专利汇可以提供一种低压台区运行状态智能监测系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种低压台区运行状态智能监测系统,包括 数据采集 模 块 ,用于采集运行参数数据;拓扑辨识数据分析模块,利用拓扑识别计算模型进行统计分析,辨识或校验箱表关系、户变关系,实现拓扑识别成图;拓扑辨识成像模块,用于对数据分析结果的 可视化 展示,动态生成拓扑图并实时 跟踪 校验,支持台区管理、台区拓扑、异常和分析日志的动态、条件查询。本发明可以有效实现 电网 安全用电管理及安全运维监控模式,为电网整体规划和统筹管理提供可靠依据。,下面是一种低压台区运行状态智能监测系统专利的具体信息内容。
1.一种低压台区运行状态智能监测系统,其特征在于:包括
数据采集模块,用于采集运行参数数据;
拓扑辨识数据分析模块,利用拓扑识别计算模型进行统计分析,辨识或校验箱表关系、户变关系,实现拓扑识别成图;
拓扑辨识成像模块,用于对数据分析结果的可视化展示,动态生成拓扑图并实时跟踪
校验,支持台区管理、台区拓扑、异常和分析日志的动态、条件查询。
2.根据权利要求1所述的一种低压台区运行状态智能监测系统,其特征在于:所述数据采集模块由主端设备和从端设备构成,主端设备安装在配变侧,从端设备安装在分支箱和电表箱侧,分别采集变压器侧和客户电能表侧的数据。
3.根据权利要求1所述的一种低压台区运行状态智能监测系统,其特征在于:所述拓扑辨识数据分析模块包括台区管理单元、电量平衡分析单元、电压相关分析单元和线路阻抗分析单元;其中,台区管理单元负责台区基础信息的存储与相邻台区分组的计算,电量平衡分析单元负责户变关系的自动辨识,电压相关分析单元负责箱表关系的自动辨识,线路阻抗分析单元负责台区拓扑的绘制。
4.根据权利要求3所述的一种低压台区运行状态智能监测系统,其特征在于:所述台区管理单元相邻台区分组的计算,具体为:
对于同一母线下的台区,两两进行电压相关系数的计算,计算公式为
其中,Xi与Yi表示两个电箱的电压,i对应不同的采样时刻, 表示某一电箱电压的平均值;
设置一台区经验阈值,该台区经验阈值预设为大于等于0.8并小于1,大于台区经验阈
值的台区对被划分到同一相邻台区组,计算两个台区的电压相关系数时,考虑到实际生产环境中相序可能出现混乱,同相不同相的电压相关系数都要计算,取最大值作为两个台区最终的电压相关系数。
5.根据权利要求3所述的一种低压台区运行状态智能监测系统,其特征在于:电量平衡分析法负责户变关系的自动辨识,具体为:
根据台区总表与户表电量的总分平衡关系,利用电量平衡分析法,应用统计学方法判
断隶属关系,公式如下:
y=β0+β1x1+β2x2+…+βpxp
其中,y是台区总表电量,作为因变量,x1,x2,…,xp是各户表电量,作为自变量,β0,β1,β2,…,βp是回归系数。为了识别隶属,x1,x2,…,xp包含了相邻台区所有电表电量,y则为单个台区总表电量。分别用各总表电量作为因变量做回归分析,如户表隶属于总表的,其对应的回归系数βj接近1,且该项拟合度较好,分项拟合度可以用t统计量判断,值越大越好,如户表不属于总表的,其对应的回归系数βj接近0,且拟合度较差,t统计量较小。
6.根据权利要求3所述的一种低压台区运行状态智能监测系统,其特征在于:所述电压相关分析单元的箱表关系自动辨识,具体为:
同箱同相电压具有一致性,同相不同箱电压区别较大,不同节点间电压曲线的吻合程
度反映了节点间的电气距离,两条曲线的吻合程度可以通过作图来直观对比,也可通过数学方法来定量对比,相关系数的计算公式如公式
其中,Xi与Yi表示两个电箱的电压,i对应不同的采样时刻, 表示某一电箱电压的平均值;
系数越接近1的相关性越高,系数越接近0的相关性越低,设置相关系数的电压经验阈
值大于等于0.8并小于1,大于电压经验阈值的认为系数趋近于1,相关性高,隶属于同一电表箱,小于电压经验阈值的认为系数趋近于0,相关性低,隶属于不同电表箱,与档案数据对比后即可辨识出异常的箱表关系。
7.根据权利要求3所述的一种低压台区运行状态智能监测系统,其特征在于:
所述线路阻抗分析单元的台区拓扑绘制功能实现方法如下:
步骤A1:线路阻抗分析法通过电压、电流及阻抗之间的关系,自底向上逐级推导上游拓扑,直至拓扑顶层再通过电压相关性判断台区隶属;
步骤A2:通过连线表示各节点的连接关系,节点间连线的横向长度表示阻抗大小绘制
得到台区的拓扑图。
8.根据权利要求8所述的一种低压台区运行状态智能监测系统,其特征在于:所述步骤A1具体为:设节点1与节点2具有公共的上层节点0,
则有:U0=U1+R1I1,R+X1I1,X=U2+R2I2,R+X2I2,X
R、X为线路的电阻与电抗,IR、IX为电流的有功分量与无功分量
得到线性回归方程如下:
U2=β0+β1U1+R1I1,R+X1I1,X+R2(-I2,R)+X2(-I2,X)
将U2作为因变量,U1、I1,R、I1,X、-I2,R、-I2,X作为自变量,β0、β1、R1、X1、R2、X2为回归系数;
求出线路阻抗R1、X1、R2、X2后,同时得到节点0的电压、电流:
I0=I1+I2
通过回归方程的拟合度优劣判断,推测节点1与节点2是否确实有公共上层节点;进一
步确定其下游所有节点,即电表箱的台区隶属。
9.根据权利要求9所述的一种低压台区运行状态智能监测系统,其特征在于:所述通过回归方程的拟合度优劣判断,推测节点1与节点2是否确实有公共上层节点具体为:
1)设所有底层节点的集合为A。获取每一节点的U、IR、IX曲线;
2)将集合A中每两个节点作为一对做上面的回归分析;
3)R2最大的一对视为具有公共上层节点。将这一对的两个节点从集合A中删除,添加它们的公共上层节点k,同时计算节点k的U、IR、IX;
4)重复步骤2,直至集合A只剩一个节点。
10.根据权利要求7所述的一种低压台区运行状态智能监测系统,其特征在于:当采用
三相四线供电且三相不平衡时,需要考虑零线阻抗与零线电流,并需要考虑节点为三相节点,所述步骤A1具体为:
对于节点的每一相L,压降方程如下:
U0,L=U1,L+R1,LI1,L,R+X1,LI1,L,R+R1,NI1,N,R+X1,NI1,N,X
设定,RL=RN,XL=XN,于是:
U0,L=U1,L+R1(I1,L,R+I1,N,R)+X1,L(I1,L,X+I1,N,X)
由于无法得到全网的电压相位偏差,只能视所有节点的三相相位差都是刚好120°,以A相为例,通过三个相线电流汇总零线电流,并以A相电压为参考相位,则有:
是功率因数,由于箱内同相电压相差太小,难以计算阻抗,用电压相关分析法就
可以确定箱表关系,本单元从表箱一级开始推导,通过计算次顶层节点与台区变压器电压曲线的相关性判断其台区隶属。
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