能開關(guān)中獲取的數(shù)據(jù)是分鐘級。

需要根據(jù)這些實時量測數(shù)據(jù)，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，依靠線性插值并實現(xiàn)擬合，修正為適合應(yīng)用的平滑斷面數(shù)據(jù)。

4.4數(shù)據(jù)過濾

引入ems系統(tǒng)的狀態(tài)估計數(shù)據(jù)，利用實時數(shù)據(jù)與狀態(tài)估計數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，實現(xiàn)對噪音數(shù)據(jù)、不合理數(shù)據(jù)、零數(shù)據(jù)、短時間尖峰數(shù)據(jù)系統(tǒng)可靠濾除。

對變壓器檔位值在調(diào)檔過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)的0檔、中間檔數(shù)據(jù)，有效濾除，避免滑檔誤判。

不良數(shù)據(jù)具有辨識能力和過濾能力確保優(yōu)化決策算法的高可靠性，保證主站系統(tǒng)的總體可用率不低于ems狀態(tài)估計的可用率。

4.5數(shù)據(jù)辨識

針對主網(wǎng)的ems數(shù)據(jù)：

(1)通過電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，自動判斷變壓器、電容器、電抗器和svc/svg設(shè)備的運行狀態(tài)是投運、熱備用、冷備用，還是掛牌檢修狀態(tài)。

(2)利用對保護(hù)信號的檢測，處理設(shè)備的保護(hù)異常閉鎖。

(3)能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑袛嘧儔浩鞯倪\行方式是并列運行還是分裂運行。

針對智能開關(guān)的開關(guān)位置辨識：

從一區(qū)通過正向隔離裝置傳出的智能開關(guān)的開關(guān)位置，做出開關(guān)位置是否正確的判斷。

判斷的依據(jù)包括：根據(jù)遺傳算法和經(jīng)驗規(guī)則，推算開關(guān)的位置狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)在多個情況下，都發(fā)生不一致的情況，則系統(tǒng)告警，提示調(diào)度人員進(jìn)行開關(guān)位置的校核。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。