电网台区配变运行状况实时监测分析方法和系统与流程

本发明属于智能电网，具体是一种电网台区配变运行状况实时监测分析方法和系统，该方法和系统能够实时监测配变的运行状况，及时发现异常情况，并进行智能分析，为电网的稳定运行提供有力支持。

背景技术：

1、受光伏无序接入影响以及在迎峰度夏度冬、农田灌溉等用电特征明显时期，台区重过载、光伏台区反向重过载、电压越限等情况时有发生。一方面，重过载会导致设备温度升高，加速绝缘老化、缩短设备使用寿命，变压器长期重过载会极大增加配变烧毁风险。另一方面，电压过高会导致居民电器与电力设备绝缘性能降低，缩短使用寿命，电压过低会损毁居民电器，导致线路跳闸，严重时还会导致黑启动，以上情况的出现对区域电力系统稳定性、设备寿命等方面造成极大的影响，严重影响供电可靠性和质量，直接影响居民用户稳定用电。为进一步提升配变运行风险监测能力，提高数据监测效率，助力公司精准发现配变设备运行异常，保障供电最后一公里。东营公司基于数据中台自主孵化“低压台区三级穿透监测分析”数据产品，对高负载变压器、越限台区进行监测预警，保障电力系统的安全稳定运行，为提高供电质量，提供可靠的数据分析支撑。

2、电力配网它不仅是电能传输的“最后一公里”，更是保障用户用电体验的关键环节，然而，在实际运行过程中，电力配网监测也面临着诸多挑战和困难。一是临界重过载台区“不可查”，主动运维“治理难”。目前，运维人员仅能获取48小时前已发生重过载的台区信息，暂无获取临界重过载台区信息的有效途径，在信息及时性与完整性上严重制约台区重过载主动治理。二是配变运行数据“难综合”，健康运行“提升难”。针对台区三相电流、三相出口电压、负载率、三相不平衡率、功率因数、有功负荷、无功负荷等运行数据变化曲线，运维人员需跨系统、跨专业查询甚至无法查询，致使目前台区摸黑运行，无法及时掌控整台区运行状态，导致健康运行提升难。三是关键数据计算“难穿透”，电压治理“指导难”。目前，客户电压数据需基层人员手动筛选匹配至台区及管理单位，数据聚合处理、统计、分析高度依赖人工，难以实现对供电所与台区的电压合格率、越限用户占比、平均越限时长等关键数据的计算，无法从海量信息中精准获取亟待治理的越限台区明细。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电网台区配变运行状况实时监测分析方法和系统，能够实时监测配变的运行状况，及时发现异常情况，并进行智能分析。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、电网台区配变运行状况实时监测分析方法，台区配网运维系统实时展现运行状态值并表达台区配网运行状况，其特征在于：进行电压越限数据监测与分析：

4、s1：利用客户名称、24点电压值、安全小时数、越电压上限小时数、越电压下限小时数等关键字段信息，将客户信息向上聚合至所属台区、供电所及区县公司；

5、s2：对各区县公司及供电所用户数、越限用户数、电压合格率、越上限台区数、越下限台区数等数据进行聚合分析，并对台区用户数、平均电压、电压合格率的归并计算；

6、s3：计算全口径电压指数，按区县公司、供电所两个维度计算各单位管辖台区数、用户数，利用客户24点电压计算“越上限小时数”、“越下限小时数”，按区县公司、供电所及台区三级计算出越上限台区数、越下限台区数及电压合格率；

7、全口径电压指数＝1-∑电压一般越限率-∑电压严重越限率×4；

8、设定全口径电压指数的阀值，据此判断电压越限程度。

9、所述的电网台区配变运行状况实时监测分析方法，其特征在于：进行电压越限重点治理台区监测分析：

10、s1：把台区客户档案及用采信息向上聚合，获取各台区一般越上限用户数、一般越下限用户数、严重越上限用户数、严重越下限用户数等关键字段信息，对存在越限用户的台区统计为越限台区，分为越上限台区与越下限台区，通过数据报表或可视化工具形式展现；

11、s2：利用低压用户电压越限规则构建低压用户越限模型，筛选出区县公司及各供电所全量越限台区，利用平均越限时长、越限用户占比、台区电压合格率及是否光伏台区，设置标准参数，精准筛选出电压越限重点治理台区；

12、标准参数计算公式：

13、台区电压越限用户占比＝台区电压越限用户数/台区用户数×100％

14、平均电压＝∑台区客户24点电压值/客户数

15、平均越限时长＝∑台区客户越限时长/越限用户数。

16、所述的电网台区配变运行状况实时监测分析方法，其特征在于：进行台区重过载监测与分析

17、s1：利用台区名称、所属线路、台区容量、额定电流、三项电流值等关键字段信息，把台区变压器档案信息及运行数据向上聚合，获取各区县公司台区数量，按重过载标准分别统计重载台区与过载台区，通过数据报表、可视化工具等展现；

18、s2：利用台区名称、所属线路、台区容量、额定电流、三项电流值、有功负荷、无功负荷等关键字段信息，获取最大与最小电流，并分别计算出台区三项不平衡度与负载率；

19、负载率＝三项最大电流值/额定电流值×100％

20、三项不平衡度＝(三相电流最大值-三项电流最小值)/最大电流值×100％。

21、所述的电网台区配变运行状况实时监测分析方法，其特征在于：进行反向重过载监测与分析：

22、s1：利用台区名称、所属线路、台区容量、额定电流、三项电流值等关键字段信息，把台区变压器档案信息及运行数据向所属供电所及所属区县公司聚合，通过判断台区下是否有光伏用户进一步筛选出光伏台区明细，按光伏台区反向重过载标准分别统计光伏台区反向重载台区与过载台区，通过数据报表、可视化工具展现；

23、s1：利用台区名称、所属线路、台区容量、额定电流、三项电流值等关键字段信息，获取反向最大电流，利用反向最大电流值与额定电流的比值计算出负载率，实现对光伏台区反向重过载的有效监测；

24、负载率＝反向最大电流值/额定电流值×100％。

25、所述的电网台区配变运行状况实时监测分析方法，其特征在于：

26、(1)、电压越限数据监测与分析s2：台区用户数、平均电压、电压合格率的归并计算后利用制图表技术开发图形化展示功能，展示上述数据的采集监控分析结果，实现自动化盘点与监控；

27、(2)、电压越限数据监测与分析s3：将区县公司、供电所及台区三级计算出越上限台区数、越下限台区数及电压合格率数据利用制图表技术开发图形化展示功能，展示上述数据的采集监控分析结果，实现自动化盘点与监控。

28、所述的电网台区配变运行状况实时监测分析方法，其特征在于：经过计算得到的数据均设定阀值，据此判断数据是否异常。

29、所述的电网台区配变运行状况实时监测分析方法，其特征在于：利用k-means、hierarchy等大数据聚类分析算法进行数据分析，用于当检测到异常时，进行智能分析，确定异常原因和类型，并生成相应的处理建议。

30、所述的电网台区配变运行状况实时监测分析方法，其特征在于：当检测到数据异常时，系统将数据信息生成图表或进行其它可视化展现，发送至上级控制中心并发送至运维人员手机提醒处理，并进行智能分析，确定异常原因和类型，并生成相应的处理建议。

31、一种电网台区配变运行状况实时监测系统，其特征在于，包括：配变监测计量终端以及服务器；其特征在于：

32、所述配变监测计量终端用于按照预设周期采集配网台区的电力数据；

33、所述服务器用于实现如权利要求1所述的配网台区监测分析方法。

34、一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的配网台区监测分析方法。

35、申请人基于数据中台121万居民用户用电数据和1.15万低压台区运行数据，协同运检、营销、供指等专业部门，利用k-means、hierarchy等大数据聚类分析算法，将电网设备与用户档案数据、采集数据进行关联，从负载率、三相不平衡率、功率因数、电压合格率、平均越限时长、平均电压等方面开展监测分析，构建台区重过载、光伏台区反向重过载及越限治理台区精准监测模型，利用负载率及负载率曲线精准识别台区重过载台区。利用电压合格率、平均越限时长、越限用户占比、持续越限天数及是否光伏台区等条件精准识别越限台区。通过rpa将“治理清单”一键派发至专责人，助力收到一次台区“治理清单”、即可解决台区重过载及大批量客户电压质量问题，实现业务情况全景掌握，工作质量动态管控。

36、本发明为提升供电质量和用电服务水平提供可靠数据支撑的同时，减轻一线人员工作负担，为电网运行管理提供有效技术支撑。

37、目前能源互联网营销服务系统和可根据源专业系统提取数据表、关联逻辑，根据设备专业监测分析新要求对中台数据分析模型、逻辑规则等进行适应性调整。本发明产生的有益效果：

38、一是打破专业数据壁垒，畅通台区运维全流程。打造低压台区三级穿透监测分析数据应用成果，打通了跨专业数据壁垒，实现了对运检业务环节异常进行风险监测和业务管控。在设备运维方面，以数据驱动主动感知、分析和处置，快速定位设备运行健康水平，以电压监测为例，实现了对成片性、季节性、波动性、分布式光伏等台区问题实现信息可视化展示。在可靠供电方面，快速定位客户用电中的电表失压、电压断相、长期低电压等电压质量问题，及时监测台区重过载情况，助力开展停电预警告知与主动运维，降低客户停电服务风险。

39、二是透明台区靶向发力，实现运检管理上台阶。应用该数据成果对市县公司全量台区用户全口径电压、正/反向重过载等低压台区运行数据数据开展专项监测治理，主动提升配变运行水平。治理成片性过电压；动态消除长期低电压；处理电压断相、表后线烧毁等电网隐患；精准指导一线人员进行台区调档；及时预警负载率超60％及以上台区、三项不平衡台区。实现线上运行监测、线下现场巡视测温双管控，有效提升了供电可靠性。

40、三是运检业务一体管控。本发明实现了区县、供电所、台区至用户关键信息的一键穿透，通过晾晒展示县区及各供电所台区健康运行水平，催动了主动运维热情。该应用实现台区问题智能研判，快速定位“症结”根源，建立数据从源系统到中台、应用全环节流转追踪机制，按照“班所-台区-用户”形成问题数据清单，智能化跟踪处置流程，建立“全监测、深分析、快治理”的配变运维管控机制。