小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)管理單元，用戶模式識別單元，運(yùn)行方式管理單元，負(fù)荷預(yù)測計算單元，安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析單元，綜合模糊評估單元，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則專家?guī)?，投切任?wù)管理單元，智能終端。本發(fā)明的小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了小區(qū)變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的最優(yōu)選擇，對小區(qū)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制操作，以及小區(qū)變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，提高了小區(qū)變壓器管理的精細(xì)化水平和決策質(zhì)量。
【專利說明】小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種運(yùn)行控制系統(tǒng)，具體涉及一種小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)，本發(fā)明還公開一種小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)的控制方法，屬于配電控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市居民小區(qū)建設(shè)的不斷加快以及相關(guān)用電配套設(shè)施的不斷完善，居住區(qū)配電房(即居民小區(qū)變電站，簡稱小區(qū)變)作為智能電網(wǎng)建設(shè)的一部分同時又是與居民生活用電直接相關(guān)的最后一級配電裝置，一直擔(dān)負(fù)著保障小區(qū)用電安全和可靠的重任。為了滿足小區(qū)居民的用電需求的快速增長設(shè)計選擇小區(qū)變時一般按照最大用電負(fù)荷來選擇，并適度超前，配電容量大；同時，為了保證小區(qū)供電的安全和可靠，小區(qū)變一般選擇兩臺及兩臺以上的變壓器同時運(yùn)行，配變數(shù)量多。由于缺乏對小區(qū)變的統(tǒng)一運(yùn)行管理系統(tǒng)，小區(qū)變長期處于多臺變壓器同時運(yùn)行的狀態(tài)，導(dǎo)致大量配變低負(fù)載運(yùn)行。同時由于配變?nèi)萘康某靶?、小區(qū)類型、小區(qū)入住率及季節(jié)因素影響，進(jìn)一步降低了配變的利用效率，配變損耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:
數(shù)據(jù)管理單元，用于對小區(qū)變的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、變壓器數(shù)據(jù)、歷史氣象數(shù)據(jù)、氣象預(yù)報數(shù)據(jù)、日期類型數(shù)據(jù)；
用戶模式識別單元，用于對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出用戶用電特性并確定用戶用電模
式；
運(yùn)行方式管理單元，用于根據(jù)小區(qū)變中變壓器的銘牌參數(shù)及實(shí)際運(yùn)行需要，確定變壓器的運(yùn)行組合方式，并對變壓器的參數(shù)進(jìn)行參數(shù)校驗(yàn)；
負(fù)荷預(yù)測計算單元，用于根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行小區(qū)變負(fù)荷預(yù)測，得到預(yù)測周期內(nèi)每日的預(yù)測負(fù)荷最大值和平均值；
安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析單元，用于根據(jù)變壓器的運(yùn)行組合方式和變壓器的基本參數(shù)，得出小區(qū)變變壓器的投切策略配置規(guī)則；
綜合模糊評估單元，用于根據(jù)投切策略配置規(guī)則生成投切指令，在投切操作前，進(jìn)行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖并進(jìn)行節(jié)能估算；
經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則專家?guī)?，用于獲得投切策略；
投切任務(wù)管理單元，用于根據(jù)投切策略配置規(guī)則自動生成投切指令，在人工確認(rèn)后，生成投切任務(wù)，下發(fā)智能終端執(zhí)行投切操作；
智能終端，用于接受投切任務(wù)管理單元的投切任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對變壓器的投切操作。
[0005]述小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:數(shù)據(jù)管理單元通過人工輸入或數(shù)據(jù)接口獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
步驟二:運(yùn)行方式管理單元導(dǎo)入變壓器數(shù)據(jù)，確定變壓器運(yùn)行組合方式；
步驟三:用電模式識別單元導(dǎo)入歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、歷史氣象數(shù)據(jù)和日期類型數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定用戶用電模式；
步驟四:負(fù)荷預(yù)測計算單元，基于用電模式、氣象預(yù)報數(shù)據(jù)和日期類型數(shù)據(jù)，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測計算，得到預(yù)測周期內(nèi)每日的預(yù)測負(fù)荷最大值和平均值；
步驟五:安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析單元，調(diào)用變壓器運(yùn)行組合方式，基于變壓器數(shù)據(jù)，計算得出變壓器投切策略配置規(guī)則；
步驟六:綜合模糊評估單元根據(jù)用電模式、負(fù)荷預(yù)測計算結(jié)果和變壓器投切策略配置規(guī)則，進(jìn)行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖，并進(jìn)行節(jié)能估算；
步驟七:經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則專家?guī)?，根?jù)用電模式、負(fù)荷預(yù)測計算結(jié)果、變壓器投切策略配置規(guī)則，綜合模糊評估結(jié)果，自動選擇投切策略；
步驟八:投切任務(wù)管理單元，根據(jù)選定的投切策略自動生成投切指令，在人工確認(rèn)后，生成投切操作任務(wù)，下發(fā)智能終端執(zhí)行投切操作；
步驟九:智能終端單元，接收投切任務(wù)管理單元的投切操作任務(wù)，自動實(shí)現(xiàn)對變壓器的投切操作。
[0006]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明的小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了小區(qū)變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的最優(yōu)選擇，對小區(qū)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制操作，以及小區(qū)變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，提高了小區(qū)變壓器管理的精細(xì)化水平和決策質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明一種小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0009]參照圖1所示，本發(fā)明明的小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)，包括
數(shù)據(jù)管理單元，對小區(qū)變負(fù)荷特性分析和負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括小區(qū)及變壓器數(shù)據(jù)、歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和日期類型數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)來源有手工錄入、批量導(dǎo)入和第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口等方式。
[0010]用電模式識別單元，對歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和日期數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，得出用戶用電特性，從而確定用戶用電模式。
[0011]運(yùn)行方式管理單元，根據(jù)小區(qū)變壓器的銘牌參數(shù)及實(shí)際運(yùn)行需要，確定變壓器的運(yùn)行組合方式，并能夠?qū)ψ儔浩鞯膮?shù)進(jìn)行參數(shù)校驗(yàn)。
[0012]負(fù)荷預(yù)測計算單元，基于時間序列法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立小區(qū)變負(fù)荷預(yù)測模型及算法，利用小區(qū)變基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行小區(qū)變負(fù)荷預(yù)測，得到預(yù)測周期內(nèi)每日的預(yù)測負(fù)荷最大值和平均值。
[0013]安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析單元，輸入小區(qū)變變壓器運(yùn)行組合方式，基于變壓器的基本參數(shù)，計算得出小區(qū)變變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行組合方式一即投切策略配置規(guī)則。[0014]綜合模糊評估單元，根據(jù)投切策略自動生成投切指令，在投切操作前，進(jìn)行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖(節(jié)能統(tǒng)計、未干預(yù)損耗/干預(yù)損耗對比)。節(jié)能統(tǒng)計，根據(jù)指定時間段，進(jìn)行小區(qū)變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)能估算，即采用投切周期內(nèi)預(yù)測平均負(fù)荷在不同運(yùn)行方式下的損耗差。
[0015]經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則專家?guī)?，基于安全?jīng)濟(jì)分析計算，結(jié)合技術(shù)人員的工作經(jīng)驗(yàn)，并通過綜合模糊評估單元對經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則不斷修正，最后形成小區(qū)變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則專家?guī)?，從而?shí)現(xiàn)小區(qū)變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的最優(yōu)選擇。
[0016]投切任務(wù)管理單元，根據(jù)投切策略自動生成投切指令，在人工確認(rèn)后，生成投切操作任務(wù)，下發(fā)智能終端執(zhí)行投切操作。
[0017]智能控制終端單元，接受控制服務(wù)端的投切任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對變壓器的投切操作。
[0018]本發(fā)明的小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)，使用Java語言開發(fā)了業(yè)務(wù)處理邏輯系統(tǒng)，基于Web Service技術(shù)實(shí)現(xiàn)了相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共享接口，為智能控制終端設(shè)備開發(fā)了所用終端對應(yīng)的應(yīng)用程序，基于瀏覽器開發(fā)數(shù)據(jù)展示和監(jiān)控界面。
[0019]下面給出小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
步驟一:數(shù)據(jù)管理單元通過人工輸入或數(shù)據(jù)接口獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
步驟二:運(yùn)行方式管理單元導(dǎo)入變壓器數(shù)據(jù)，確定變壓器運(yùn)行組合方式；
步驟三:用電模式識別單元導(dǎo)入歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、歷史氣象數(shù)據(jù)和日期類型數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定用戶用電模式；
步驟四:負(fù)荷預(yù)測計算單元，基于用電模式、氣象預(yù)報數(shù)據(jù)和日期類型數(shù)據(jù)，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測計算，得到預(yù)測周期內(nèi)每日的預(yù)測負(fù)荷最大值和平均值；
步驟五:安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析單元，調(diào)用變壓器運(yùn)行組合方式，基于變壓器數(shù)據(jù)，計算得出變壓器投切策略配置規(guī)則；
步驟六:綜合模糊評估單元根據(jù)用電模式、負(fù)荷預(yù)測計算結(jié)果和變壓器投切策略配置規(guī)則，進(jìn)行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖，并進(jìn)行節(jié)能估算；
步驟七:經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則專家?guī)?，根?jù)用電模式、負(fù)荷預(yù)測計算結(jié)果、變壓器投切策略配置規(guī)則，綜合模糊評估結(jié)果，自動選擇投切策略；
步驟八:投切任務(wù)管理單元，根據(jù)選定的投切策略自動生成投切指令，在人工確認(rèn)后，生成投切操作任務(wù)，下發(fā)智能終端執(zhí)行投切操作；
步驟九:智能終端單元，接收投切任務(wù)管理單元的投切操作任務(wù)，自動實(shí)現(xiàn)對變壓器的投切操作。
[0020]本發(fā)明的小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)的一實(shí)施例使用過程如下:
步驟一:啟動小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)；
步驟二:系統(tǒng)管理員使用數(shù)據(jù)管理單元導(dǎo)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
步驟三:數(shù)據(jù)分析操作員使用運(yùn)行方式管理單元導(dǎo)入變壓器數(shù)據(jù)，并確定運(yùn)行組合方
式；
步驟四:數(shù)據(jù)分析操作員使用用電模式識別單元對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定用戶用電模式；
步驟五:數(shù)據(jù)分析操作員通過負(fù)荷預(yù)測計算單元，基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和用電模式，進(jìn)行小區(qū)變負(fù)荷預(yù)測，得到預(yù)測周期內(nèi)每日的預(yù)測負(fù)荷最大值和平均值； 步驟六:生產(chǎn)調(diào)度人員通過安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析單元，調(diào)用小區(qū)變變壓器運(yùn)行組合方式，基于變壓器的基本參數(shù)，計算得出小區(qū)變變壓器投切策略配置規(guī)則；
步驟七:生產(chǎn)調(diào)度人員通過綜合模糊評估單元進(jìn)行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖，并進(jìn)行節(jié)能估算；
步驟八:生產(chǎn)調(diào)度人員通過經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則專家?guī)?，根?jù)上述步驟的結(jié)果，自動選擇小區(qū)變最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則一投切策略；
步驟九:生產(chǎn)調(diào)度人員使用投切任務(wù)管理單元，根據(jù)投切策略自動生成投切指令，在人工確認(rèn)后，生成投切操作任務(wù)，下發(fā)智能終端執(zhí)行投切操作；
步驟十:智能控制終端單元，自動接受投切任務(wù)管理單元的投切任務(wù)，自動實(shí)現(xiàn)對變壓器的投切操作。
[0021]綜上所述，本發(fā)明的小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)，基于小區(qū)用電模式、小區(qū)變負(fù)荷預(yù)測算法和智能經(jīng)濟(jì)投切調(diào)度算法，開發(fā)了小區(qū)變計算分析單元，結(jié)合技術(shù)人員的工作經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建了小區(qū)變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則專家?guī)?，并通過綜合模糊評估單元對專家?guī)觳粩嘈拚?，從而?shí)現(xiàn)小區(qū)變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的最優(yōu)選擇，最后通過智能終端實(shí)現(xiàn)對小區(qū)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制操作，實(shí)現(xiàn)了小區(qū)變壓器安全節(jié)能的目的，提高了小區(qū)變壓器管理的精細(xì)化水平和決策質(zhì)量。
[0022]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)管理單元，用于對小區(qū)變的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、變壓器數(shù)據(jù)、歷史氣象數(shù)據(jù)、氣象預(yù)報數(shù)據(jù)、日期類型數(shù)據(jù)； 用戶模式識別單元，用于對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出用戶用電特性并確定用戶用電模式； 運(yùn)行方式管理單元，用于根據(jù)小區(qū)變中變壓器的銘牌參數(shù)及實(shí)際運(yùn)行需要，確定變壓器的運(yùn)行組合方式，并對變壓器的參數(shù)進(jìn)行參數(shù)校驗(yàn)； 負(fù)荷預(yù)測計算單元，用于根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行小區(qū)變負(fù)荷預(yù)測，得到預(yù)測周期內(nèi)每日的預(yù)測負(fù)荷最大值和平均值； 安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析單元，用于根據(jù)變壓器的運(yùn)行組合方式和變壓器的基本參數(shù)，得出小區(qū)變變壓器的投切策略配置規(guī)則； 綜合模糊評估單元，用于根據(jù)投切策略配置規(guī)則生成投切指令，在投切操作前，進(jìn)行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖并進(jìn)行節(jié)能估算； 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則專家?guī)?，用于獲得投切策略； 投切任務(wù)管理單元，用于根據(jù)投切策略配置規(guī)則自動生成投切指令，在人工確認(rèn)后，生成投切任務(wù)，下發(fā)智能終端執(zhí)行投切操作； 智能終端單元，用于接受投切任務(wù)管理單元的投切任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對變壓器的投切操作。
2.權(quán)利要求1所述小區(qū)變智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:數(shù)據(jù)管理單元通過人工輸入或數(shù)據(jù)接口獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 步驟二:運(yùn)行方式管理單元導(dǎo)入變壓器數(shù)據(jù)，確定變壓器運(yùn)行組合方式； 步驟三:用電模式識別單元導(dǎo)入歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、歷史氣象數(shù)據(jù)和日期類型數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定用戶用電模式； 步驟四:負(fù)荷預(yù)測計算單元，基于用電模式、氣象預(yù)報數(shù)據(jù)和日期類型數(shù)據(jù)，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測計算，得到預(yù)測周期內(nèi)每日的預(yù)測負(fù)荷最大值和平均值； 步驟五:安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析單元，調(diào)用變壓器運(yùn)行組合方式，基于變壓器數(shù)據(jù)，計算得出變壓器投切策略配置規(guī)則； 步驟六:綜合模糊評估單元根據(jù)用電模式、負(fù)荷預(yù)測計算結(jié)果和變壓器投切策略配置規(guī)則，進(jìn)行投切模擬分析，生成投切模擬趨勢圖，并進(jìn)行節(jié)能估算； 步驟七:經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制規(guī)則專家?guī)?，根?jù)用電模式、負(fù)荷預(yù)測計算結(jié)果、變壓器投切策略配置規(guī)則，綜合模糊評估結(jié)果，自動選擇投切策略； 步驟八:投切任務(wù)管理單元，根據(jù)選定的投切策略自動生成投切指令，在人工確認(rèn)后，生成投切操作任務(wù)，下發(fā)智能終端執(zhí)行投切操作； 步驟九:智能終端單元，接收投切任務(wù)管理單元的投切操作任務(wù)，自動實(shí)現(xiàn)對變壓器的投切操作。
【文檔編號】H02J13/00GK103779961SQ201310646516
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】丁建忠, 鄭海雁, 劉忠, 吳鋼, 殷俊, 蔣一泉, 殷文彬, 楊川, 謝林楓, 尹飛 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司揚(yáng)州供電公司, 江蘇方天電力技術(shù)有限公司