一种配电网线路节能改造选用方法与流程

1.本发明涉及电网改造技术领域，具体为一种配电网线路节能改造选用方法。


背景技术：

2.对于配电网的节能改造一直是电网建设过程中的着重调整的方向，随着经济和人民生活水平的提高，以及工业的快速发展，使得原建配电网的线缆及相关电力设备逐渐满足不了实际的需求，而电网的超负荷运行，不仅影响供电安全，还大大增加了配电系统的损耗，因此需要更新线路与电力设备来实现电网的节能改造。
3.在配电网的节能改造过程中，若将配电网的全部线缆及设备进行更新，一方面成本较高，超过电网改进的预算，另一方面，部分线路依然能够满足实际的电力负荷，若进行改造，则存在较大的浪费，因此，现有的配电网节能改造主要针对电力损耗较大的线路进行。
4.现有技术中，对线路损耗监测的方式包括电力数据计算线损的方式及实地勘测的方式，其中，线损的分析只能进行整体获取区域性的判断，且根据电力数据计算的线损容易还与三相负荷不平衡、无功配置不合理等因素相关，因此不能准确的反映出实际的线缆电阻线损及电气设备的损耗；而实地勘测对配电网线路进行电能损耗分析中，一般通过判断线路的温度是否超过设定值来进行判断，然而，不同环境、电力负载下，线路的温度状态存在较大的差别，且单个时间点的温度状态不能全面对线路的状态进行判断，因此导致实地勘测的结果不能准确反映线路的运行状态，进而不能为的线路改造提供准确的依据。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种配电网线路节能改造选用方法，解决以下技术问题：如何通过实地勘测实现对线路损耗状态的准确判断。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种配电网线路节能改造选用方法，所述方法包括：步骤一、在配电网运行过程中对待改造的配电网线路进行勘测，所述勘测内容包括各段线路及电力设备在运行过程中的温度状况及在特定时段内的历史最大温度状况；步骤二、调用当前环境信息、各段线路及电力设备在勘测时间点的电力运行数据获取温度期望值；步骤三、根据不同位置点的温度状况信息及温度期望值进行分析，判断电气设备及线路运行的损耗状态，并根据损耗状态确定改造方法。
7.于一实施例中，步骤一的过程包括：预先在线路上等间隔设置温感变色材料，在无人机上设置红外测温装置及摄像装置；通过摄像装置对温感变色材料颜色的识别判断该位置点在特定时段的历史最高温度；
通过红外测温装置获取线路各个位置点的温度值。
8.于一实施例中，步骤二的过程为：调用当前的环境温度及环境湿度，根据环境温度对应的范围及环境湿度对应的范围确定分析模型；将线路的当前负载输入至分析模型中，获取温度期望值。
9.于一实施例中，步骤三的过程为：以线路的起点作为起始点，以位置点距离起始点的距离作为x轴，以温度作为y轴建立温度随距离变化曲线t（x）;将（x）与阈值k、-k进行比对：若始终（x）∈（-k,k），则进行范围分析；若存在（x）=k，且不存在（x）=-k时，获取，判断至l段为异常线路段，并进行范围分析；若存在（x）=-k，且不存在（x）=k时，获取，判断至段为异常线路段，并进行范围分析；若同时存在（x）=k及（x）=-k时，获取、；当，判断至段为异常线路段，当时，判断0至及至l段为异常线路段，并进行范围分析；其中，（）=k；（）=-k；l为该线路总长度。
10.于一实施例中，范围分析的过程为：通过公式w=dx计算出温度异常值w；将w与预设阈值(l)进行比对：若w＞(l)，则判断整体温度异常；若w≤(l)，则判断整体温度正常；(l)为与l线性相关的阈值函数，l为线路总长度，为温度期望值。
11.于一实施例中，当不存在异常线路段，且整体温度正常时，判断线路状态正常；当不存在异常线路段，且整体温度异常时，对整体线路进行改进；当存在异常线路段时，计算异常线路段的温度异常值，判断是否w-＞()：若为是，则对整体线路进行改进；若为否，则对异常线路段进行改进；为异常线段的总长度。
12.于一实施例中，步骤三的过程还包括：获取该线路自温感变色材料设置时间点起最大负载；根据最大负载所处时段的环境信息选择对应的分析模型；将最大负载输入至分析模型中，获取历史最大温度期望值；将各个位置温感变色材料对应的温度范围与最大温度期望值进行比对，判断各个
位置的历史温度是否正常。
13.于一实施例中，将异常历史温度对应的位置点与异常线路段进行比对：若存在未落入异常线路段中的异常历史温度对应位置点，则对整体线路进行改进。
14.于一实施例中，所述方法还包括：步骤四、根据当前配电网运行过程中的电力数据进行线损分析，获得台区分支的线损状况；根据台区分支的线损状况与该台区分支所有异常线路段及电气设备的损耗状态进行比对，根据比对结果对线损原因进行溯源，并根据溯源结果调整改造方法。
15.本发明的有益效果：（1）本发明通过温度期望值进行比对，能够更加准确的判断出线路及电气设备的实际损耗状态，进而为线路的改造提供更为准确的参考依据；另外在比对过程中，基于历史最大温度状况与当前实时温度状况的比对，能够更加全面的线路的热损耗状态进行判断，进而进一步提高判断的准确性。
16.（2）本发明能够准确判断线缆损耗类型及损耗线缆所在的位置，便于选用对应的改进方式，保证线路改造的节能性并降低改造的成本。
附图说明
17.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
18.图1是本发明配电网线路节能改造选用方法的步骤流程图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1所示，在一个实施例中，提供了一种配电网线路节能改造选用方法，所述方法包括：步骤一、在配电网运行过程中对待改造的配电网线路进行勘测，所述勘测内容包括各段线路及电力设备在运行过程中的温度状况及在特定时段内的历史最大温度状况；步骤二、调用当前环境信息、各段线路及电力设备在勘测时间点的电力运行数据获取温度期望值；步骤三、根据不同位置点的温度状况信息及温度期望值进行分析，判断电气设备及线路运行的损耗状态，并根据损耗状态确定改造方法。
21.通过上述技术方案，获取配电网线路在运行过程中的当前温度状态及在特定时段下的历史最大温度状况，同时，根据当前的环境信息及当前的电力运行数据来获取电网线路的温度期望值，进而通过温度期望值进行比对，能够更加准确的判断出线路及电气设备的实际损耗状态，进而为线路的改造提供更为准确的参考依据；另外，在比对过程中，基于历史最大温度状况与当前实时温度状况的比对，能够更加全面的线路的热损耗状态进行判
断，进而进一步提高判断的准确性。
22.作为本发明的一种实施方式，步骤一的过程包括：预先在线路上等间隔设置温感变色材料，在无人机上设置红外测温装置及摄像装置；通过摄像装置对温感变色材料颜色的识别判断该位置点在特定时段的历史最高温度；通过红外测温装置获取线路各个位置点的温度值。
23.通过上述技术方案，提供了一种获取实时温度及历史温度的方法，具体的，通过在无人机上设置红外测温装置及摄像装置，通过红外测温装置对线路的实时温度进行监测，同时，预先在线路上设置温感变色材料，且温感变色材料的变色为不可逆的，因此通过识别材料的颜色，即能获取温感变色材料位置点在设置温感变色材料至当前时段的最大温度值，因此通过本实施例的具体结构设置，能够实现对当前温度及历史温度的获取。
24.需要说明的是，对于电力设备的温度状况及历史最大温度状况获取可通过上述方案相同的方式获取；同时，温感变色材料可通过现有技术中的材料实现，其变色原理基于现有技术实现，在此不作详述；红外测温装置对温度状况的获取通过现有技术实现，在此不作详述；摄像装置对温感变色材料颜色的识别通过ai识别技术获取材料的rgb色值，通过rgb色值与不同颜色区间的比对进而获取对应颜色区间对应的温度范围，具体过程不作详述。
25.另外，间隔设置的温感变色材料还能够协助进行无人机位置信息的核对。
26.作为本发明的一种实施方式，步骤二的过程为：调用当前的环境温度及环境湿度，根据环境温度对应的范围及环境湿度对应的范围确定分析模型；将线路的当前负载输入至分析模型中，获取温度期望值。
27.通过上述技术方案，本实施例给出了获取温度期望值的方法，具体地，首先根据当前的环境温度及环境湿度选择对应的分析模型，之后将线路的当前负载输入至分析模型中，进而获取温度期望值。
28.需要说明的是，本实施例预先根据不同的温度区间及湿度区间设定了不同的分析模型，因此根据当前的环境温度及环境湿度即能对应获取符合当前环境下的分析模型；本实施例中分析模型建立的过程基于不同正常损耗配电线路的历史信息数据建立，获取配电线路在负载与发热温度的对应关系，进而通过当前负载即能获取温度期望值。
29.作为本发明的一种实施方式，步骤三的过程为：以线路的起点作为起始点，以位置点距离起始点的距离作为x轴，以温度作为y轴建立温度随距离变化曲线t（x）；将（x）与阈值k、-k进行比对：若始终（x）∈（-k,k），则进行范围分析；若存在（x）=k，且不存在（x）=-k时，获取，判断至l段为异常线路段，并进行范围分析；若存在（x）=-k，且不存在（x）=k时，获取，判断至段为异常线路段，并进行范围分析；
若同时存在（x）=k及（x）=-k时，获取、；当，判断至段为异常线路段，当时，判断0至及至l段为异常线路段，并进行范围分析；其中，（）=k；（）=-k；l为该线路总长度。
30.通过上述技术方案，本实施例提供了线路损耗状态分析的具体方式，由于线路出现损耗较大的问题包括连接处漏电导致电能损耗，线缆无法满足负荷要求导致电阻损耗，显然，当线缆无法满足要求时需要整体性进行更换，而在线缆满足要求且存在漏电损耗的状况下，通过对连接处进行维护即能避免整体更换电缆造成成本的增加，而在此过程中，通过本实施例的方法，能够准确判断线缆损耗类型及损耗线缆所在的位置。
31.具体地，首先以线路的起点作为起始点，以位置点距离起始点的距离作为x轴，以温度作为y轴建立温度随距离变化曲线t（x），之后将（x）与阈值k、-k进行比对，阈值k、-k表示（x）的斜率大小，显然，当（x）∈（-k,k），说明线路的温度状态较为统一，因此进行范围分析；若存在（x）=k，且不存在（x）=-k时，说明在位置后温度出现突然增加的问题，而此种问题说明在至l段温度异常，因此判断为异常线路段，并进行范围分析；同理，若存在（x）=-k，且不存在（x）=k时，获取，判断至段为异常线路段，并进行范围分析；若同时存在（x）=k及（x）=-k时，说明线路在某个区间出现温度异常增加或异常减少的问题，因此获取、；当，判断至段为异常线路段，当时，判断0至及至l段为异常线路段，并进行范围分析；因此通过上述对各个位置的温度分析，不仅能够线路温度的异常进行判断，还能够判断异常线路段的具体位置，进而便于进一步分析及维修改进过程。
32.作为本发明的一种实施方式，范围分析的过程为：通过公式w=dx计算出温度异常值w；将w与预设阈值(l)进行比对：若w＞(l)，则判断整体温度异常；若w≤(l)，则判断整体温度正常；(l)为与l线性相关的阈值函数，l为线路总长度，为温度期望值，x为距离起始点的距离。
33.通过上述技术方案，提供了一种范围分析的过程，具体的，通过公式w=dx计算出温度异常值w，温度异常值w表示在整个线路温度曲线超过期望温度曲线的面积，因此将w与预设阈值(l)进行比对，能够判断温度是否超过期望温度过多；其中(l)为与l线性相关的阈值函数，其表示正常损耗状态下温度的偏差范围，其根据历史运行检测数据选择获取；因此通过范围分析的过程，能够更加准确判断整个线路温度相对期望温度的状态。
34.需要说明的是，虽然存在的状况，但实际运行过程中，
的量较小，因此不考虑的部分。
35.作为本发明的一种实施方式，当不存在异常线路段，且整体温度正常时，判断线路状态正常；当不存在异常线路段，且整体温度异常时，对整体线路进行改进；当存在异常线路段时，计算异常线路段的温度异常值，判断是否w-＞()：若为是，则对整体线路进行改进；若为否，则对异常线路段进行改进；为异常线段的总长度。
36.进一步地，当不存在异常线路段且整体温度正常时，说明整个线路的温度变化较为稳定且在合理的误差范围内，因此判断线路状态正常；当不存在异常线路段且整体温度异常时，说明整个线路存在电阻损耗较大的问题，因此需要对整体线路进行改进以满足节能的要求；当存在异常线路段时，计算异常线路段的温度异常值，并判断是否w-＞()，显然当w-＞()时，说明整体线路均存在温度偏高的问题，因此需要对整体线路进行改进以满足节能的要求；当w-≤()，则说明该段路线的温度异常主要出现在异常线路段，因此通过对异常线路段进行改进，即能实现配电网线路的节能改造。
37.作为本发明的一种实施方式，步骤三的过程还包括：获取该线路自温感变色材料设置时间点起最大负载；根据最大负载所处时段的环境信息选择对应的分析模型；将最大负载输入至分析模型中，获取历史最大温度期望值；将各个位置温感变色材料对应的温度范围与最大温度期望值进行比对，判断各个位置的历史温度是否正常。
38.通过上述技术方案，本实施例结合线路的历史温度信息进行进一步分析，具体地，获取该线路自温感变色材料设置时间点起最大负载根据最大负载所处时段的环境信息选择对应的分析模型；将最大负载输入至分析模型中，获取历史最大温度期望值；将各个位置温感变色材料对应的温度范围与最大温度期望值进行比对，判断各个位置的历史温度是否正常，显然，当对应的温度范围超过最大温度期望值时，说明温度异常，否则说明温度正常；通过对历史温度是否正常的分析，进而能够判断该段线路在最大负载状态下的问题异常状态。
39.作为本发明的一种实施方式，将异常历史温度对应的位置点与异常线路段进行比对：若存在未落入异常线路段中的异常历史温度对应位置点，则对整体线路进行改进。
40.通过上述技术方案，本实施例通过异常温度对应位置点与异常线路段的比对，能够实现对异常线路段的核对，具体地，当异常历史温度对应位置点全部落入到异常线路段中时，说明出现异常历史温度出现的位置与当前判断出的异常线路段相重合，进一步核实
了异常线路段的判断结果；而当存在未落入异常线路段中的异常历史温度对应位置点时，说明当前异常线路段判断的并不全面，且说明该线路的整体状况较差，因此通过对整体线路进行改进来保证配电网的有效节能改造。
41.作为本发明的一种实施方式，所述方法还包括：步骤四、根据当前配电网运行过程中的电力数据进行线损分析，获得台区分支的线损状况；根据台区分支的线损状况与该台区分支所有异常线路段及电气设备的损耗状态进行比对，根据比对结果对线损原因进行溯源，并根据溯源结果调整改造方法。
42.通过上述技术方案，本实施例先根据现有的电力数据进行线损分析，获取各个台区的线损率，其次，根据线损率所在的范围及该台区内异常线路段及电气设备的损耗状态进行比对，具体的，根据异常线路段长度相对该台区分支线路长度的占比及电气设备的损耗状况进行评价，评价结果包括低损、中损及高损，根据评价结果对应的线损范围与实际计算的线损进行比对，显然，若结果相对应，则说明线损主要的原因是实际的线路损耗或电气设备损耗造成，而若计算出的线损率大于或者远大于评价结果对应的范围，则说明除了线路损耗或电气设备损耗，还存在其他因素对线缆的线损造成影响，例如三相负荷不平衡、无功配置不合理、互感器倍率与系统不一致、新能源电源接入点不合理、电能表内部元件改动等，因此通过步骤四的过程，能够剔除异常线路段及电气设备的损耗状态的影响，便于及时发现产生线损较大的其他原因。
43.需要说明的是，上述方案中的评价过程可通过相关电力人员依经验判断，同时由于三相负荷不平衡、无功配置不合理等因素造成的线损会明显大于异常线路段及电气设备的损耗，因此，此过程仅需给出一个大致范围即可。
44.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。