一种基于中低压配电网的节能降损增量能效评估系统及方法与流程

本发明涉及电网节能，尤其涉及一种基于中低压配电网的节能降损增量能效评估系统及对应方法。

背景技术：

1、随着能源需求的日益增长，配电网的能效问题越来越受到关注。我国电网尤其是偏远地区的配电网，普遍存在导线线损高、无功补偿不足、部分老化变压器仍投入运行等问题。而我国依然以火电为主，电网高损耗导致大量二氧化碳的排放，解决高损耗电网的问题迫在眉睫。

2、传统的能效评估方法往往局限于对整体能耗的粗略估计，缺乏对节能降损措施效果的深入分析和量化评估。如公开号为cn110782153a的发明专利公开一种企业园区综合能效评估体系建模方法及系统，其通过采集ami量测数据，基于ami量测数据，获取能效评估指标，基于能效评估指标建立综合能效评估模型以及根据能效评估模型，采用的是现有的熵权法计算对应的权重，能效评估的准确度仍无法保证；公开号为cn118195330a的发明专利公开一种大学城多能互补综合能源系统能效评估方法，依然是采集指标，然后利用相关公式计算指标值，利用层次分析法分别确定各级指标的第一权重，利用熵权法确定各级指标的第二权重，因此，最后评估的精准性仍无法保证。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于中低压配电网的节能降损增量能效评估系统，该系统解决了现有技术中对指标的权重分配主观性过强以及对样本依赖性大，数据样本变化，权重也会发生变化，从而权重失真，最终导致评估不准确的问题，本发明还提供一种基于中低压配电网的节能降损增量能效评估方法。

2、技术方案：根据本发明的第一方面，提供基于中低压配电网的节能降损增量能效评估系统，该系统包括：

3、能效指标采集模块，其用于构建中低压线路评估指标、台区评估指标和配电变压器评估指标及其对应子指标，并采集一定时间段内待处理地区不同配电网的相关数据值；

4、指标预处理模块，其用于对采集的不同评估指标对应的数据值进行预处理，预处理包括筛选出无效数据值并剔除，并针对有效数据值是否发生突变赋予不同的权重；

5、能效评估模块，用于根据各个子指标以及对应的权重计算待处理地区不同配电网在指定时刻或时间段内的能效评估值；

6、评估值校准模块，用于对不同待处理地区不同配电网的能效评估值中的异常评估数据进行校准，得到用于评估配电网能效的有效评估数据值。

7、进一步的，该系统还包括：

8、降损决策模块，用于根据配电网能效的有效评估数据对各配电网的能效问题进行确认，并分别基于中低压线路、台区给出具体的降损方案，且实施所述降损方案一段时间后，计算对应的第一质量指标，并将当前的第一质量指标与降损之前的第一质量指标进行比对分析；所述第一质量指标包括：电压合格累计时间率、三相负荷不平衡度、日负荷率和线路最大电压降落百分比；

9、基于配电变压器给出具体的降损方案，实施所述降损方案一段时间后，计算对应的第二质量指标，并将当前的第二质量指标与降损之前的第二质量指标进行比对分析，确认降损方案的有效性。

10、进一步的，包括：

11、所述中低压线路评估指标包括的子指标为：供电半径合格率p11，经济运行线路条数率p12，线路线损合格率p13，重损线路占比p14，线路功率因数合格率p15，主干线平均截面合格率p16，线路接入配电总容量合格率p17；

12、所述台区评估指标包括的子指标为：台区供电半径合格率p21，台区主干线的平均截面合格率p22，楼户线的平均截面积合格率p23，低损台区占比p24，台区综合线损率p25，单个台区线损合格率p26；

13、所述配电变压器评估指标包括的子指标为分级、分压、分线和分台区的线损计算，并包括不同温度、负荷、功率发生时变压器对应的能耗值，即分析当外界温度发生变化后对变压器能耗造成的影响、分析负荷发生变化后对变压器能耗造成的影响和分析当功率因数发生变化后对变压器能耗造成的影响。

14、进一步的，包括：

15、所述基于配电变压器给出具体的降损方案包括第一降损方案和动第二降损方案，所述第一降损方案包括根据计算得到的高线损率评估数据对应的变压器型号进行更换，并根据更换后的变压器在固定负载下的第二质量指标，所述第二质量指标包括：负载损耗、空载损耗，及根据当前的第二质量指标与降损之前的第二质量指标进行比对分析后总损耗的降损，得到变压器更换评价；

16、所述第二降损方案包括首先对当前变压器的运行状态进行分析，并判断是否属于最佳运行方式，进而得到最佳运行的相关计算，所述最佳运行方式为经济运行方式；所述最佳运行的相关计算包括：计算更换后变压器的经济运行区间对应的上下限，并与最经济负载情况下进行损耗的分析对比。

17、进一步的，包括：

18、所述指标预处理模块中，针对有效数据值是否发生突变赋予不同的权重，包括：

19、根据层次分析法和熵权法分别得到某时刻当前指标的对应权重，记为第一原始权重和第二原始权重；

20、基于所述有效数据值得到某时刻当前子指标的突变程度，所述突变程度采用梯形函数确定，采用所述突变程度和所述原始综合权重表示出对应的权重优化模型；

21、根据所述权重优化模型确定某时刻当前子指标的权重，即若突变程度高，则采用权重优化模型得到的第一权重，若无突变或突变程度低，则采用权重优化模型得到的第二权重，以此类推，得到最后某时刻的能效评估值。

22、进一步的，包括：

23、所述权重优化模型表示为：

24、

25、其中，xi,k为第k时刻第i个子指标的第一原始权重，yi,k为第k时刻第i个子指标的第二原始权重，ui,k为突变程度对应值，μ1和μ2为突变程度的阈值，其为固定数值，α为权重系数，其为固定数值；

26、所述突变程度对应的梯形函数表示为：

27、

28、其中，βi,k为当前子指标i在第k时刻的评估值，ω1,ω2为子指标i在第k时刻正常范围的左右边界值，因此，ui,k数值越小，对应指标在第k个时刻突变程度越高。

29、进一步的，包括：

30、所述评估值校准模块中，对不同待处理地区不同配电网的能效评估值中的异常评估数据进行校准，得到用于评估配电网能效的有效评估数据，包括：

31、构建横坐标为时间，纵坐标为当前子指标的评估值表示同一地区的能效曲线图，记为第一曲线图；所述地区包括郊区、城区和农村区域这三种地区；

32、将同季度中相邻60天内的第一曲线图进行对比分析，若同一时间对应的评估值相差在0.2内，则记为有效评估数据值，否则，记为异常评估数据，对于所述异常评估数据的处理方式为：将其他时间的有效评估数据值之和取平均值作为校准后的新有效评估数据值；

33、根据校准后的新的有效评估数据值分别计算四个季度的当前子指标的综合评估值，进而得到不同地区不同季度的指标的总评估值。

34、另一方面，本发明还提供一种基于中低压配电网的节能降损增量能效评估方法，该方法包括：

35、构建中低压线路评估指标、台区评估指标和配电变压器评估指标及其对应子指标，并采集一定时间段内待处理地区不同配电网的相关数据值；

36、对采集的不同评估指标对应的数据值进行预处理，预处理包括筛选出无效数据值并剔除，并针对有效数据值是否发生突变赋予不同的权重；

37、根据各个子指标以及对应的权重计算待处理地区不同配电网在指定时刻或时间段内的能效评估值；

38、对不同待处理地区不同配电网的能效评估值中的异常评估数据进行校准，得到用于评估配电网能效的有效评估数据值。

39、进一步的，该方法还包括：

40、根据配电网能效的有效评估数据对各配电网的能效问题进行确认，并分别基于中低压线路、台区给出具体的降损方案，且实施所述降损方案一段时间后，计算对应的第一质量指标，并将当前的第一质量指标与降损之前的第一质量指标进行比对分析；所述第一质量指标包括：电压合格累计时间率、三相负荷不平衡度、日负荷率和线路最大电压降落百分比；

41、基于配电变压器给出具体的降损方案，实施所述降损方案一段时间后，计算对应的第二质量指标，并将当前的第二质量指标与降损之前的第二质量指标进行比对分析，确认降损方案的有效性。

42、进一步的，包括：

43、所述中低压线路评估指标包括的子指标为：供电半径合格率p11，经济运行线路条数率p12，线路线损合格率p13，重损线路占比p14，线路功率因数合格率p15，主干线平均截面合格率p16，线路接入配电总容量合格率p17；

44、所述台区评估指标包括的子指标为：台区供电半径合格率p21，台区主干线的平均截面合格率p22，楼户线的平均截面积合格率p23，低损台区占比p24，台区综合线损率p25，单个台区线损合格率p26；

45、所述配电变压器评估指标包括的子指标为分级、分压、分线和分台区的线损计算，并包括不同温度、负荷、功率发生时变压器对应的能耗值，即分析当外界温度发生变化后对变压器能耗造成的影响、分析负荷发生变化后对变压器能耗造成的影响和分析当功率因数发生变化后对变压器能耗造成的影响。

46、有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

47、(1)本发明将线路、台区和变压器的相关指标进行不同的子指标的分类，方便根据线路、台区和变压器的不同特性进行分别处理，如中低压线路中的半径、平均截面以及变压器中分级、分压、分线和分台区的线损计算，以及不同温度、负荷、功率发生时变压器对应的能耗值，变压器的受温度、负荷和功率影响较大，因此子指标采集相关数据，为下一步的能效计算提供更加可靠的数据支撑；

48、(2)本发明采用的权重分配方式为根据不同子指标数据是否突变的情况，对指标的变化权重进行设置，从而保证了权重的合理性，放大不同指标之间的差异，更加容易获得各时刻能效的薄弱点，而且该种评估方式得到的评估值更加精准。

49、(3)本发明将得到的某时刻的评估值中的异常数据进行排查并校准，由于异常数据不利于寻找不同地区或不同天气等影响因素对配电网能效的影响，因此，此处进行了校准，从而可以更加精准的发现各个地区配电网能效的薄弱点。