本發(fā)明屬于配電網(wǎng)負荷調度自動化領域，尤其涉及配電網(wǎng)節(jié)點線路故障時，負荷調度方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、在配電網(wǎng)日常運行中，網(wǎng)絡中的節(jié)點經(jīng)常會出現(xiàn)電源故障，造成節(jié)點線路掛載的負荷失電，為了提高供電可靠性，避免停電造成嚴重影響或事故，在此時需要將節(jié)點線路上的負荷轉移至其他可正常供電的電源上；

2、現(xiàn)有的負荷調度方式僅在檢測到節(jié)點故障時，就直接按照預設調度方案執(zhí)行，并未具體考慮節(jié)點故障的具體類型，此種采用一刀切的調度方式，不能適應越來越復雜的配電網(wǎng)環(huán)境，尤其隨著越來越多的分布式電源的并網(wǎng)，負荷轉移方式也有了更多的選擇，還按照原有的預設方式進行調度往往會因為調度沖突導致二次事故，造成更大的影響；

3、此外，通常在負荷調度過程中，沒有對負荷進行分類或分類比較簡單，采用預設方案進行自動調度僅能適用在單一場景，不能貼合應用于多種負荷類型共存的大范圍配電網(wǎng)絡；

4、例如公開號為cn114977171a的發(fā)明專利申請即提供了一種配電網(wǎng)負荷轉供方法及裝置，其公開了基于預設的轉供策略，實現(xiàn)單個線路、單個母線、單個廠站快速負荷轉供，此種調度方式雖然可解決部分網(wǎng)絡的負荷自動轉供，但其控制精度和適用范圍仍有待提高；

5、因而針對上述問題，如何開發(fā)出一種適用范圍廣、可靠性高的配電網(wǎng)負荷調度系統(tǒng)及方法是亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提出一種配電網(wǎng)負荷調度系統(tǒng)及方法，可根據(jù)故障信息準確界定故障類型，并根據(jù)故障類型、故障平均維修時長以及負荷級別進行負荷調度，將斷電影響邊緣化，減小停電損失，提高配電網(wǎng)運行的可靠性、經(jīng)濟性。

2、本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)負荷調度方法，采用以下步驟：

3、s1：從配電網(wǎng)歷史運行數(shù)據(jù)中提取節(jié)點發(fā)生電源故障時的歷史負荷斷面數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史負荷斷面數(shù)據(jù)的故障特征信息與歷史最終確定故障類型之間的映射關系建立故障映射表；

4、s2：根據(jù)歷史最終確定故障類型計算該故障類型的平均維修時長；

5、s3：實時采集配電網(wǎng)各節(jié)點運行數(shù)據(jù)，在節(jié)點發(fā)生電源故障時，根據(jù)該節(jié)點處的實時負荷斷面數(shù)據(jù)獲取對應故障特征信息，并查找故障映射表獲得對應的故障類型以及該故障平均維修時長；

6、s4：根據(jù)故障節(jié)點的負荷級別、故障類型以及該故障平均維修時長，確定故障節(jié)點處負荷的調度方式。

7、優(yōu)選地，所述步驟s4中，根據(jù)故障節(jié)點的負荷級別、故障類型以及該故障平均維修時長，確定故障節(jié)點處負荷的調度方式，具體包括：

8、獲取故障節(jié)點位置，當確定故障節(jié)點處負荷為一類重要負荷時，根據(jù)確定的故障類型以及對應的平均維修時長進一步確定：

9、若為短時故障，則先將該節(jié)點切換至備用電源線路，然后檢測備用電源線路的負載率和母線電壓，若備用電源線路的負載率和母線電壓均在預設范圍內，則調度操作中止；

10、若備用電源線路的負載率或母線電壓不在預設范圍內時，計算該備用電源線路的第一過載量，同時采用啟發(fā)式算法遍歷該節(jié)點周邊二類重要負荷節(jié)點線路第一空載量，若存在單條線路第一空載量大于等于該第一過載量的線路，則將第一過載量對應的負荷切換至具有第一空載量的該線路中，調度操作中止；若不存在單條線路第一空載量大于等于該第一過載量的線路，則根據(jù)遍歷結果，獲得周邊二類重要負荷節(jié)點線路第一空載量排序，在排序中所有第一空載量之和大于等于第一過載量時，將第一過載量對應的負荷按照第一空載量排序拆分切換至具有對應第一空載量的各線路中，調度操作中止。

11、優(yōu)選地，所述步驟s4中還具體包括：

12、若周邊二類重要負荷節(jié)點線路中所有第一空載量之和小于第一過載量，以第一空載量排序最高的周邊二類重要負荷節(jié)點線路為中心，采用啟發(fā)式算法遍歷周邊三類負荷節(jié)點線路第二空載量，并計算第一過載量和該排序最高的第一空載量之差作為第二過載量；若存在單條線路第二空載量大于等于該第二過載量的線路，則先將第一過載量對應的負荷切換至具有排序最高的第一空載量的線路中，然后再將第二過載量對應的負荷切換至具有第二空載量的該線路中，調度操作中止；若不存在單條線路第二空載量大于等于該第二過載量的線路，則根據(jù)遍歷結果，獲得周邊三類負荷節(jié)點線路第二空載量排序，在第二空載量之和大于等于第二過載量時，先將第一過載量對應的負荷切換至具有排序最高的第一空載量的線路中，然后再將第二過載量對應的負荷按照第二空載量排序拆分切換至具有對應第二空載量的各線路中，調度操作中止；

13、若周邊三類負荷節(jié)點線路中所有第二空載量之和小于第二過載量，則計算第二過載量和該排序最高的第二空載量之差作為第三過載量，根據(jù)第二空載量排序，先將第一過載量對應的負荷切換至具有排序最高的第一空載量的線路中，再將第二過載量對應的負荷切換至具有排序最高的第二空載量的線路中，并在具有排序最高的第二空載量的線路中對應切除第三過載量對應的負荷，調度操作中止。

14、優(yōu)選地，所述步驟s4中還具體包括：

15、若為長時故障，先將該節(jié)點切換至備用電源線路，然后檢測備用電源線路的負載率和母線電壓，若備用電源線路的負載率和母線電壓均在預設范圍內，則調度操作中止；若備用電源線路的負載率或母線電壓不在預設范圍內時，計算該備用電源線路的第一過載量，并獲得該備用電源線路中負荷利用率排序，根據(jù)負荷利用率排序切除第一過載量對應的負荷，然后調度移動變電站接入故障節(jié)點線路中，切換至移動變電站進行供電并恢復切除負荷的供電。

16、優(yōu)選地，所述步驟s4中，根據(jù)故障節(jié)點的負荷級別、故障類型以及該故障平均維修時長，確定故障節(jié)點處負荷的調度方式，具體包括：

17、獲取故障節(jié)點位置，當確定故障節(jié)點處負荷為二類重要負荷時，根據(jù)確定的故障類型以及對應的平均維修時長進一步確定：

18、若為短時故障，獲取該節(jié)點線路掛載的第一負荷量，采用啟發(fā)式算法遍歷該節(jié)點周邊二類重要負荷節(jié)點線路第三空載量，若存在單條線路第三空載量大于等于該第一負荷量的線路，則將該節(jié)點線路掛載的負荷切換至具有第三空載量的該線路中，調度操作中止；若不存在單條線路第三空載量大于等于該第一負荷量的線路，則根據(jù)遍歷結果，獲得周邊二類重要負荷節(jié)點線路第三空載量排序，在排序中所有第三空載量之和大于等于第一負荷量時，將掛載的負荷按照第三空載量排序拆分切換至具有對應第三空載量的各線路中，調度操作中止。

19、優(yōu)選地，所述步驟s4中還具體包括：

20、若周邊二類重要負荷節(jié)點線路中所有第三空載量之和小于第一負荷量，以第三空載量排序最高的周邊二類重要負荷節(jié)點線路為中心，采用啟發(fā)式算法遍歷周邊三類負荷節(jié)點線路第四空載量，并計算第一負荷量和該排序最高的第三空載量之差作為第四過載量；

21、若存在單條線路第四空載量大于等于該第四過載量的線路，則先將該節(jié)點線路掛載的第一負荷量切換至具有排序最高的第三空載量的線路中，然后再將第四過載量對應的負荷切換至具有第四空載量的該線路中，調度操作中止；若不存在單條線路第四空載量大于等于該第四過載量的線路，則根據(jù)遍歷結果，獲得周邊三類負荷節(jié)點線路第四空載量排序，在排序中所有第四空載量之和大于等于第四過載量時，先將該節(jié)點線路掛載的第一負荷量切換至具有排序最高的第三空載量的線路中，然后再將第四過載量對應的負荷按照第四空載量排序拆分切換至具有對應第四空載量的各線路中，調度操作中止；

22、若周邊三類負荷節(jié)點線路中所有第四空載量之和小于第四過載量，則計算第四過載量和該排序最高的第四空載量之差作為第五過載量，根據(jù)第四空載量排序，先將該節(jié)點線路掛載的第一負荷量切換至具有排序最高的第三空載量的線路中，然后再將第四過載量對應的負荷切換至具有排序最高的第四空載量的該線路中并在具有排序最高的第四空載量的線路中對應切除第四過載量對應的負荷，調度操作中止。

23、優(yōu)選地，所述步驟s4中還具體包括：

24、若為長時故障，則先切除該節(jié)點掛載的負荷，盡快調度移動變電站接入故障節(jié)點線路中，切換至移動變電站進行供電并恢復切除負荷的供電。

25、優(yōu)選地，所述步驟s4中，根據(jù)故障節(jié)點的負荷級別、故障類型以及該故障平均維修時長，確定故障節(jié)點處負荷的調度方式，具體包括：

26、獲取故障節(jié)點位置，當確定故障節(jié)點處負荷為三類負荷時，獲取該節(jié)點線路掛載的第二負荷量，采用啟發(fā)式算法遍歷該節(jié)點周邊三類負荷節(jié)點線路第五空載量，若存在單條線路第五空載量大于等于該第二負荷量的線路，則將該節(jié)點線路掛載的負荷切換至具有第五空載量的該線路中，調度操作中止；

27、若不存在單條線路第五空載量大于等于該第二負荷量的線路，則根據(jù)遍歷結果，獲得周邊三類負荷節(jié)點線路第五空載量排序以及該故障節(jié)點線路中負荷利用率排序，將相應負荷切換至該排序最高的第五空載量對應的線路中，然后切除多余負荷，調度操作中止。

28、優(yōu)選地，所述步驟s1中，所述根據(jù)歷史負荷斷面數(shù)據(jù)的故障特征信息與歷史最終確定故障類型之間的映射關系建立故障映射表，具體包括：

29、提取歷史負荷斷面數(shù)據(jù)中的母線和出線電流、低壓側開關狀態(tài)、保險狀態(tài)以及維修人員最終確定上傳的故障類型，對母線和出線電流進行傅里葉變換，獲得包含n次諧波的電流波形，結合故障時低壓開關開/閉狀態(tài)以及線路保險狀態(tài)，對應故障類型建立故障映射表。

30、本發(fā)明為了解決上述問題還提供了一種配電網(wǎng)負荷調度系統(tǒng)，所述負荷調度系統(tǒng)具體包括：傳感器單元、數(shù)據(jù)庫、控制中心以及執(zhí)行單元；

31、其中傳感器單元負責實時采集配電網(wǎng)各節(jié)點運行數(shù)據(jù)，并存入數(shù)據(jù)庫中；

32、所述數(shù)據(jù)庫中還存儲配電網(wǎng)歷史運行數(shù)據(jù)，從配電網(wǎng)歷史運行數(shù)據(jù)中提取節(jié)點發(fā)生電源故障時的歷史負荷斷面數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史負荷斷面數(shù)據(jù)的故障特征信息與歷史最終確定故障類型之間的映射關系建立故障映射表；以及根據(jù)歷史最終確定故障類型計算該故障類型的平均維修時長；

33、所述控制中心在節(jié)點發(fā)生電源故障時，從數(shù)據(jù)庫中讀取該節(jié)點處的實時負荷斷面數(shù)據(jù)，提取對應故障特征信息，并查找故障映射表獲得對應的故障類型以及該故障平均維修時長；然后根據(jù)故障節(jié)點的負荷級別、故障類型以及該故障平均維修時長，確定故障節(jié)點處負荷的調度方式，生成控制指令發(fā)送至執(zhí)行單元；

34、所述執(zhí)行單元包括切換開關，用于接收控制中心發(fā)送的控制指令執(zhí)行開閉操作，以執(zhí)行負荷的調控。

35、本發(fā)明的有益效果在于：1、首先結合斷面數(shù)據(jù)中的電流變換波形、開關和保險狀態(tài)等信息，特別是根據(jù)電流數(shù)據(jù)傅里葉變換中展開的諧波波形共同確定故障類型，首先故障的準確界定，并以此建立故障關系映射表，以便于故障的快速定位識別，簡化判斷流程，提高線路電源故障時的反應速度；

36、2、在負荷調度時，結合根據(jù)故障類型確定的故障平均維修時長確定負荷調度方式，更貼合實際場景，調度方式更合理，提高了系統(tǒng)的適用性和設備利用率；

37、3、在負荷調度時，采用啟發(fā)式算法，快速獲取可供轉移線路，且采用多次轉供方式，優(yōu)先恢復重要負荷供電，將斷電影響邊緣化，減小停電損失，提高配電網(wǎng)運行的可靠性、經(jīng)濟性。