中国电力 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (6): 193-203.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202306073
乔俊峰1(), 周爱华1(
), 彭林1(
), 王一清2(
), 沈晓峰3, 潘森1, 杨佩1, 黄晨宏3
收稿日期:
2023-06-21
接受日期:
2024-01-04
出版日期:
2024-06-28
发布日期:
2024-06-25
作者简介:
乔俊峰(1989—),男,高级工程师,通信作者,从事配电网数字孪生及拓扑分析应用技术研究,E-mail:1318558905@qq.com基金资助:
Junfeng QIAO1(), Aihua ZHOU1(
), Lin PENG1(
), Yiqing WANG2(
), Xiaofeng SHEN3, Sen PAN1, Pei YANG1, Chenhong HUANG3
Received:
2023-06-21
Accepted:
2024-01-04
Online:
2024-06-28
Published:
2024-06-25
Supported by:
摘要:
配电网作为供电环节中的最后一环,其运行水平决定了供电服务质量,因此配电网运行评价是供电单位的重要工作。但配电网运行评价工作受到跨业务数据资源难以融合、评价指标选择难以反映实际配电网运行状况等条件限制,现有评价方法难以实施应用。针对这一问题,提出一种基于多源数据深度融合的配电网运行评价方法,首先对区域配电网进行网格化划分,然后基于地址分级匹配算法对跨业务的多源异构数据进行深度融合。在此基础上,提取并设计配电网运行评价指标体系,构建基于多层权重约束的配电网运行综合评价模型,求解配电网综合评价结果。最后研发配电网运行评价系统,支持配电网各业务系统的多源异构数据的统一接入,实现配电网评价功能的可视化、智能化应用。研究成果配电网运行评价系统已采用某省级电网公司数据中台的相关数据进行配电网运行状态评估试验验证,以实际运行数据验证了所述方法的准确性和适用性。
乔俊峰, 周爱华, 彭林, 王一清, 沈晓峰, 潘森, 杨佩, 黄晨宏. 基于多源数据深度融合的配电网运行评价方法[J]. 中国电力, 2024, 57(6): 193-203.
Junfeng QIAO, Aihua ZHOU, Lin PENG, Yiqing WANG, Xiaofeng SHEN, Sen PAN, Pei YANG, Chenhong HUANG. An Evaluation Method for Distribution Network Operation Based on Multi-source Data Deep Fusion[J]. Electric Power, 2024, 57(6): 193-203.
设备编号 | 设备名称 | 设备地址 | 电压等级/kV | 所属单位编号 | ||||
2932000231 | **电能表 | *省*市*** | 10 | 3021153 | ||||
5123446032 | **电能表 | *省*市*** | 10 | 3021140 | ||||
5367086628 | **开关柜 | *省*市*** | 10 | 3021151 | ||||
··· | ··· | ··· | ··· | ··· |
表 1 设备信息
Table 1 The equipment information
设备编号 | 设备名称 | 设备地址 | 电压等级/kV | 所属单位编号 | ||||
2932000231 | **电能表 | *省*市*** | 10 | 3021153 | ||||
5123446032 | **电能表 | *省*市*** | 10 | 3021140 | ||||
5367086628 | **开关柜 | *省*市*** | 10 | 3021151 | ||||
··· | ··· | ··· | ··· | ··· |
用户编号 | 计量点编号 | 电能表编号 | 用电地址 | 类别 | ||||
8838935505 | 300052000000 | 400426991 | *省*市*** | 非工业 | ||||
8838709047 | 300046000000 | 1541907743 | *省*市*** | 非工业 | ||||
8839011830 | 300055000000 | 1543785146 | *省*市*** | 非工业 | ||||
··· | ··· | ··· | ··· | ··· |
表 2 营销用电采集信息
Table 2 The information of electricity users
用户编号 | 计量点编号 | 电能表编号 | 用电地址 | 类别 | ||||
8838935505 | 300052000000 | 400426991 | *省*市*** | 非工业 | ||||
8838709047 | 300046000000 | 1541907743 | *省*市*** | 非工业 | ||||
8839011830 | 300055000000 | 1543785146 | *省*市*** | 非工业 | ||||
··· | ··· | ··· | ··· | ··· |
供电区域类型Tarea | 负荷密度θ | 系数R | ||
θ≥30 | RA+ | |||
A | 15≤θ<30 | RA | ||
B | 6≤θ<15 | RB | ||
C | 1≤θ<6 | RC | ||
D | θ<1 | 0 |
表 3 供电区域类型与负荷密度对应关系
Table 3 Power supply area types and their load density
供电区域类型Tarea | 负荷密度θ | 系数R | ||
θ≥30 | RA+ | |||
A | 15≤θ<30 | RA | ||
B | 6≤θ<15 | RB | ||
C | 1≤θ<6 | RC | ||
D | θ<1 | 0 |
一级指标 | 二级指标 | 三级指标 | 四级指标 | 权重 | ||||
供电 可靠性 | 户均停电 | — | — | 5.000 | ||||
电网结构 | 标准化接线 | N–1通过率 | 5.000 | |||||
标准化接线 | 5.000 | |||||||
架空分段率 | 2.500 | |||||||
供电半径 | 10(20)kV供电半径 | 2.500 | ||||||
0.4 kV供电半径 | 2.500 | |||||||
线路联络 | 线路联络率 | 5.000 | ||||||
站间联络率 | 2.500 | |||||||
设备运维 | 平均投运 年限 | 线路投运年限 | 1.000 | |||||
配变投运年限 | 0.750 | |||||||
环网单元投运年限 | 0.375 | |||||||
电缆分支投运年限 | 0.375 | |||||||
线路绝缘化 | 架空线路绝缘化率 | 0.500 | ||||||
线路电缆化率 | 0.500 | |||||||
优质服务 | 万户投诉率 | 2.500 | ||||||
万户运检类投诉率 | 2.500 | |||||||
配电自动 化建设 | 配电自动化率 | — | 5.000 | |||||
平均终端 | — | 2.500 | ||||||
故障处理 | 故障发生 | 线路故障停运率 | 2.500 | |||||
配变停运率 | 2.500 | |||||||
配变重复停运率 | 2.500 | |||||||
抢修效率 | 万户报修数 | 2.500 | ||||||
抢修平均到现场时间 | 2.500 | |||||||
故障平均修复时间 | 2.500 | |||||||
配电自动化实用化指数 | 终端在线率 | 2.500 | ||||||
遥控使用率 | 1.500 | |||||||
FA正确动作率 | 1.500 | |||||||
FA投运率 | 1.000 | |||||||
基础数据 | 线路长度 | — | 线路长度异动(月) | 1.000 | ||||
配变 | — | 配变异动增长(月) | 1.000 | |||||
配电站 | — | 配电站异动增长(月) | 0.500 | |||||
运行水平 | 供电能力 | — | 线路最大负载率均值 | 2.500 | ||||
— | 重载线路占比 | 2.500 | ||||||
— | 配变最大负载率均值 | 2.500 | ||||||
— | 重载配变占比 | 2.500 | ||||||
经济运行 | — | 轻载线路占比 | 2.500 | |||||
— | 轻载配变占比 | 2.500 | ||||||
— | 综合电压合格率 | 2.500 | ||||||
— | 低电压用户占比 | 2.500 | ||||||
— | 综合线损率 | 5.000 | ||||||
开放容量 | — | — | — | 5.000 | ||||
合计 | 100 |
表 4 指标权重值对应关系
Table 4 Indicators and their weight values
一级指标 | 二级指标 | 三级指标 | 四级指标 | 权重 | ||||
供电 可靠性 | 户均停电 | — | — | 5.000 | ||||
电网结构 | 标准化接线 | N–1通过率 | 5.000 | |||||
标准化接线 | 5.000 | |||||||
架空分段率 | 2.500 | |||||||
供电半径 | 10(20)kV供电半径 | 2.500 | ||||||
0.4 kV供电半径 | 2.500 | |||||||
线路联络 | 线路联络率 | 5.000 | ||||||
站间联络率 | 2.500 | |||||||
设备运维 | 平均投运 年限 | 线路投运年限 | 1.000 | |||||
配变投运年限 | 0.750 | |||||||
环网单元投运年限 | 0.375 | |||||||
电缆分支投运年限 | 0.375 | |||||||
线路绝缘化 | 架空线路绝缘化率 | 0.500 | ||||||
线路电缆化率 | 0.500 | |||||||
优质服务 | 万户投诉率 | 2.500 | ||||||
万户运检类投诉率 | 2.500 | |||||||
配电自动 化建设 | 配电自动化率 | — | 5.000 | |||||
平均终端 | — | 2.500 | ||||||
故障处理 | 故障发生 | 线路故障停运率 | 2.500 | |||||
配变停运率 | 2.500 | |||||||
配变重复停运率 | 2.500 | |||||||
抢修效率 | 万户报修数 | 2.500 | ||||||
抢修平均到现场时间 | 2.500 | |||||||
故障平均修复时间 | 2.500 | |||||||
配电自动化实用化指数 | 终端在线率 | 2.500 | ||||||
遥控使用率 | 1.500 | |||||||
FA正确动作率 | 1.500 | |||||||
FA投运率 | 1.000 | |||||||
基础数据 | 线路长度 | — | 线路长度异动(月) | 1.000 | ||||
配变 | — | 配变异动增长(月) | 1.000 | |||||
配电站 | — | 配电站异动增长(月) | 0.500 | |||||
运行水平 | 供电能力 | — | 线路最大负载率均值 | 2.500 | ||||
— | 重载线路占比 | 2.500 | ||||||
— | 配变最大负载率均值 | 2.500 | ||||||
— | 重载配变占比 | 2.500 | ||||||
经济运行 | — | 轻载线路占比 | 2.500 | |||||
— | 轻载配变占比 | 2.500 | ||||||
— | 综合电压合格率 | 2.500 | ||||||
— | 低电压用户占比 | 2.500 | ||||||
— | 综合线损率 | 5.000 | ||||||
开放容量 | — | — | — | 5.000 | ||||
合计 | 100 |
1 | 辛保安. 抢抓数字新基建机遇 推动电网数字化转型[J]. 电力设备管理, 2021, (2): 17- 19. |
XIN Baoan. Seize the opportunity of new digital infrastructure to promote the digital transformation of power grids[J]. Electric Power Equipment Management, 2021, (2): 17- 19. | |
2 |
刘东, 张越, 皮俊波, 等. 面向电网调控信息智能检索的知识图谱构建及应用[J]. 中国电力, 2023, 56 (7): 78- 84.
DOI |
LIU Dong, ZHANG Yue, PI Junbo, et al. Construction and application of knowledge graph for intelligent retrieval of power grid dispatching and control information[J]. Electric Power, 2023, 56 (7): 78- 84.
DOI |
|
3 | 刘金朋, 吴澜, 刘福炎, 等. 基于CAS理论的配电网系统多主体交互模型与动态演化研究[J]. 智慧电力, 2022, 50 (5): 33- 39. |
LIU Jinpeng, WU Lan, LIU Fuyan, et al. Multi-agent interaction model and dynamic evolution of distribution network system based on CAS theory[J]. Smart Power, 2022, 50 (5): 33- 39. | |
4 | 冯婷婷, 戴晖, 丁亮, 等. 基于多级模糊综合评价方法的配电网运行状态评估模型[J]. 电工技术, 2022, (12): 160- 163. |
FENG Tingting, DAI Hui, DING Liang, et al. Evaluation model of distribution network operation state based on multi-level fuzzy comprehensive evaluation method[J]. Electric Engineering, 2022, (12): 160- 163. | |
5 | 邢晓敏, 何铁新, 吴卓, 等. 配电网运行状态评估递阶模型构建及评价方法研究[J]. 智慧电力, 2019, 47 (4): 81- 86. |
XING Xiaomin, HE Tiexin, WU Zhuo, et al. Construction of hierarchical model and evaluation method for distribution network operation status evaluation[J]. Smart Power, 2019, 47 (4): 81- 86. | |
6 | 熊宁, 朱文广, 钟士元, 等. 基于非线性映射与核主成分分析的区域配电网综合评价方法[J]. 现代电力, 2020, 37 (5): 463- 469. |
XIONG Ning, ZHU Wenguang, ZHONG Shiyuan, et al. Evaluation method of area distribution networks based on nonlinear mapping and kernel principal component analysis[J]. Modern Electric Power, 2020, 37 (5): 463- 469. | |
7 | 赵殿平. 城市配电网运行水平和供电能力综合评价方法研究[D]. 吉林: 东北电力大学, 2018. |
ZHAO Dianping. Study on comprehensive evaluation method of urban distribution network operating level and power supply capability[D]. Jilin: Northeast Dianli University, 2018. | |
8 | 吴杰康, 曾颖, 毛晓明. 含分布式电源配电网运行效率的多指标评价方法[J]. 电力学报, 2015, 30 (2): 93- 99, 116. |
WU Jiekang, ZENG Ying, MAO Xiaoming. A multi-index based evaluation method for operation efficiency of distribution networks with distributed generation[J]. Journal of Electric Power, 2015, 30 (2): 93- 99, 116. | |
9 | 葛诗涵, 李立生, 姜仁卓, 等. 基于层次动态灰色关联分析的配电网运行状态评价指标体系的构建与应用[J]. 科学技术与工程, 2020, 20 (23): 9393- 9399. |
GE Shihan, LI Lisheng, JIANG Renzhuo, et al. Construction and application of distribution network operational status evaluation index system based on hierarchical dynamic grey correlation analysis[J]. Science Technology and Engineering, 2020, 20 (23): 9393- 9399. | |
10 | 宫建锋, 党东升, 张斌, 等. 基于属性理论的智能配电网项目后评价指标体系与方法[J]. 电力需求侧管理, 2020, 22 (4): 8- 12, 30. |
GONG Jianfeng, DANG Dongsheng, ZHANG Bin, et al. Post-project index system and method for smart distribution network based on attribute theory[J]. Power Demand Side Management, 2020, 22 (4): 8- 12, 30. | |
11 | 李彦华. 城市配电网生产运行安全评价指标体系及综合评价[D]. 北京: 华北电力大学, 2016. |
LI Yanhua. The evaluation index system and comprehensive evaluation of operation safety in urban distribution network[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2016. | |
12 | 曹雨微. 配电网项目全寿命周期过程管控及投入产出效益评价[D]. 北京: 华北电力大学, 2022. |
CAO Yuwei. Evaluation of life cycle process control and input and output benefit for distribution network project[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2022. | |
13 | 李展望. 基于大数据的配电网运行态势评价研究[D]. 南京: 东南大学, 2020. |
LI Zhanwang. Research on operation situation evaluation of distribution network based on big data[D]. Nanjing: Southeast University, 2020. | |
14 | 李帅. 低压配电网台区运行状态综合评价与关联规则挖掘方法研究[D]. 广州: 华南理工大学, 2021. |
LI Shuai. Research on comprehensive evaluation and association rule mining method on operating state of low-voltage distribution network[D]. Guangzhou: South China University of Technology, 2021. | |
15 | 张海瑞. 智能电网综合评价方法研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2012. |
ZHANG Hairui. Study on comprehensive evaluation method of smart grid[D]. Shanghai: Shanghai Jiao Tong University, 2012. | |
16 |
冯喜春, 韩璟琳, 赵辉, 等. 主从博弈框架下配电网规划运行多目标协同优化方法[J]. 南方电网技术, 2023, 17 (1): 26- 34, 72.
DOI |
FENG Xichun, HAN Jinglin, ZHAO Hui, et al. Multi-objective cooperative optimization method of distribution network planning and operation under the stackelberg game framework[J]. Southern Power System Technology, 2023, 17 (1): 26- 34, 72.
DOI |
|
17 | 宓天洲. 配电网供电可靠性评价与监管方法研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2021. |
MI Tianzhou. Research of reliability evaluation and supervision method for electricity distribution networks[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2021. | |
18 | 杨运国, 侯健生, 边晓燕, 等. 面向高比例新能源配电网的灵活性资源综合评价[J]. 供用电, 2021, 38 (11): 68- 76. |
YANG Yunguo, HOU Jiansheng, BIAN Xiaoyan, et al. Comprehensive evaluation of flexible resources for high penetration of renewable energy sources integrated to the distribution network[J]. Distribution & Utilization, 2021, 38 (11): 68- 76. | |
19 |
NAHMAN J, PERIC D. Distribution system performance evaluation accounting for data uncertainty[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2003, 18 (3): 694- 700.
DOI |
20 | European Smart Grids Technology Platform. Strategic deployment document for Europe’s electricity networks[R]. Brussels: European Commission, 2008: 155–159. |
21 | 董程皓. 基于配网设备运行状态的配电网资产运行效率评价[J]. 电气自动化, 2020, 42 (4): 34- 36, 41. |
DONG Chenghao. Asset operation efficiency evaluation of distribution networks based on operation state of distribution network equipment[J]. Electrical Automation, 2020, 42 (4): 34- 36, 41. | |
22 | 刘良帅, 杜晓东, 王立斌, 等. 基于秩和比法的配网台区运行状态评价[J]. 河北电力技术, 2021, 40 (6): 34- 37. |
LIU Liangshuai, DU Xiaodong, WANG Libin, et al. Operation status evaluation of distribution station area based on RSR method[J]. Hebei Electric Power, 2021, 40 (6): 34- 37. | |
23 | 刘小龙. 配电网规划运行评价系统的构建与应用研究[D]. 北京: 华北电力大学, 2016. |
LIU Xiaolong. Research on application and construction of the planning and operating evaluation system in distribution network[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2016. | |
24 | 刘涛. 基于网格化分析的城区配电网网架优化与台区运维研究[D]. 济南: 山东大学, 2020. |
LIU Tao. Research on optimization of an urban distribution network framework and the operation and maintenance of substation area based on grid analysis[D]. Jinan: Shandong University, 2020. | |
25 | 李帅, 刘希喆. 基于粗糙集的低压配网台区综合评价方法[J]. 电气自动化, 2020, 42 (4): 61- 62, 114. |
LI Shuai, LIU Xizhe. Method of comprehensive evaluation for low-voltage distribution network area based on rough set[J]. Electrical Automation, 2020, 42 (4): 61- 62, 114. |
[1] | 刘雨姗, 陈俊儒, 常喜强, 刘牧阳. 构网型储能变流器并网性能的多层级评价指标体系及应用[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 193-203. |
[2] | 林正冲, 戚思睿, 苟吉伟, 徐特, 刘雪飞, 倪萌, 王蓓蓓. 新电改形势下集中化大型数据中心战略投资和商业模式[J]. 中国电力, 2021, 54(11): 37-46. |
[3] | 秦子健, 石季英, 魏文辉, 林济铿, 张新伦, 武琳. 中低压配电网综合效益评估方法研究[J]. 中国电力, 2019, 52(8): 34-44. |
[4] | 肖帅, 张岩, 章德, 禹海峰, 李梦骄. 风电群输电规划评价指标体系和方法[J]. 中国电力, 2019, 52(10): 115-122. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||