一种输配协同线路控制方法及协同调控线路金具 |
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| 申请号 | CN202310995029.7 | 申请日 | 2023-08-08 | 公开(公告)号 | CN117239716A | 公开(公告)日 | 2023-12-15 |
| 申请人 | 贵州电网有限责任公司; | 发明人 | 王荣; 陈巨龙; 唐学用; 何向刚; 张彦; 胡江; 罗文雲; 朱永清; 杨婕睿; 张兆丰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种输配协同线路控制方法及协同调控线路金具，涉及输电线输配协同管理领域。通过输配协同线路控制方法，提高 电网 安全性，根据脆弱性评估和弹性承载能 力 评估结果，识别和解决电网中存在的脆弱性问题，优化 能量 消耗和降低成本。利用建立的优化控 制模 型和 算法 可以帮助最大限度地减少潜在输配线路故障和事故的 风 险，保障电网的稳定运行。通过设置将具有转动调节功能的调控单元设置在线路铺设坑道中，在线路维修过程中，利用驱动部带动设置在线路固定部上的线缆相对于安装单元发生转动，同时利用协同控制单元将协同调控线路金具接入输配协同线路控制系统，将待检修线路调整到便于维修的 位置 ，提高工作人员的维修效率协同调控线路金具。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种输配协同线路控制方法，其特征在于：包括， |
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| 说明书全文 | 一种输配协同线路控制方法及协同调控线路金具技术领域[0001] 本发明涉及输电线输配协同管理的技术领域，尤其涉及一种输配协同线路控制方法及协同调控线路金具。 背景技术[0002] 输配电线路通常会设置在供电厂与用电单位之间，为了降低输配电线路对人们正常生活的影响，同时也起到对线路的保护作用，在实际现场中的输配线路通常通过线路金具进行空中安装或者埋地设置，线路金具能够起到对输配线路的固定作用，而在线路维修过程中，线路金具可能会对工作人员的检修工作造成影响，不便于工作人员将待检修的线路调整到便于维修的位置。 [0003] 同时，输配线路的电流负荷以及电路于变压器之间的电压分布是输电厂的重要技术痛点。输配电数据固定的输电线路由于用电端需求的改变，存在着电流超载风险和电压稳定性的问题。输配线路缺乏灵活调控能力不利于提高线路的安全性、稳定性和经济性。输配电线路的实时弹性承载能力以及线路脆弱性需要进行实时监测和分析，以提高线路的安全性和经济效益。 发明内容[0004] 本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。 [0005] 鉴于上述现有输配协同线路控制方法存在的问题，提出了本发明的第一个实施方案。 [0006] 因此，本发明目的是提供一种输配协同线路控制方法，其目的在于：解决现有的输电线路存在着电流超载风险以及电压稳定性问题，线路的输配协同性能较差，无法根据实际情况合理分布承载能力，同时也不便于实时监测线路脆弱性，无法提高维修效率。 [0007] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种输配协同线路控制方法，包括如下步骤： [0009] S2、建立模型：基于收集到的数据，建立输电线路的数学模型； [0011] S4、分解控制模型和算法：将整个电网分解为以110kV、35kV变电站和线路断面为核心的子系统，并设计相应的分解控制模型和算法，降低输配协同线路控制的复杂性并提高计算效率； [0012] S6、多时间尺度输配协同智能调控：建立基于日前调度、日内滚动和实时监测的多时间尺度地市级输配协同智能调控方法和策略； [0013] S7、实时监测与预警：建立实时监测系统，对线路的状态进行实时监测；通过与事先设定的阈值进行对比；设置协同调控线路金具，发送信号至异常线路所在的金具，调整线路位置至便于维护检修的线路铺设区域。 [0014] 作为本发明所述输配协同线路控制方法的一种优选方案，其中：所述脆弱性评估通过输配线路故障分析和灵敏度分析来进行；所述弹性承载能力评估通过负荷流动和功率平衡等指标来衡量。 [0015] 作为本发明所述输配协同线路控制方法的一种优选方案，其中：所述模型控制涉及到输配协同线路优化问题的建模和求解，根据实时监测结果，对输电线路的负荷进行调节和优化。 [0016] 作为本发明所述输配协同线路控制方法的一种优选方案，其中：所述异常线路线路在同调控线路金具调节位置的同时，需要对该线路上的传感器和监测设备进行维护，确保其正常工作。 [0018] 本发明第一个实施方案的有益效果：通过输配协同线路控制方法，提高电网安全性，根据脆弱性评估和弹性承载能力评估结果，识别和解决电网中存在的脆弱性问题，优化能量消耗和降低成本。利用建立的优化控制模型和算法可以帮助最大限度地减少潜在输配线路故障和事故的风险，保障电网的稳定运行。 [0019] 鉴于上述现有协同调控线路金具存在的问题，提出了本发明的第二个实施方案。 [0020] 因此，本发明目的是提供一种协同调控线路金具，其目的在于：解决在线路维修过程中，线路金具可能会对工作人员的检修工作造成影响，不便于工作人员将待检修的线路调整到便于维修的位置的技术问题。 [0021] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种协同调控线路金具，运用于上述的输配协同线路控制方法，包括，安装单元、调控单元，以及协同控制单元。 [0022] 其中，安装单元，包括安装座、设置于所述安装座上的金具固定座，以及设置于所述安装座上的线路固定座；调控单元，包括设置于所述金具固定座上的驱动部、设置于所述驱动部上的转动部、设置于所述转动部上的线路平衡控制部、设置于所述线路平衡控制部上，且与所述转动部转动连接，且设置有输配协同控制电缆的线路固定部；以及，设置于所述安装单元上，且与调控单元通讯连接的协同控制单元。 [0023] 作为本发明所述输协同调控线路金具的一种优选方案，其中：所述驱动部，包括设置于所述金具固定座上的驱动件，以及设置于所述驱动件驱动端的驱动轴；所述转动部，包括设置于所述驱动轴上的转动金具座、设置于所述转动金具座上的同步转动件，以及设置于所述同步转动件上的平衡件；所述线路平衡控制部，包括设置于所述驱动轴上的驱动齿轮、与所述驱动齿轮啮合连接的从动齿轮，以及与所述从动齿轮啮合连接，且设置于所述转动金具座上的啮合齿；所述线路固定部，包括转动设置于所述同步转动件上的线路固定座，以及设置于所述同步转动件以及所述固定座之间的橡胶圈。 [0024] 作为本发明所述输协同调控线路金具的一种优选方案，其中：所述同步转动件，包括设置于所述转动金具座一端的同步转动件一，以及设置于所述转动金具座另一端的同步转动件二。 [0025] 作为本发明所述输协同调控线路金具的一种优选方案，其中：所述平衡件，包括设置于所述转动金具座一端的平衡件一，以及设置于所述转动金具座另一端的平衡件二。 [0026] 作为本发明所述输协同调控线路金具的一种优选方案，其中：所述平衡件一，包括平衡块一、设置于所述平衡块一上设置的卡接槽对应的平衡块安装座一；所述平衡件二，包括平衡块二，设置于所述转动金具座上，且与所述转动金具座上所设置的平衡件安装槽对应的平衡块安装座二。 [0027] 本发明第二个实施方案的有益效果：通过设置在安装单元，将具有转动调节功能的调控单元设置在线路铺设坑道中，在线路维修过程中，利用驱动部带动设置在线路固定部上的线缆相对于安装单元发生转动，同时利用协同控制单元将协同调控线路金具接入输配协同线路控制系统，将待检修的线路调整到便于维修的位置，提高工作人员的维修效率。附图说明 [0028] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。 [0029] 图1为本发明协同调控线路金具的安装示意图。 [0030] 图2为本发明协同调控线路金具的整体结构示意图。 [0031] 图3为本发明协同调控线路金具安装单元的结构示意图。 [0032] 图4为本发明协同调控线路金具安装单元线路固定座的结构示意图。 [0033] 图5为本发明协同调控线路金具调控单元的结构示意图一。 [0034] 图6为本发明协同调控线路金具调控单元的结构示意图二。 [0035] 图7为本发明协同调控线路金具调控单元的结构示意图三。 [0036] 图8为本发明协同调控线路金具调控单元的调节方向示意图一。 [0037] 图9为本发明协同调控线路金具调控单元的调节方向示意图二。 具体实施方式[0038] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。 [0039] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。 [0040] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。 [0041] 再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。 [0042] 实施例1，本发明第一个实施例，提供了一种输配协同线路控制方法，此方法包括如下步骤： [0043] S1、收集数据：收集关于输电线路的相关数据，包括线路拓扑结构、负载数据、变电站信息、天气数据等，在电力输配线路的关键位置安装传感器； [0044] S2、建立模型：基于收集到的数据，建立输电线路的数学模型，并且使用所建立的模型，评估输电线路的脆弱性和弹性承载能力； [0045] S3、优化控制模型和算法：基于评估结果和目标，设计和优化输电线路的控制模型和算法，从而对输电线路进行输电配电的协同控制管理，实现对输电线路负载的分配优化，以及对变电站的调度进行优化；建立基于云管边端的地市级输配协同智能控制模型和算法，将输电和配电网络进行融合，实现协同控制和优化； [0046] S4、分解控制模型和算法：将整个电网分解为以110kV、35kV变电站和线路断面为核心的子系统，并设计相应的分解控制模型和算法，降低输配协同线路控制的复杂性并提高计算效率； [0047] S6、多时间尺度输配协同智能调控：建立基于日前调度、日内滚动和实时监测的多时间尺度地市级输配协同智能调控方法和策略，使控制方法在不同时间尺度上进行优化和决策，确保电网的有效运行； [0048] S7、实时监测与预警：建立实时监测系统，对线路的状态进行实时监测；通过与事先设定的阈值进行对比，当发现线路出现异常或接近极限状态时，系统会发出预警信号，通知相关人员进行处理；设置协同调控线路金具，发送信号至异常线路所在的金具，调整线路位置至便于维护检修的线路铺设区域；随着技术输电线路协同控制方法的不断发展，需要根据模型推测的数据变化对监测系统进行更新和升级，以满足不断变化的输配线路控制需求和挑战。 [0049] 进一步的，脆弱性评估通过输配线路故障分析和灵敏度分析来进行；弹性承载能力评估通过负荷流动和功率平衡等指标来衡量。 [0050] 进一步的，模型控制涉及到输配协同线路优化问题的建模和求解，根据实时监测结果，对输电线路的负荷进行调节和优化；通过自动化控制系统，实现线路的动态调节和优化，以提高其弹性承载能力和稳定性。 [0051] 优选的，异常线路线路在同调控线路金具调节位置的同时，需要对该线路上的传感器和监测设备进行维护，确保其正常工作。可以使电网具备足够的应对能力，应对突发负荷波动或其他突发情况。这样可以确保系统的稳定性和可靠性。 [0052] 进一步的，输配线路上的传感器测量和监测输配线路的各种物理量，如温度数据、湿度数据、震动频率数据、电流数据，以及电压数据。 [0053] 使用过程中，通过输配协同线路控制方法，提高电网安全性，根据脆弱性评估和弹性承载能力评估结果，识别和解决电网中存在的脆弱性问题，优化能量消耗和降低成本。利用建立的优化控制模型和算法可以帮助最大限度地减少潜在输配线路故障和事故的风险，保障电网的稳定运行。通过输电线路的负载分配优化和变电站调度优化，可以更合理地分配电力资源，减少线路过载和功率损耗，从而优化能量消耗和降低电网运行成本。在输配协同控制过程中，考虑新能源的全额消纳是一个重要目标。通过优化控制算法和策略，可以更好地管理新能源的接入，提高其消纳能力，并与传统能源系统进行有效整合。控制模型和算法设计中的安全裕度和柔性裕度考虑，可以使电网具备足够的应对能力，应对突发负荷波动或其他突发情况。这样可以确保系统的稳定性和可靠性。通过日前调度、日内滚动和实时监测的多时间尺度调控方法和策略，系统能够更好地应对不同时间尺度的需求变化。这有助于实现电网的动态优化和灵活调控，满足不同时间段的能源需求。 [0054] 总体而言，以上技术方案可以提高电网的效率和可靠性，减少能源消耗和成本，促进新能源的大规模应用和消纳，以及提供灵活的调控能力。这些优化和改进效果对于构建可持续、安全、高效的输电线路输配协同控制系统具有重要意义。 [0055] 实施例2，参照图1‑6，为本发明的第二个实施例，该实施例提高鉴于上述现有协同调控线路金具存在的问题，提出了本发明的第二个实施方案，包括： [0056] 一种协同调控线路金具，运用于上述的输配协同线路控制方法，包括，安装单元100、调控单元200，以及协同控制单元300。 [0057] 其中，安装单元100，包括安装座101、设置于安装座101上的金具固定座102，以及设置于安装座101上的线路固定座103，利用金具固定座102将调控单元200以及线路设置在待铺设电缆的坑道单元400内部，其中金具固定座102设置在坑道侧壁401上，利用线路固定座103将电缆设置在坑道底部402上。通过设置调控单元200，利用设置于金具固定座102上的驱动部201带动设置于驱动部201上的转动部202相对于安装座101发生转动，从而使设置于转动部202上线缆相对于坑道单元400转动，从而将输配协同控制系统监测到的脆弱性具有异常问题的线路调整到坑道单元400的上层部位，便于工作人员对线路进行检修维护。通过设置线路平衡控制部203、设置于线路平衡控制部203上，且与转动部202转动连接，且设置有输配协同控制电缆的线路固定部204；以及，设置于安装单元100上，且与调控单元200通讯连接的协同控制单元300。 [0058] 使用过程中，利用设置于安装座101上的金具固定座102，以及设置于安装座101上的线路固定座103，利用金具固定座102将调控单元200以及线路设置在待铺设电缆的坑道单元400内部，其中金具固定座102设置在坑道侧壁401上，利用线路固定座103将电缆设置在坑道底部402上。通过设置调控单元200，利用设置于金具固定座102上的驱动部201带动设置于驱动部201上的转动部202相对于安装座101发生转动，从而使设置于转动部202上线缆相对于坑道单元400转动，从而将输配协同控制系统监测到的脆弱性具有异常问题的线路调整到坑道单元400的上层部位，便于工作人员对线路进行检修维护。协同控制单元300设置在线路固定座103上，同时对安装在安装单元100上的线路的相关数据进行监测，从而将异常情况及时反馈至协同输配控制系统，控制系统发送信号至驱动部201，从而带动转动部202以及其上的线路位置发生调节。通过设置线路平衡控制部203，利用齿轮之间的传动，使转动部202在转动时，不会导致线路固定部204上的线路发生扭曲，从而起到对线路的保护作用。 [0059] 进一步的，驱动部201，包括设置于金具固定座102上的驱动件201a，以及设置于驱动件201a驱动端的驱动轴201b；转动部202，包括设置于驱动轴201b上的转动金具座202a、设置于转动金具座202a上的同步转动件202b，以及设置于同步转动件202b上的平衡件202c；线路平衡控制部203，包括设置于驱动轴201b上的驱动齿轮203a、与驱动齿轮203a啮合连接的从动齿轮203b，以及与从动齿轮203b啮合连接，且设置于转动金具座202a上的啮合齿203c；线路固定部204，包括转动设置于同步转动件202b上的线路固定座204a，以及设置于同步转动件202b以及固定座204a之间的橡胶圈204b。通过设置线路平衡控制部203，当驱动部201带动转动部202转动时，驱动齿轮203a同步带动从动齿轮203b以及设置有啮合齿 203c的转动金具座202a转动，从而避免设置在转动金具座202a上的线路固定座204a上的线路被扭曲，起到对线路的保护作用。 [0060] 使用过程中：通过设置线路平衡控制部203，利用齿轮之间的传动，使转动部202在转动时，不会导致线路固定部204上的线路发生扭曲，从而起到对线路的保护作用。线路固定座103上设置有线路固定槽103a，转动部202带动线路固定座103转动时，线路固定座103整体会发生转动，同时其上的线路固定槽103a所在的表面也会同步线路固定部204同步发生转动，从而避免线路在被调整的过程中发生扭曲，避免对线路发生二次伤害，从而解决在线路维修过程中，线路金具可能会对工作人员的检修工作造成影响，不便于工作人员将待检修的线路调整到便于维修的位置的技术问题。 [0061] 实施例3，参照图1‑9，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：作为本发明输协同调控线路金具的一种优选方案，其中：同步转动件202b，包括设置于转动金具座202a一端的同步转动件一202b‑1，以及设置于转动金具座202a另一端的同步转动件二202b‑2。通过设置同步转动件一202b‑1和同步转动座二202b‑2，便于配合线路平衡控制部203配合线路固定部204带动线路进行同步运行，避免线路发生扭曲，避免在输配协同调整线路位置时对线路造成二次伤害。 [0062] 相较于实施例2，进一步的，平衡件202c，包括设置于转动金具座202a一端的平衡件一202c‑1，以及设置于转动金具座202a另一端的平衡件二202c‑2。 [0063] 进一步的，平衡件一202c‑1，包括平衡块一202c‑11、设置于平衡块一202c‑11上设置的卡接槽202c‑13对应的平衡块安装座一202c‑12；平衡件二202c‑2，包括平衡块二202c‑21，设置于转动金具座202a上，且与转动金具座202a上所设置的平衡件安装槽202c‑23对应的平衡块安装座二202c‑22。通过设置平衡件一202c‑1和平衡件202c‑2，在转动部202转动时对转动部202进行平衡保护。同时平衡块上设置弧面A和弧面B，使转动部202以及平衡件 202c在转动过程中能够削弱一部分空气阻力，减小驱动部201的能源消耗。 [0064] 其余结构与实施例2的结构相同。 [0065] 使用过程中，利用设置于安装座101上的金具固定座102，以及设置于安装座101上的线路固定座103，利用金具固定座102将调控单元200以及线路设置在待铺设电缆的坑道单元400内部，其中金具固定座102设置在坑道侧壁401上，利用线路固定座103将电缆设置在坑道底部402上。通过设置调控单元200，利用设置于金具固定座102上的驱动部201带动设置于驱动部201上的转动部202相对于安装座101发生转动，从而使设置于转动部202上线缆相对于坑道单元400转动，从而将输配协同控制系统监测到的脆弱性具有异常问题的线路调整到坑道单元400的上层部位，便于工作人员对线路进行检修维护。协同控制单元300设置在线路固定座103上，同时对安装在安装单元100上的线路的相关数据进行监测，从而将异常情况及时反馈至协同输配控制系统，控制系统发送信号至驱动部201，从而带动转动部202以及其上的线路位置发生调节。通过设置线路平衡控制部203，利用齿轮之间的传动，使转动部202在转动时，不会导致线路固定部204上的线路发生扭曲，从而起到对线路的保护作用。 [0066] 重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。 [0067] 此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。 [0068] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 |
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