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大数据在配电网低电压评估中的应用

 

引言
近年来,随着用电负荷的迅猛增长,全国各地的配电网层面(含中压和低压)均出现了不同程度的低电压现象。低电压一方面影响普通电器的正常和有效工作,对于使用变频设备的工厂,还会造成生产中断(变频器对电压幅度比较敏感)
对于低电压现象,国网公司一直比较重视。每年,各县市局均会安排一定的资金用于配变增容、无功补偿、重负荷线路分流等项目。但这个工作从本质上讲具有滞后性,即往往出现了低电压情况(至少是苗头)才会立项改造。为了更好地解决配网层面的低电压问题,我们需要构建一个基于大数据的多维度评估模型,用尽可能多的配网数据(既包括运行数据,也包括设计数据)来预先评价已有配电网或将建配电网出现低电压的可能性,以期为合理安排技改项目提供科学依据。
配电网低电压的可能因素
关于配电网的电压合格率,一般涉及的是C类和D类。笔者结合多年工作经验,总结出以下可能造成低电压的原因:
⑴管理因素。目前,10kV用户的配变和台区配变基本为五档无载调压型。电网负荷处于时刻变化之中(特别有些地区的负荷季节落差很大),再科学的设计也不可能让既有电网兼顾所有负荷状态。这就要求配电设备管理人员根据历史数据进行科学预测,并及时调整配变分接头,以使电压保持在合理区间。做不到这一点,电压合格率(特别是D)将会不理想。
⑵线路设备因素[1]。配电网因点多面广(特别是农网),难免存在设备通流能力跟不上负荷增长的情况。如线路线径过小、供电半径过长、配变容量过小、无功补偿不足等。
⑶接线不合理[2]。主要指农村低压线路的接线,因其为三相四线型,很多施工人员会习惯在靠近电杆的导线上接线,容易造成三相不平衡。
分析配电网低压的可能因素,主要是为了在运用大数据的时候具有方向性。
3  基于大数据的多维度评估方法
维度的确立和分层
配网大数据层次划分3.2  各维度的评估基于大数据的台区负荷预测方法
模糊综合评判模型来进行本项评估[3]建立因素集:
建立评价集: 的意义见表1所示。
模糊综合评判中评价集意义

vi
表示意义
v1
“采集数据”维度评估为线路正常
v2
“采集数据”维度评估为线路一般
v3
“采集数据”维度评估为线路不正常

确立各因素对于评价等级的权重分配:
④选择一定人数专家,由其建立评判矩阵:
                 (1)
式中:——专家中认为因素造成“采集数据”维度被评估为的人数比例。
得出综合评判结果
                        (2)
中最大的分量即为该项目的评估结论。
3.3  所有要素的组合总维度评估的可能组合

措施类别
线路参数/采集数据/用户感知
暂时无需改造
XXX
XXY
XXZ
XYX
XYY
XYZ
XZX
XZY
XZZ
通过调节分接头或三相负荷调整
YXX
YXY
YXZ
YYX
YYY
YYZ
YZX
YZY
YZZ
需全线改造或分流
ZXX
ZXY
ZXZ
ZYX
ZYY
ZYZ
ZZX
ZZY
ZZZ

相关案例
以浙江东部某县供电公司为例,2013年原本计划用于低电压改造的项目为79小项,预计资金为3450万。
在采用上文展示的评估模型后,项目缩减至49项,资金也节省至2587万元。显著提升了投资有效性。相关结果见表3所示(节选)
3 案例部分结果

项目编号
预算资金()
评估结果
资金变动()
项目5
142
YYY
-35
项目8
29
XZZ
-29
项目13
120
YXX
-81
项目23
150
ZXY
0
项目26
21
YXZ
-4
项目38
28
YYZ
5
项目45
77
XZY
-77
项目53
52
YXY
-13
项目62
61
YZY
-8
项目78
100
YYX
-50

 5 结语
参考文献
[1]     严寒榕. 基于大数据的多维度评估模型探讨[J]. 北京: 通讯世界. 2011: 421):17-20.