配电网网架结构问题识别方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及配电网问题识别技术，尤其涉及一种配电网网架结构问题识别方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.配电网规划是根据规划期间负荷预测的结果和现有网络的基本状况，确定最优的系统建设方案，在满足负荷增长和安全可靠供应电能的前提下，使配电网的建设和运行费用最小。
3.在配电网规划过程中需要对配电网进行问题识别，以判断当前的配电网存在的问题，为配电网规划做参考。当前国内配网规划问题大多依赖规划人员经验进行判定，依靠人工对照配电网的各类问题确定标准对现有的配电网一一对照进行确定。需要人工进行建模分析，工作效率低下。


技术实现要素：

4.本发明提供一种配电网网架结构问题识别方法、装置、设备及存储介质，以有效的提高配电网网架结构问题的识别效率。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种配电网网架结构问题识别方法，包括：
6.获取待识别的配电网的设备信息；
7.基于所述设备信息从预设的电力系统公共数据模型库中匹配对应的模型构建配初始模型；
8.对所述初始模型进行带电状态初始化，获得电网模型；
9.对所述电网模型进行分析，确定所述电网模型是否存在网架结构问题。
10.可选的，包括：
11.获取待识别的配电网的电网版本id、分区id列表、变电站id列表和线路id列表。
12.可选的，所述基于所述设备信息从预设的电力系统公共数据模型库中匹配对应的模型构建配初始模型，包括：
13.基于所述设备信息匹配对应的电力系统公共数据模型库；
14.从所述电力系统公共数据模型库中匹配对应的联络线路和变电设备的模型；
15.基于所述模型匹配所述模型间的拓扑关系构建初始模型。
16.可选的，所述对所述初始模型进行带电状态初始化，获得电网模型，包括：
17.从所述初始模型的发电设备开始依据线路连接信息对所述初始模型进行带电状态设置，完成对所述初始模型的带电状态初始化。
18.可选的，所述对所述电网模型进行分析，确定所述电网模型是否存在网架结构问题，包括：
19.对所述电网模型进行拓扑分析，判断是否存在拓扑问题；
20.对所述电网模型进行分支分析，判断是否存在大分支问题。
21.可选的，所述对所述电网模型进行拓扑分析，判断是否存在拓扑问题，包括：
22.判断所述电网模型是否存在环网问题；
23.判断所述电网模型是否缺少出口开关；
24.判断所述电网模型的联络开关两端是否存在带电的馈线。
25.可选的，所述对所述电网模型进行分支分析，判断是否存在大分支问题，包括：
26.基于所述电网模型确定主干线路的分支路径；
27.判断每个所述分支路径的配变数量和用户数；
28.基于所述配变数量和所述用户数判断是否存在大分支问题。
29.第二方面，本发明实施例还提供了一种配电网网架结构问题识别装置，包括：
30.获取模块，用于获取待识别的配电网的设备信息；
31.构建模块，用于基于所述设备信息从预设的电力系统公共数据模型库中匹配对应的模型构建配初始模型；
32.初始化模块，用于对所述初始模型进行带电状态初始化，获得电网模型；
33.判断模块，用于对所述电网模型进行分析，确定所述电网模型是否存在网架结构问题。
34.第三方面，本发明实施例还提供了一种配电网网架结构问题识别设备，所述设备包括：
35.一个或多个处理器；
36.存储装置，用于存储一个或多个程序；
37.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的配电网网架结构问题识别方法。
38.第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的配电网网架结构问题识别方法。
39.本发明通过对待识别的配电网进行电力系统公共数据模型库匹配，建立初始模型，然后对初始模型基于待识别的配电网的实际工作状态进行带电状态初始化获得电网模型，可有效的将待识别的配电网转化为虚拟模型，进而实现自动化的对电网模型进行网架结构问题分析判断待识别的配电网的是否存在网架结构问题，降低对人力资源的依赖，从而有效的提高配电网网架结构问题的识别效率。
附图说明
40.图1为本发明实施例一提供的配电网网架结构问题识别方法的流程图
41.图2为本发明实施例二提供的配电网网架结构问题识别装置的结构图；
42.图3为本发明实施例三提供的配电网网架结构问题识别设备的结构图。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
44.实施例一
45.图1为本发明实施例一提供的配电网网架结构问题识别方法的流程图，本实施例可适用于对配电网的网架结构问题进行识别的情况，该方法可以由配电网网架结构问题识别装置来执行，该配电网网架结构问题识别装置可以由软件和/或硬件实现，可配置在计算机设备中，例如，服务器、工作站、个人电脑，等等，该方法具体包括如下步骤：
46.步骤110、获取待识别的配电网的设备信息。
47.配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。
48.在本发明实施例中，所识别的配电网的设备信息可包括配电网内各个设备的设备信息，例如包括架空线路、配电变压器、隔离开关、馈线、出口开关、联络开关等设备的设备信息。
49.此外，对于设备信息的具体呈现形式可以是以数据库的方式进行保存，获取待识别的配电网的设备信息只需要获取设备对应的电网版本id、分区id列表、变电站id列表和线路id列表等进行确定对应的设备的设备信息，也就是说，在本发明实施例中，在该步骤中所获取的设备信息可以是各设备的设备id，然后通过配电网的电网版本id、分区id列表、变电站id列表和线路id列表等进行最终的设备信息匹配。
50.步骤120、基于设备信息从预设的电力系统公共数据模型库中匹配对应的模型构建配初始模型。
51.电力系统公共数据模型库cim(common information model)，是一个抽象模型，用于描述电力企业的所有主要对象，特别是与电力运行有关的对象。通过提供一种用对象类和属性及他们之间关系来表示电力系统资源的标准方法，cim方便了实现不同卖方独立开发的能量管理系统(ems)应用的集成，多个独立开发的完整ems系统之间的集成，以及ems系统和其它涉及电力系统运行的不同方面的系统，例如发电或配电系统之间的集成。这是通过定义一种基于cim的公共语言(即语法和语义)，使得这些应用或系统能够不依赖于信息的内部表示而访问公共数据和交换信息来实现的。
52.而在本发明实施例中，则是基于前述步骤中获取的设备信息将待识别的配电网的从电力系统公共数据模型库中匹配对应的对象进行组成新的初始模型。换句话说就是对cim进行简化获得与待识别的配电网对应的以cim的标准构建的初始模型。
53.步骤130、对初始模型进行带电状态初始化，获得电网模型。
54.在具体实现中，配电网的各设备的运行状态和初始状态准不相同，因此需要基于待识别的配电网的具体情况对初始模型进行状态的设置，以使初始模型的各设备的运行状态与待识别的配电网的实际情况相符，以避免在进行分析判断时由于设备的状态差异而带来的错误或误差。
55.步骤140、对电网模型进行分析，确定电网模型是否存在网架结构问题。
56.在本发明实施例中，在前述步骤中建立了与待识别的配电网的一致的电网模型，在本步骤中，则是基于该电网模型进行分析，以确定待识别的配电网所存在的网架结构问题。例如：对电网模型进行主干和分支路径的分析，然后判断是否存在环网问题和大分支问题等。
57.本实施例的技术方案，通过对待识别的配电网进行电力系统公共数据模型库匹配，建立初始模型，然后对初始模型基于待识别的配电网的实际工作状态进行带电状态初始化获得电网模型，可有效的将待识别的配电网转化为虚拟模型，进而实现自动化的对电网模型进行网架结构问题分析判断待识别的配电网的是否存在网架结构问题，降低对人力资源的依赖，从而有效的提高配电网网架结构问题的识别效率。
58.在上述技术方案的基础上，步骤110中获取的设备信息可以是待识别的配电网的电网版本id、分区id列表、变电站id列表和线路id列表。
59.步骤120可包括：
60.步骤121、基于设备信息匹配对应的电力系统公共数据模型库。
61.在本发明实施例中，电力系统公共数据模型库对应不同的电网版本设定内容会有所差异；又或者是，电力系统公共数据模型库中的模型对应不同的电网版本id会有所差异，又或者是同个模型对应不同的电网版本id会有细节上的不同等情况。在本步骤中需要基于设备信息中的电网版本id匹配对应的电力系统公共数据模型库。
62.步骤122、从电力系统公共数据模型库中匹配对应的联络线路和变电设备的模型。
63.在本发明实施例中，可选的利用联络线路和变电设备模型构建初始模型，在本步骤中则是从前述步骤121中匹配的电力系统公共数据模型库中利用设备信息中的分区id列表、变电站id列表和线路id列表将配电网对应的联络线路和变电设备模型进行匹配确认。
64.步骤123、基于模型匹配模型间的拓扑关系构建初始模型。
65.在具体实现中，可以是按照电力系统公共数据模型库的格式形式单独将匹配的联络线路和变电设备的模型进行另存获得所需的初始模型。
66.在具体实现中，还可以包括：对初始模型进行简化处理。例如对初始模型中的联络线路的母线段进行合并化简以及对与母线段相连的线路分段id(juncid)调整等。
67.步骤130包括：
68.从初始模型的发电设备开始依据线路连接信息对初始模型进行带电状态设置，完成对初始模型的带电状态初始化。
69.在具体实现中，可先对初始模型中的所有设备的带电状态初始化，将所有在的设备的带电状态重置为不带电状态，然后从发电机开始基于发电机的带电状态依次更改与发电机导通的各设备的带电状态，直至将所有的设备的带电状态设备完毕，使初始模型中的各设备的带电状态与实际带电状态一致。其中还可以包括对各开关的开合状态进行设定。
70.在步骤140中，可包括
71.步骤141、对电网模型进行拓扑分析，判断是否存在拓扑问题；
72.步骤142、对电网模型进行分支分析，判断是否存在大分支问题。
73.在本发明实施例中，主要针对的是配电网的网架结构问题可拓扑问题和大分支问题。在其他实施例中，还可以是主干线问题、自动化分段开关问题、站间联络率问题、站内联络率问题、同母线联络率问题、同杆架设线路联络问题、首端联络问题、联络点合理性问题、不可转供问题和接线模式问题等。针对其他问题，在构建电网模型对应的选择匹配对应模型进行电网模型构建。
74.步骤141可包括：
75.步骤1411、判断电网模型是否存在环网问题。
76.环网简单的说就是用一个闭环的网络把发电设备和负荷连接起来。是指在不同的变电所或同一变电所的不同母线的两回或多回馈线，相互之间连接成一个环路进行供电的方式。但是在配电网正常运作过程中出现环网运行易造成系统热稳定破坏、系统动稳定破坏以及不利于经济运行，因此需要对环网情况进行判断，避免环网运行，或者是有控制的环网运行。、
77.步骤1412、判断电网模型是否缺少出口开关。
78.出口开关主要指的是发电机出口开关。出口开关可在发电机出口发生非对称短路或承受不平衡负荷时，迅速切除故障，防止发电机遭受损坏。出口开关的安装可使厂用电切换操作方便、提高其供电可靠性。发电机出口不装出口开关，在机组的正常起停机过程中，不可避免的要进行高压厂用工作变压器和起动备用变压器电源之间的并联切换。在本步骤中则是主要针对发电机出口是否安装有出口开关进行检测。
79.步骤1413、判断电网模型的联络开关两端是否存在带电的馈线。
80.联络开关用于在双电源供电时一个电源出现故障，通过联络开关把故障电源的负荷转移到另一个电源，提高供电可靠性。
81.步骤142包括：
82.步骤1421、基于电网模型确定主干线路的分支路径。
83.在具体实现中，首先在电网模型中找到各线段的所有联络开关，确定其主干线路的路径。主干识别是从每个馈线的出口开关(必须带电)开始进行，遇到联络开关终止，记录路径设备信息、设置设备的分支标识为主干、以及记录联络信息，中间遇到环路设备终止。我们假设主干路径上t接的线段(架空线、电缆、开关类设备)都作为分支线路的起点，从主干线路分出来的每一条分支线路都会形成一棵树型的结构，从而获得各个分支路径。
84.步骤1422、判断每个分支路径的配变数量和用户数。
85.在具体实现中，从每条分支线路的起点往下继续进行拓扑搜索，依次记录每条分支线路上的所有配变、架空线、电缆。
86.步骤1423、基于配变数量和用户数判断是否存在大分支问题。
87.在具体实现中，大分支的判断规则为如果每个分支中压配变台数大于参数设定值或者低压用户数大于设定值，判定为本分支为大分支；如果整条线路至少一个分支为大分支，则整条线路判断为大分支。
88.实施例二
89.图2为本发明实施例二提供的一种配电网网架结构问题识别的装置的结构图。该装置包括：获取模块21、构建模块22、初始化模块23和判断模块24。其中：
90.获取模块21，用于获取待识别的配电网的设备信息；
91.构建模块22，用于基于所述设备信息从预设的电力系统公共数据模型库中匹配对应的模型构建配初始模型；
92.初始化模块23，用于对所述初始模型进行带电状态初始化，获得电网模型；
93.判断模块24，用于对所述电网模型进行分析，确定所述电网模型是否存在网架结构问题。
94.获取模块21包括：
95.获取待识别的配电网的电网版本id、分区id列表、变电站id列表和线路id列表。
96.构建模块22包括：
97.第一匹配单元，用于基于设备信息匹配对应的电力系统公共数据模型库；
98.第二匹配单元，用于从电力系统公共数据模型库中匹配对应的联络线路和变电设备的模型；
99.构建单元，用于基于模型匹配模型间的拓扑关系构建初始模型。
100.初始化模块23包括：
101.初始化单元，用于从初始模型的发电设备开始依据线路连接信息对初始模型进行带电状态设置，完成对初始模型的带电状态初始化。
102.判断模块24包括：
103.拓扑单元，用于对电网模型进行拓扑分析，判断是否存在拓扑问题；
104.大分支单元，用于对电网模型进行分支分析，判断是否存在大分支问题。
105.拓扑单元包括：
106.环网子单元，用于判断电网模型是否存在环网问题；
107.出口开关子单元，用于判断电网模型是否缺少出口开关；
108.馈线子单元，用于判断电网模型的联络开关两端是否存在带电的馈线。
109.大分支单元包括：
110.路径子单元，用于基于电网模型确定主干线路的分支路径；
111.统计子单元，用于判断每个分支路径的配变数量和用户数；
112.判断子单元，用于基于配变数量和用户数判断是否存在大分支问题。
113.本发明实施例所提供的配电网网架结构问题识别装置可执行本发明任意实施例所提供的配电网网架结构问题识别方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
114.实施例三
115.图3为本发明实施例四提供的一种配电网网架结构问题识别设备的结构示意图。如图3所示，该电子设备包括处理器30、存储器31、通信模块32、输入装置33和输出装置34；电子设备中处理器30的数量可以是一个或多个，图3中以一个处理器30为例；电子设备中的处理器30、存储器31、通信模块32、输入装置33和输出装置34可以通过总线或其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
116.存储器31作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本实施例中的一种配电网网架结构问题识别方法对应的模块(例如，一种配电网网架结构问题识别装置中的获取模块21、构建模块22、初始化模块23和判断模块24)。处理器30通过运行存储在存储器31中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种配电网网架结构问题识别方法。
117.存储器31可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器31可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器31可进一步包括相对于处理器30远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
118.通信模块32，用于与显示屏建立连接，并实现与显示屏的数据交互。输入装置33可
用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
119.本实施例提供的一种配电网网架结构问题识别设备，可执行本发明任一实施例提供的配电网网架结构问题识别方法，具体相应的功能和有益效果。
120.实施例四
121.本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种配电网网架结构问题识别的方法，该方法包括：
122.获取待识别的配电网的设备信息；
123.基于设备信息从预设的电力系统公共数据模型库中匹配对应的模型构建配初始模型；
124.对初始模型进行带电状态初始化，获得电网模型；
125.对电网模型进行分析，确定电网模型是否存在网架结构问题。
126.当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任一实施例所提供的一种配电网网架结构问题识别方法中的相关操作。
127.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络电子设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
128.值得注意的是，上述配电网网架结构问题识别装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
129.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。