基于人工神经网络的智能配电运行监测系统及调控方法技术方案

一种基于人工神经网络的智能配电运行监测系统及调控方法；优选新能源发电电力和电网多负荷柔性接入智能配电运行监测治理系统，利用智能配电监测管理技术集成了光伏、储能蓄电、移动充电桩多负荷柔性即插即用技术，通过互联网技术构成一个动态优化布局的智能配电网络，实现布局合理、节省资源、提高效率、调峰调压用电、降低用电成本，提供了用电质量及用电可靠性，使得多负荷间协调控制运行；结合大数据技术量化台区线损指标与配变运行各指标之间的关联关系，为台区治理、改造、规划提供直接的数据支撑，为配用电行业提供业务解决方案。

Intelligent Distribution Operation Monitoring System and Control Method Based on Artificial Neural Network

【技术实现步骤摘要】
基于人工神经网络的智能配电运行监测系统及调控方法
本专利技术属于智能配电网
，涉及一种基于人工神经网络的智能配电运行监测系统及调控方法，尤其涉及一种给予人工神经网络的多负荷柔性接入智能配电运行监测系统及运行调控方法。
技术介绍
配电变压器监控系统在国内许多供电公司都进行了试点工作，但是现有投运的配电变压器监控系统仍存在一些问题，主要表现在以下方面：一方面，由于配电变压器分布点多、分布面广，难以选择合适的通信方式，使得信息得不到有效的传送；另一方面由于缺乏有效的配电变压器的分析软件，使得收集的配电变压器信息得不到有效的应用。造成的结果是虽然有一部分配电变压器监控终端在现场投运，但取得的效果并不理想，配电变压器未能得到运行状态分析和经济运行分析。随着社会的发展，分布式光伏、储能、微电网、增量配网发展迅猛，这些场景改变了传统配网运行特点，由“无源”网也逐步发展为“有源可控”网，调度对象越来越多，控制要求也越来越高。配电网的规模在急剧地膨胀，对接入系统要求越来越高，对于电能质量、电力运行以及维护的要求也越来越高。配电网电缆使用率日益提高，由于线路阻抗比R/X较大，电压对有功功率的变化也较敏感，有功/无功潮流均会对节点电压产生较大影响，进一步加剧了各种负荷接入配电网高电压的问题。配电自动化是配网中现时的一个发展热点，远程监控正在成为一种重要的监测手段，但这在配电台区的应用上还没有得到重视。在实时远程监测配电台区的三相平衡度、电压合格率、负载率、负荷曲线等方面，是单一现时的配电台区正在使用的TTU设备实现不了的。因此，如何解决上述问题，是本来领域技术人员着重要研究的内容。
技术实现思路
为克服上述现有技术中的不足，本专利技术目的在于提供一种基于人工神经网络的智能配电运行监测系统及调控方法；利用了分布式配电网关于配电台区运行管理及分析优化的处理方法和柔性控制接入技术，解决了多负荷能够柔性接入布局建设的困境。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于人工神经网络的智能配电运行监测系统，包括系统控制与信息平台系统、智能配电柜系统、配电台区运行管理系统、光伏发电系统、风能发电系统、储能接入管理系统、通信网络、公共电网、用户用电负荷系统及电网电力线；所述系统控制与信息平台系统通过通信网络运行管控的信息交互链路；所述储能接入管理系统用于储能蓄电池组串模块充放电及维护系统，并采用可重构电池网络，通过储能蓄电池双向逆变系统接入所述电网电力线；所述电网电力线连接所述光伏发电系统、风能发电系统及用户用电负荷系统，并通过所述电网配电系统接入公共电网，构成新能源多负荷接入供电的电力系统；所述光伏发电系统、风能发电系统接入电网电力线，由所述电网电力线分别连接用户用电负荷、储能蓄电池双向逆变系统，构成光伏发电系统为储能接入管理系统及用户用电负荷系统供电以及向公共电网馈电的电力路径；所述公共电网通过电网配电系统接入电网电力线，由所述电网电力线分别连接用户用电负荷、储能蓄电池双向逆变系统以及其它能源接入负荷系统，构成公共电网为这些新能源负荷供电的电力路径；所述智能配电柜系统包括配电柜体、TTU终端、低压分支监测单元、低压开关、通信系统及储能系统；所述配电台区运行管理系统包括一体化电子式智能低压开关，实现对配电台区分支线路的控制，测量分支线路的电压、电流、剩余电流值，实现配电台区分支线路的过压、过载、漏电保护功能。进一步地，所述信息平台系统包括：采集服务器、数据库服务器、应用服务器、工作站及WEB服务器；所述信息平台系统采用冗余数据库和网络结构，采集服务器和应用服务器采用单机、双机热备或集群方式，所述信息平台系统基于分布式任务管理服务机制，采用负荷均衡技术；所述信息平台系统具备图形化的展示方式，以电网逻辑图结合地理信息图进行基本数据的展示，并基于WEB，进行配电台区大量的分析和研究，主要有负荷分析、三相不平衡分析、供电质量分析、变压器效率分析及用电趋势分析，从而实现对配电台区的实时监控，对配电台区运行的优化分析；对配电台区的运行管理。进一步地，所述监测系统同时与多个电池柜控制终端进行通信，存储电池柜控制终端上传的电池网络状态信息和故障信息，便于工作人员进行单体电池的换修和巡检，从而工作人员通过云平台进行统一调度，控制各电池柜控制终端协助电网实现的削峰填谷。进一步地，所述储能接入管理系统主要是储能蓄电池组串模块充放电及维护系统，利用可重构电池网络，便于及时对过充过放单体电池进行处理，有利于延长变电站电池系统的使用寿命和维护成本，可以对电池网络中各单体电池状态进行实时监控，便于工作人员进行运维检修，可以调配配电网负荷进行削峰填谷。进一步地，所述配电台区运行管理系统的研究基于配电台区的现状和需求，首先实现对配电台区的基本监测和分析功能，研发一种壁挂式智能配电台区运行管理终端设备，实现对原有配电台区的升级改造。该方式投资小、性价比高。进一步地，为实现对配电台区分支线路的控制，研究一种一体化电子式智能低压开关，测量分支线路的电压、电流、剩余电流值，实现配电台区分支线路的过压、过载、漏电等保护功能，其集保护、控制、通讯于一体，具有功能强、体积小、易安装等特性。进一步地，系统控制与信息平台系统通过通信网络运行管控的信息交互链路。通过采用GPRS通讯方式实现了联网和漫游，使得利用网络传输数据无须再组建专用通信网络。结合配电台区运行的通讯需求，完成多种电力协议联合兼容，实现支持DL/T376.1《电力用户用电信息采集系统通信协议》规约，Q/GDW130-2005《电力负荷管理系统数据传输规约》规约，DL/T645-1997《多功能电能表通信规约》规约，DL/T645-2007《多功能电能表通信规约》规约等。信息平台系统拟采用的硬件配置包括：采集服务器，数据库服务器，应用服务器，工作站，WEB服务器。整个系统采用冗余数据库和网络结构，采集服务器和应用服务器根据系统规模的大小可采用单机、双机热备、集群等多种方式，系统基于分布式任务管理服务机制，采用负荷均衡技术。系统内任何一台计算机故障均不会影响其它节点功能的实现。信息平台系统具备图形化的展示方式，能够以电网逻辑图结合地理信息图进行基本数据的展示，并基于WEB，进行配电台区大量的分析和研究，主要有负荷分析，三相不平衡分析，供电质量分析、变压器效率分析、用电趋势分析等，从而使应用系统能够实现对配电台区的实时监控，对配电台区运行的优化分析；对配电台区的运行管理。进一步地，所述智能配电柜系统包括配电柜体、TTU终端、低压分支监测单元、低压开关、通信系统及储能系统；主要从分布式电源、网络拓扑、用电负荷三个方面开展调研。在电源层面，调研当地分布式新能源的分布特征、发电形式、出力特性、接入方式以及历年气象水文数据。在电网层面，调研现有交流供电系统和直流供电系统的典型拓扑结构、电压等级、母线结构、接线方式和接地方式等网络特征。在负荷层面，调研当地用户的用电模式和用电需求情况，调研当地负荷的分布特征、运行特性、用电要求。配电柜主要连接有相互交错的纵向安装支架和横向安装支架，采用屋檐门风格进行防水作用，以及桥梁式支架散热作用，能够极大的降低配电箱在长期使用时所受到的损伤，进而能够延长该配电柜的使用寿命，且实现了配电台区设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工神经网络的智能配电运行监测系统，其特征在于：包括系统控制与信息平台系统、智能配电柜系统、配电台区运行管理系统、光伏发电系统、风能发电系统、储能接入管理系统、通信网络、公共电网、用户用电负荷系统及电网电力线；所述系统控制与信息平台系统通过通信网络运行管控的信息交互链路；所述储能接入管理系统用于储能蓄电池组串模块充放电及维护系统，并采用可重构电池网络，通过储能蓄电池双向逆变系统接入所述电网电力线；所述电网电力线连接所述光伏发电系统、风能发电系统及用户用电负荷系统，并通过所述电网配电系统接入公共电网，构成新能源多负荷接入供电的电力系统；所述光伏发电系统、风能发电系统接入电网电力线，由所述电网电力线分别连接用户用电负荷、储能蓄电池双向逆变系统，构成光伏发电系统为储能接入管理系统及用户用电负荷系统供电以及向公共电网馈电的电力路径；所述公共电网通过电网配电系统接入电网电力线，由所述电网电力线分别连接用户用电负荷、储能蓄电池双向逆变系统以及其它能源接入负荷系统，构成公共电网为这些新能源负荷供电的电力路径；所述智能配电柜系统包括配电柜体、TTU终端、低压分支监测单元、低压开关、通信系统及储能系统；所述配电台区运行管理系统包括一体化电子式智能低压开关，实现对配电台区分支线路的控制，测量分支线路的电压、电流、剩余电流值，实现配电台区分支线路的过压、过载、漏电保护功能。...

【技术特征摘要】
1.一种基于人工神经网络的智能配电运行监测系统，其特征在于：包括系统控制与信息平台系统、智能配电柜系统、配电台区运行管理系统、光伏发电系统、风能发电系统、储能接入管理系统、通信网络、公共电网、用户用电负荷系统及电网电力线；所述系统控制与信息平台系统通过通信网络运行管控的信息交互链路；所述储能接入管理系统用于储能蓄电池组串模块充放电及维护系统，并采用可重构电池网络，通过储能蓄电池双向逆变系统接入所述电网电力线；所述电网电力线连接所述光伏发电系统、风能发电系统及用户用电负荷系统，并通过所述电网配电系统接入公共电网，构成新能源多负荷接入供电的电力系统；所述光伏发电系统、风能发电系统接入电网电力线，由所述电网电力线分别连接用户用电负荷、储能蓄电池双向逆变系统，构成光伏发电系统为储能接入管理系统及用户用电负荷系统供电以及向公共电网馈电的电力路径；所述公共电网通过电网配电系统接入电网电力线，由所述电网电力线分别连接用户用电负荷、储能蓄电池双向逆变系统以及其它能源接入负荷系统，构成公共电网为这些新能源负荷供电的电力路径；所述智能配电柜系统包括配电柜体、TTU终端、低压分支监测单元、低压开关、通信系统及储能系统；所述配电台区运行管理系统包括一体化电子式智能低压开关，实现对配电台区分支线路的控制，测量分支线路的电压、电流、剩余电流值，实现配电台区分支线路的过压、过载、漏电保护功能。2.根据权利要求1所述的基于人工神经网络的智能配电运行监测系统，其特征在于：所述信息平台系统包括：采集服务器、数据库服务器、应用服务器、工作站及WEB服务器；所述信息平台系统采用冗余数据库和网络结构，采集服务器和应用服务器采用单机、双机热备或集群方式，所述信息平台系统基于分布式任务管理服务机制，采用负荷均衡技术；所述信息平台系统具备图形化的展示方式，以电网逻辑图结合地理信息图进行基本数据的展示，并基于WEB，进行配电台区大量的分析和研究，主要有负荷分析、三相不平衡分析、供电质量分析、变压器效率分析及用电趋势分析，从而实现对配电台区的实时监控，对配电台区运行的优化分析；对配电台区的运行管理。3.根据权利要求1所述的基于人工神经网络的智能配电运行监测系统，其特征在于：所述监测系统同时与多个电池柜控制终端进行通信，存储电池柜控制终端上传的电池网络状态信息和故障信息，便于工作人员进行单体电池的换修和巡检，从而工作人员通过云平台进行统一调度，控制各电池柜控制终端协助电网实现的削峰填谷。4.一种基于人工神经网络的智能配电运行调控方法，其特征在于：包括以下步骤：系统控制与信息平台系统启动并进行系统自检，发现故障与异常时自动完成报警提示，并接入故障处理流程；否则系统接入正常运行流程，即：1)系统控制与信息平台系统根据实时SOC数据和储能系统容量对有功下垂增益系数进行动态整定，实现了有功负荷在各微电源间的合理分配，使得发电系统可以根据自身发电裕度来承担负荷的变化量，改进下垂控制策略将输出功率以及储能系统的SOC状态作为本地信息，通过采集的本地信息计算出微电源输出的瞬时功率，然后通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正佳，余涛，孙大军，
申请(专利权)人：苏州华天国科电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32