一种针对农配网规划方案合理性校验的方法与流程

1.本发明涉及农配网规划，具体涉及一种针对农配网规划方案合理性校验的方法。


背景技术：

2.配电网的规划评估是指针对配电网不同方面的特性选择相应的评估形式，并通过一定的评价方法，将多个评估因素或指标转换为能反映配电网总体运行情况的信息。供电系统是联系电源与用户，以及向用户输送、分配电能的重要环节。配电网位于电力系统末端，作为供电系统对用户供电中最为重要和复杂的一环，对供电可靠性起到较为重要的影响作用。国内外在配电网规划的可靠性、合理性评估方面，取得了一定的研究成果，同时配电网规划方案的评估工作也受到日益重视。
3.传统配电网规划方案的评估首先是基于技术上的考虑，把可靠性、合理性等技术指标作为必须满足的评估条件，在此基础上选取投资费用最少的作为最优方案，这种评估方法没有对可靠性、合理性等技术指标进行量化，并且较少考虑后期的运营维护成本，因此无法有效平衡规划方案的经济效益与可靠性之间的关系。
4.此外，其他的评估方法如最小费用评估方法、收益/成本评估法等都没考虑可靠性、合理性的要求。传统的配电网评估主要包括可靠性评价、经济性评价、安全性评价、供电质量评价等单项指标评估，这些评估方法从不同角度评价了配电网的运行情况，但未能给出整体性评价，对农配网的规划与实际建设的指引性不强。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种针对农配网规划方案合理性校验的方法，能够有效克服现有技术所存在的无法对农配网规划方案的可靠性与合理性进行全面评价的缺陷。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
9.一种针对农配网规划方案合理性校验的方法，包括以下步骤：
10.s1、获取规划区域在历史时间段内的停电特征参数，并计算规划区域在未来时间段内的停电特征参数；
11.s2、将历史时间段、未来时间段内的停电特征参数输入停电时间计算模型，获得历史计算停电时间和未来计算停电时间；
12.s3、基于历史计算停电时间获取修正系数，并根据未来计算停电时间、修正系数获得各规划区域配电网的未来预估停电时间；
13.s4、对配电网的历史特征参数序列进行灰色生成，得到灰色序列，并计算得到灰色参数；
14.s5、根据灰色参数建立配电网预测模型，得到配电网的未来特征参数；
15.s6、基于未来特征参数、未来预估停电时间得到评价矩阵，并计算评价矩阵在高维空间中的最优参考点；
16.s7、将评价矩阵中各列向量所代表的各规划区域配电网作为高维空间中的样本点，基于样本点与最优参考点之间的距离对各规划区域配电网进行评估。
17.优选地，所述停电时间计算模型的计算公式如下：
[0018][0019]
其中，t1、t2、t3分别为架空单辐射用户、架空单联络用户、电缆单环网用户的平均停电时间，n1、n2、n3分别为架空单辐射、架空单联络、电缆单环网的线路数量。
[0020]
优选地，s3中基于历史计算停电时间获取修正系数，并根据未来计算停电时间、修正系数获得各规划区域配电网的未来预估停电时间，包括：
[0021]
获取并统计历史时间段内的历史实际停电时间，基于历史计算停电时间、历史实际停电时间之间的误差，确定修正系数，并根据修正系数对历史计算停电时间进行误差修正，得到未来预估停电时间。
[0022]
优选地，s1中获取规划区域在历史时间段内的停电特征参数，包括：
[0023]
基于规划区域对应的配电网规划业务，获取规划区域在历史时间段内的停电特征参数；
[0024]
其中，停电特征参数包括各类型线路覆盖用户平均停电时间、各类型线路数量和电网停运参数，电网停运参数包括配电网中架空线路、电缆线路、配变、断路器的故障停运率和故障修复时间。
[0025]
优选地，s1中计算规划区域在未来时间段内的停电特征参数，包括：
[0026]
将各历史时间段内的停电特征参数的平均值作为对应未来时间段内的停电特征参数。
[0027]
优选地，s4中对配电网的历史特征参数序列进行灰色生成，得到灰色序列，并计算得到灰色参数，包括：
[0028]
对各规划区域配电网的历史特征参数序列进行累加，生成并得到灰色序列，根据灰色序列得到灰色矩阵，结合最小二乘法计算灰色参数；
[0029]
其中，历史特征参数包括重载线路占比、过载线路占比、线路平均长度、线路平均分段数、平均分段配变数和电缆化率。
[0030]
优选地，s6中基于未来特征参数、未来预估停电时间得到评价矩阵，包括：
[0031]
将各规划区域配电网的未来特征参数、未来预估停电时间作为列向量，建立过渡矩阵；
[0032]
对过渡矩阵中的负向指标进行同向化、去量纲化，计算各未来特征参数、未来预估停电时间的权重，修正后得到评价矩阵。
[0033]
优选地，所述计算各未来特征参数、未来预估停电时间的权重，包括：
[0034]
计算同向化、去量纲化后的过渡矩阵中各行向量的均值和标准差，根据均值和标准差计算变异系数，基于变异系数得到各未来特征参数、未来预估停电时间的权重。
[0035]
优选地，所述最优参考点由评价矩阵中每行最大值组成，所述最优参考点是一个与配电网的未来特征参数、未来预估停电时间形成的列向量具有相同参数个数的列向量。
[0036]
(三)有益效果
[0037]
与现有技术相比，本发明所提供的一种针对农配网规划方案合理性校验的方法，具有以下有益效果：
[0038]
1)基于规划区域在历史时间段内的停电特征参数计算未来时间段内的停电特征参数，同时利用停电时间计算模型分别获得历史计算停电时间、未来计算停电时间，并根据历史计算停电时间、历史实际停电时间之间的误差，确定修正系数，利用修正系数对历史计算停电时间进行误差修正，从而能够针对各规划区域得到相对准确的未来预估停电时间；
[0039]
2)利用配电网的历史特征参数得到未来特征参数，并结合未来特征参数、未来预估停电时间得到评价矩阵，通过计算得到评价矩阵在高维空间中的最优参考点，以及高维空间中以各规划区域配电网作为样本点与最优参考点之间的距离，对各规划区域配电网进行评估，不仅能够对评估结果进行直观量化，同时通过融合未来特征参数、未来预估停电时间能够充分提升评估的全面性。
附图说明
[0040]
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。
[0041]
图1为本发明的流程示意图；
[0042]
图2为本发明中计算各规划区域配电网的未来预估停电时间的流程示意图；
[0043]
图3为本发明中结合历史特征参数、未来预估停电时间对各规划区域配电网进行评估的流程示意图。
具体实施方式
[0044]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
[0045]
一种针对农配网规划方案合理性校验的方法，如图1至图3所示，
①
获取规划区域在历史时间段内的停电特征参数，并计算规划区域在未来时间段内的停电特征参数。
[0046]
其中，获取规划区域在历史时间段内的停电特征参数，包括：
[0047]
基于规划区域对应的配电网规划业务，获取规划区域在历史时间段内的停电特征参数。利用对应的配电网规划业务能够及时获取大量且准确的历史时间段内的停电特征参数，便于提升后续数据分析与应用的准确性。
[0048]
其中，计算规划区域在未来时间段内的停电特征参数，包括：
[0049]
将各历史时间段内的停电特征参数的平均值作为对应未来时间段内的停电特征参数。
[0050]
本技术技术方案中，停电特征参数包括各类型线路覆盖用户平均停电时间、各类型线路数量和电网停运参数，电网停运参数包括配电网中架空线路、电缆线路、配变、断路
器的故障停运率和故障修复时间。
[0051]
②
将历史时间段、未来时间段内的停电特征参数输入停电时间计算模型，获得历史计算停电时间和未来计算停电时间。
[0052]
其中，停电时间计算模型的计算公式如下：
[0053][0054]
其中，t1、t2、t3分别为架空单辐射用户、架空单联络用户、电缆单环网用户的平均停电时间，n1、n2、n3分别为架空单辐射、架空单联络、电缆单环网的线路数量。
[0055]
本技术技术方案中，停电特征参数中的各类型线路覆盖用户平均停电时间、各类型线路数量，主要作为停电时间计算模型的输入量，以获得历史计算停电时间和未来计算停电时间；而停电特征参数中的电网停运参数主要用于进行数据分析，与获得的历史计算停电时间、未来计算停电时间进行数据对比与修正，保证获得结果的准确性。
[0056]
③
基于历史计算停电时间获取修正系数，并根据未来计算停电时间、修正系数获得各规划区域配电网的未来预估停电时间，主要包括：
[0057]
获取并统计历史时间段内的历史实际停电时间，基于历史计算停电时间、历史实际停电时间之间的误差，确定修正系数，并根据修正系数对历史计算停电时间进行误差修正，得到未来预估停电时间。
[0058]
本技术技术方案中，基于规划区域在历史时间段内的停电特征参数计算未来时间段内的停电特征参数，同时利用停电时间计算模型分别获得历史计算停电时间、未来计算停电时间，并根据历史计算停电时间、历史实际停电时间之间的误差，确定修正系数，利用修正系数对历史计算停电时间进行误差修正，从而能够针对各规划区域得到相对准确的未来预估停电时间。
[0059]
④
对配电网的历史特征参数序列进行灰色生成，得到灰色序列，并计算得到灰色参数，主要包括：
[0060]
对各规划区域配电网的历史特征参数序列进行累加，生成并得到灰色序列，根据灰色序列得到灰色矩阵，结合最小二乘法计算灰色参数。
[0061]
本技术技术方案中，历史特征参数包括重载线路占比、过载线路占比、线路平均长度、线路平均分段数、平均分段配变数和电缆化率。
[0062]
⑤
根据灰色参数建立配电网预测模型，得到配电网的未来特征参数。
[0063]
⑥
基于未来特征参数、未来预估停电时间得到评价矩阵，并计算评价矩阵在高维空间中的最优参考点。
[0064]
其中，基于未来特征参数、未来预估停电时间得到评价矩阵，包括：
[0065]
将各规划区域配电网的未来特征参数、未来预估停电时间作为列向量，建立过渡矩阵；
[0066]
对过渡矩阵中的负向指标进行同向化、去量纲化，计算各未来特征参数、未来预估停电时间的权重，修正后得到评价矩阵。
[0067]
本技术技术方案中，评价矩阵中的行代表配电网对应的规划区域/未来特征参数的类别，评价矩阵中的列代表各规划区域配电网的未来特征参数、未来预估停电时间等数据。负向指标表示数值越小，其对应可靠性、合理性水平越高；而同向化则是将负向指标转
化成为数值越大，其对应可靠性、合理性水平越高的正向指标。
[0068]
计算各未来特征参数、未来预估停电时间的权重，包括：
[0069]
计算同向化、去量纲化后的过渡矩阵中各行向量的均值和标准差，根据均值和标准差计算变异系数，基于变异系数得到各未来特征参数、未来预估停电时间的权重。
[0070]
⑦
将评价矩阵中各列向量所代表的各规划区域配电网作为高维空间中的样本点，基于样本点与最优参考点之间的距离对各规划区域配电网进行评估。
[0071]
最优参考点由评价矩阵中每行最大值组成，最优参考点是一个与配电网的未来特征参数、未来预估停电时间形成的列向量具有相同参数个数的列向量。
[0072]
本技术技术方案中，最优参考点由评价矩阵中每行最大值组成，代表最优参考点中列向量的元素由各类评估项目中最具可靠性、合理性的未来特征参数以及最短未来预估停电时间组成，与该最优参考点越接近，代表规划区域配电网的可靠性、合理性越好，从而能够对评估结果进行直观量化，同时通过融合未来特征参数、未来预估停电时间能够充分提升评估的全面性。
[0073]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。