一种电网线损的智能预测分析方法及系统

技术领域

本发明涉及电网线损分析技术领域，具体涉及一种电网线损的智能预测分析方法及系统。

背景技术

电网线损是指在电力输送和配电过程中，由于电线电缆的电阻、绝缘损耗、电磁辐射等因素导致的能量损失，电网线损率是衡量电网输电效率和电力供应质量的重要指标之一，电网线损的智能预测分析是通过分析历史数据、实时监测数据和其他相关信息，通过智能预测分析可以提供对电网线损的准确预测和分析，帮助电力公司和相关部门采取相应的措施来降低线损并提高电网效率，通过及时采取措施来减少线损，从而优化电力系统的运行和管理，提高能源利用效率。

现有技术存在以下不足：

现有电网线损预测主要是对输电线缆的长度、输电路段的周边环境进行评估，从而进行电网线损的预测，根据数据库记录的输电线缆历史的周边环境数据，如输电线缆周边环境温度、输电线缆周边环境湿度、输电线缆的线缆上的污秽物覆盖程度等影响电路的电阻和线损的因素，汇总分析后预测电网线损情况，该种预测方式只对输电线缆的状况进行预测，而忽略了输电中继、变压设备的情况，如变压器的耗损情况、绝缘子的老化情况等情况，使预测电网线损时考虑的方面单一，综合分析不全面，产生误差，进而不能精确预测出电网线损的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种电网线损的智能预测分析方法及系统，以解决背景技术中不足。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电网线损的智能预测分析方法，包括以下步骤：

采集变压器设备的参数，根据采集的变压器设备的参数建立变压器评估系数，并根据变压器评估系数对变压器设备进行分析，得到预检修变压器设备；

采集预检修变压器设备上的变压器绝缘子的参数，根据变压器绝缘子的参数建立绝缘子评估系数；

根据绝缘子评估系数进行分析，得到预检修绝缘子设备；

获取输电线路上的变压器评估系数与绝缘子评估系数，建立线路评估系数，并根据线路评估系数对输电线路的电力输送情况进行二次分析，预测出该输电线路输送的电力情况，从而对输电线路进行调整。

在一个优选的实施方式中，

所述采集变压器设备的参数，根据采集的变压器设备的参数建立变压器评估系数，并根据变压器评估系数对变压器设备进行分析，得到预检修变压器设备，具体：

采集变压器的机械参数以及散热参数，将采集的机械参数以及散热参数进行归一化处理，建立变压器评估系数；

将变压器评估系数与设定的变压器阈值进行比较；

若变压器评估系数大于等于变压器阈值，标记此变压器设备为正常运行设备；

若变压器评估系数小于变压器阈值，将此变压器设备标记为预检修变压器设备，通知电力维修人员进行检修处理。

在一个优选的实施方式中，所述采集预检修变压器设备上的变压器绝缘子的参数，根据变压器绝缘子的参数建立绝缘子评估系数，具体过程如下：

变压器设备标记为预检修变压器设备时，采集变压器绝缘子的时长参数以及温差参数；

将采集的变压器绝缘子的时长参数以及温差参数进行归一化处理，建立绝缘子评估系数。

在一个优选的实施方式中，

所述根据绝缘子评估系数进行分析，得到预检修绝缘子设备，具体过程如下：

若绝缘子评估系数大于等于绝缘子阈值，标记此绝缘子设备为正常运行设备；

若绝缘子评估系数小于绝缘子阈值，标记此绝缘子设备为预检修绝缘子设备，并通知电力维修人员进行检修处理。

在一个优选的实施方式中，

所述获取输电线路上的变压器评估系数与绝缘子评估系数，建立线路评估系数，并根据线路评估系数对输电线路的电力输送情况进行二次分析，预测出该输电线路输送的电力情况，从而对输电线路进行调整，具体过程如下：

获取输电线路上的变压器评估系数与绝缘子评估系数，并将输电线路中所有变压器评估系数与变压器绝缘子评估系数进行相加，得到线路评估系数；

获取对应时刻生成的线路评估系数和后续时刻生成的若干个线路评估系数建立分析集合，建立线路评估系数集合；

根据线路评估系数集合求得输电线路上的线路评估系数平均值与离散程度值；

将线路评估系数平均值、离散程度值分别与线路评估阈值、离散程度阈值进行比较，预测出该输电线路输送的电力情况。

在一个优选的实施方式中，所述将线路评估系数平均值、离散程度值分别与线路评估阈值、离散程度阈值进行比较，具体比较过程如下：

若线路评估系数平均值小于等于线路评估阈值，则生成线路线损故障的信号时，并提示维护人员对该输电线路进行维护；

当线路评估系数平均值大于线路评估阈值且离散程度值大于离散程度阈值时，标记线路为运行不稳定线路，提高对该输电线路监测频率；

当线路评估系数平均值大于线路评估阈值且离散程度值小于离散程度阈值，标记线路为运行稳定线路，继续进行正常频率的监测。

本发明还提供一种电网线损的智能预测分析系统，包括采集模块、存储模块、处理模块、对比模块、汇总预测模块；

所述采集模块，用于采集变压器设备的参数、变压器绝缘子的参数，并将数据发送到处理模块与存储模块；

所述存储模块，用于获取并存储采集模块采集的变压器设备的参数、变压器绝缘子的参数、阈值信息数据；

所述处理模块，用于接收采集模块发送的数据，根据变压器设备的参数建立变压器评估系数，根据变压器绝缘子的参数建立绝缘子评估系数，并将变压器评估系数、绝缘子评估系数发送到对比模块中；

所述对比模块，用于接收处理模块发送的数据，将变压器评估系数与存储模块存储的阈值信息数据设置的变压器阈值、绝缘子阈值分别进行对比，对不满足阈值的设备标记为预检修设备，并将对比结果发送到汇总预测模块；

所述汇总预测模块，用于接收对比模块发送的数据，根据变压器评估系数与绝缘子评估系数建立线路评估系数，并根据线路评估系数对输电线路的电力输送情况进行二次分析，预测出该输电线路输送的电力情况，从而对输电线路进行调整。

在一个优选的实施方式中，所述汇总预测模块，具体用于：

获取输电线路上的变压器评估系数与绝缘子评估系数，并将输电线路中所有变压器评估系数与变压器绝缘子评估系数进行相加，得到线路评估系数；

获取对应时刻生成的线路评估系数和后续时刻生成的若干个线路评估系数建立分析集合，建立线路评估系数集合；

根据线路评估系数集合求得输电线路上的线路评估系数平均值与离散程度值；

将线路评估系数平均值、离散程度值分别与线路评估阈值、离散程度阈值进行比较，预测出该输电线路输送的电力情况。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

本发明通过采集变压器设备的机械参数以及散热参数，将机械参数与散热参数做归一化处理，建立变压器评估系数，将多项参数综合处理，提高数据的处理效率，并且，获取变压器评估系数后，将变压器评估系数与设定变压器阈值进行对比，将后续可能出现故障的变压器进行检修，从而避免可能出现变压器故障而造成的电力事故，再通过采集变压器设备上设置绝缘子的时长参数以及温差参数，将时长参数以及温差参数做归一化处理，建立绝缘子评估系数，将多项参数综合处理，提高数据的处理效率，并且获取绝缘子评估系数后，将绝缘子评估系数与设定绝缘子阈值进行对比，将后续可能出现故障的绝缘子进行检修，从而避免可能出现绝缘子故障而造成的电力事故，增加了输送电力的稳定性；通过将输电线路中包含的变压器与变压器绝缘子进行分析，建立线路评估系数，根据线路评估系数平均值与离散程度值对输电线路进行分析，基于分析得到输电线路的电网线损状况，预测出输电线路输送电力情况，从而减小了后续由于电网线损造成的电力不足的影响，提高了输送电力的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种电网线损的智能预测分析方法及系统的流程图。

图2为本发明一种电网线损的智能预测分析方法及系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1所示，本实施例所述一种电网线损的智能预测分析方法，所述方法包括以下步骤：

采集变压器设备的参数为变压器设备的建立变压器评估系数，将变压器设备通过变压器评估系数进行分析，具体包括以下步骤：

采集变压器设备的机械参数以及散热参数，机械参数包括铁芯损耗值，散热参数包括变压器冷却系统的冷却散热值，将铁芯损耗值、冷却散热值分别标定为H

式中，P

机械参数由于体现变压器的运行状态，其中，铁芯损耗值H

散热参数用于体现变压器的散热情况，其中，冷却散热率S

需要注意的是，本实施例中，变压器设备的机械参数以及散热参数是实时采集的，并对采集的实时数据进行分析。

对变压器评估系数进行分析，得到预检修变压器，具体步骤如下：

获取变压器评估系数之后，将变压器评估系数P

若变压器评估系数P

若变压器评估系数P

变压器设备的电力传输时，需通过变压器绝缘子与变压器外壳接触，从而进行输电线的连接，当对变压器进行评估时，发现变压器出现问题，此变压器标记为预检修变压器设备，对此预检修变压器进行判断，找出变压器评估不达标的原因，具体过程如下：

将铁芯损耗值与设置的损耗阈值进行比较，当铁芯损耗值大于设置的损耗阈值时，进行变压器铁芯检修；

将冷却散热率与设置的冷却散热阈值进行比较，当冷却散热率小于设置的冷却散热阈值时，进行变压器散热检修，并对变压器绝缘子进行评估；

需要说明的是，变压器内部散热的效率，影响变压器绝缘子的绝缘性能，当变压器由于冷却散热率而引起的变压器评估不达标时，说明变压器内部温度过高，高温会对变压器绝缘子产生影响，从而对变压器绝缘子进行分析；

对变压器绑定的变压器绝缘子进行分析，具体分析过程如下：

变压器绝缘子是用于支撑和绝缘变压器内部导线或导体与外壳之间的部分，它们起着保护和绝缘的作用，确保变压器的安全运行，变压器绝缘子具有良好的绝缘性能，能够防止导线或导体与外壳之间发生电流漏电或短路，通常由绝缘材料制成，如陶瓷或玻璃纤维增强塑料，能够有效隔离电压，防止电流通过，变压器绝缘子的良好状态影响变压器的运行状态，一般情况下，变压器绝缘子由于自身原因损坏的情况较少，但是，与变压器外壳进行接触的变压器绝缘子，常由于变压器的散热等情况，容易发送绝缘效率下降的问题。

变压器绝缘子分为以下几类，电气绝缘子，能够防止导线或导体与外壳之间发生电流漏电或短路，防止电流在绝缘子表面漏电；力学绝缘子主要用于支撑和固定变压器的线圈和铁芯，承受机械应力，防止电流击穿；绝缘油广泛用于变压器内部的绝缘系统，提供电气绝缘和散热功能。

本实施例中对电气绝缘子进行分析，分析导线(电线)或导体与变压器外壳连接处的绝缘子情况；

当变压器设备运行时，由于变压器内部散热较慢，使变压器内部温度处于高温时长过长，导致与变压器接触的变压器绝缘子受到长时间高温影响，使绝缘材料材质发送改变，导致绝缘性能下降，即获取变压器绝缘子的危险温度持续时长、温度梯度值联立，建立绝缘子评估系数，评估变压器绝缘子的健康状况，包括以下步骤：

采集变压器设备上的变压器绝缘子时长参数以及温差参数，将时长参数、温差参数中的危险温差持续时长与温度梯度值分别标定为Cx

式中，JY

温度梯度值Td

危险温度持续时长Cx

对绝缘子评估系数进行分析，分析得到预检修绝缘子，具体步骤如下：

获取绝缘子评估系数Jy

若绝缘子评估系数Jy

若绝缘子评估系数Jy

进一步的，绝缘子评估系数可对评估不达标的变压器上的变压器绝缘子进行评估分析，当两者都不达标时，进行同时检修，也可对变压器评估达标的变压器上的变压器绝缘子进行评估分析，对不满足评估标准的变压器绝缘子进行单独检修。

需要说明的是，变压器设备分为多种，其中分配变压器，也称为分支变压器，主要功能是将电力从输电线路分配到不同的区域，分配变压器通常有一个输入侧和多个输出侧，输入侧接收来输电线路的高电压电力，通过变压器设备的变压作用，从而将电力分配到各个输出侧，满足不同区域的用电需求，所以在分配变压器上连接有多个输出侧变压器绝缘子，对不同输出侧线路进行保护。

本发明通过采集变压器设备的机械参数以及散热参数，将机械参数与散热参数做归一化处理，建立变压器评估系数，将多项参数综合处理，提高数据的处理效率，将变压器评估系数与设定变压器阈值进行对比，将后续可能出现故障的变压器进行检修，从而避免可能出现变压器故障而造成的电力事故，通过分析得到变压器设备的不达标原因，根据故障原因分析对变压器绝缘子产生影响，通过采集变压器设备上设置绝缘子的时长参数以及温差参数，将时长参数以及温差参数做归一化处理，建立绝缘子评估系数，将绝缘子评估系数与设定绝缘子阈值进行对比，将后续可能出现故障的绝缘子进行检修，避免由于电压器故障导致的变压器绝缘子损坏，从而增加了输送电力的稳定性。

实施例2

获取输电线路上的变压器评估系数与绝缘子评估系数建立线路评估系数，并对输电线路的电力输送情况进行二次分析，具体步骤如下：

根据历史数据获取每台变压器设备的电力输送数据，一般情况下，电力输送过程是由起始发电站发电，发电站通过输电线路将产生的高压电力输送到变电站，变电站对电力的电压与电流进行调节，电力经过变压器进行升压或降压，以便在输送和分配过程中满足不同区域的电压需求，经过输电线路，再将电力输送到达用电区域后，再经过配电站进行降压和配电，将高压电力转换为较低的电压，将调整后的电力输送到用电区域，供给各种家庭、工业、商业等用户使用。

电力输送到用电区域过程中，经过多个变压器进行电力调节，对于输电线在输电途中由于各种环境原因、导线原因、人为原因引起的电力损耗不进行过多分析，主要分析电力在经过变压器进行变电的过程中，由于变压器设备与变压器绝缘子造成的电力损耗进行分析，由于同一条输电线路中可能由多个变压器设备组成，检修完设备后，对各个输电线路进行分析，具体分析过程如下：

将输电线路中所有变压器评估系数与变压器绝缘子评估系数进行相加，得到线路评估系数XP；

获取对应时刻生成的线路评估系数和后续时刻生成的若干个线路评估系数建立分析集合，建立线路评估系数集合为XL，XL＝{XPi}＝{XP1、XP2、…、XPj]，j为正整数，求得输电线路上的线路评估系数平均值与离散程度值；

上述分析集合内线路评估系数平均值的计算公式为：

上述分析集合内线路评估系数的离散程度值的计算公式为：

式中，

若线路评估系数平均值小于等于线路评估阈值，则生成线路线损故障的信号，表明数据集合内的线路评估系数大量存在线路评估系数大于线路评估阈值的情况，提示维护人员监测的线路运行状态变差，需要进行及时维护，从而实现对输电线路的电网线损情况进行智能化预测，提前对运行状态不达标的线路进行维护，有效地降低电网线损；

若线路评估系数平均值大于线路评估阈值且离散程度值大于离散程度阈值，标记此线路为运行不稳定线路，提示维护人员监测的线路运行稳定性较差，需要提高监测频率，以便及时发现监测的线路运行状态变差的情况；

若线路评估系数平均值大于线路评估阈值且离散程度值小于离散程度阈值，标记此线路为运行稳定线路，表明数据集合内的线路评估系数普遍存在评估系数小于等于线路评估阈值的情况，进行正常频率的监测；

需要说明的是，线路评估阈值与离散程度阈值是预先设置的值，由于在电力输送过程中，考虑到在环境、输电设备等不同因素影响下，不同输电线路具有不同的电力输送标准，所以线路评估系数与离散程度阈值根据实际情况进行设置。

在一个具体的示例中，还可以对用电区域的用电情况进行估计，继而可对输送电力进行调整，如用电高峰期对电力需求更迫切，在工业区的工厂赶工期，赶工期的用电需求更大，需要更加稳定的供电，对于变压器与变压器绝缘子产生的电能损耗，更应该进行准确计算电力供给，通过调整变压器阈值与绝缘子阈值，进而改变线路评估阈值与离散程度阈值，使得输电线路具有更高的标准，从而电力供给更加稳定，减少在赶工期因电力供给不足造成的损失，对不满足条件的输电线路，提前进行变压器、变压器绝缘子检修。

本发明通过将输电线路中包含的变压器与变压器绝缘子进行分析，得到变压器系数与绝缘子系数，并相加得到线路评估系数，根据线路评估系数对输电线路进行分析，从而预测出该输电线路输送电力输送情况是否达到预期标准，对不满足标准的输电线路进行提前检修，减少了后续由于输电线路电网线损过大，造成的电力耗损多、电力输送不足的情况产生，从而提高了输送电力的准确性。

实施例3

请参阅图2所示，本实施例所述一种电网线损的智能预测分析系统，包括采集模块、存储模块、处理模块、对比模块、汇总预测模块；

所述采集模块，用于采集变压器设备的参数、变压器绝缘子的参数，并将数据发送到处理模块与存储模块；

所述存储模块，用于获取并存储采集模块采集的变压器设备的参数、变压器绝缘子的参数、阈值信息数据；

所述处理模块，用于接收采集模块发送的数据，根据变压器设备的参数建立变压器评估系数，根据变压器绝缘子的参数建立绝缘子评估系数，并将变压器评估系数、绝缘子评估系数发送到对比模块中；

所述对比模块，用于接收处理模块发送的数据，将变压器评估系数与存储模块存储的阈值信息数据设置的变压器阈值、绝缘子阈值分别进行对比，对不满足阈值的设备标记为预检修设备，并将对比结果发送到汇总预测模块；

所述汇总预测模块，用于接收对比模块发送的数据，根据变压器评估系数与绝缘子评估系数建立线路评估系数，并根据线路评估系数对输电线路的电力输送情况进行二次分析，预测出该输电线路输送的电力情况，从而对输电线路进行调整。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A,B可以是单数或者复数。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系，但也可能表示的是一种“和/或”的关系，具体可参考前后文进行理解。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项(个)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。