一种基于变电站设备损耗的效率优化方法及系统与流程
本发明涉及电力设备运行优化的，尤其涉及一种基于变电站设备损耗的效率优化方法及系统。
背景技术：
1、目前，供电企业常用电压合格率、可靠率和线损率来评价配电网的性能。但用于评价配电网经济性的指标以及评估方法没有得到重视。使用何种合理的设备利用率评价方法和指标，成为研究与分析配电网设备利用情况的难点。另外，设备运行情况普遍以设备的极限负载率进行衡量与评价，但设备实际的最大利用水平受到安全可靠运行原则、网络结构、负荷特性和发展条件的影响，而往往无法充分利用设备的极限利用水平。若仅以设备的极限利用水平对设备进行利用率评价，可能会存在部分不合理的评价情况。
2、在节能减排的大形势下，最大程度发挥已有设备的使用效率，降低或延缓当前投资和新建投资需求，对提高电网发展质量和企业经济效益，促进电网和社会可持续发展具有重要意义。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
3、因此，本发明提供了一种基于变电站设备损耗的效率优化方法及系统解决现有电网变电站损耗情况下设备利用效率偏低，导致电网供电可靠性和经济效益低的问题。
4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
5、第一方面，本发明实施例提供了一种基于变电站设备损耗的效率优化方法，包括：获取变电站设备的实时利用率以及不同工况下的变电站运行容量；
6、基于所述变电站运行容量计算得到不同工况下的变压器电力使用率；所述变压器电力使用率与其利用率呈正相关性，所述变压器电力使用率为变压器的期望利用率阈值；
7、若变电站实际设备利用率低于所述期望利用率阈值，则以变压器最小总损耗为目标函数，构建变电站设备优化模型；
8、基于所述变电站设备优化模型调整变压器负荷分配策略，优化变电站设备利用率。
9、作为本发明所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法的一种优选方案，其中：获取变电站设备的实时利用率以及不同工况下的变电站运行容量包括：
10、所述设备利用率为第一时间段内，变电站设备的实际运行时间与理论最大运行时间的比值；当设备利用率越高时，变电站设备的使用率越高，反之变电站设备的使用率越低；
11、基于所述变电站的变压器容量以及变压器总台数，获取所述变电站的运行容量；所述运行容量的获取方式还包括获取当任意变压器元件无故障或故障断开,变电站正常运行时其它满足运行要求的变压器台数。
12、作为本发明所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法的一种优选方案，其中：基于所述变电站运行容量计算得到不同工况下的变压器电力使用率包括：
13、基于变电站任意时间段的售电电量与该时间段的变电站运行容量之比，得到变压器的期望利用率阈值；
14、若变电站实际设备利用率低于期望利用率阈值，则进行优化；
15、否则不进行优化。
16、作为本发明所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法的一种优选方案，其中：当变电站实际设备利用率低于期望利用率阈值时，以变压器最小总损耗为目标函数，构建变电站设备优化模型包括：
17、所述变电站设备优化模型的目标函数表示为:
18、
19、其中，δp为变压器损耗，n为变压器总台数,t＝24h或8760h；
20、目标函数下n台变压器容量表示为：
21、
22、其中，p0i为变压器负载损耗，pli为变压器空载损耗，sei为变压器额定容量。
23、作为本发明所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法的一种优选方案，其中：基于所述变电站设备优化模型调整变压器负荷分配策略，优化变电站设备利用率包括：容量相同的n台变压器中第x台分配系数表示为：
24、
25、其中，pxk为第x台变压器有功负载，pik为n台变压器有功负载。
26、作为本发明所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法的一种优选方案，其中：还包括：容量不同的n台变压器中第y台分配系数为：
27、
28、其中，pyk为第y台变压器有功负载，sye为第y台变压器额定容量，pik为n台变压器有功负载，sie为n台变压器容量。
29、作为本发明所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法的一种优选方案，其中：还包括：基于不同容量的变压器分配系数与变压器最小总损耗下n台变压器容量之积，得到优化后的变压器容量。
30、第二方面，本发明提供了一种基于变电站设备损耗的效率优化系统，包括：
31、数据获取模块，用于获取变电站设备的实时利用率以及不同工况下的变电站运行容量；
32、计算模块，用于基于所述变电站运行容量计算得到不同工况下的变压器电力使用率；所述变压器电力使用率与其利用率呈正相关性，所述变压器电力使用率为变压器的期望利用率阈值；
33、模型构建模块，用于若变电站实际设备利用率低于所述期望利用率阈值，则以变压器最小总损耗为目标函数，构建变电站设备优化模型；
34、优化调整模块，用于基于所述变电站设备优化模型调整变压器负荷分配策略，优化变电站设备利用率。
35、第三方面，本发明提供了一种计算设备，包括：
36、存储器和处理器；
37、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述基于变电站设备损耗的效率优化方法的步骤。
38、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述基于变电站设备损耗的效率优化方法的步骤。
39、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结合电力系统的实际运行需求和设备特性进行变压器负荷分配的优化，能够精确调度电力资源，避免设备过度或不足载运行，确保电力系统在各种工况下都能保持高效、稳定的运行状态，降低运行成本，提升服务质量。基于设备利用率能够适时调整新建变电站的设计标准与规模，确保电力基础设施投资的精准高效。对于利用率偏低或损耗偏高的设备，模型结果可作为决策依据，推动实施针对性的设备升级、替换或维护措施，进一步提升变电站的整体能效水平。通过科学准确地评价设备利用效率，更为电网的高效运行、科学规划与有效改造提供了强大的理论支撑与实践工具，有力驱动电力行业的节能减排，实现经济效益与社会效益的双重提升。
技术特征：
1.一种基于变电站设备损耗的效率优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法，其特征在于，获取变电站设备的实时利用率以及不同工况下的变电站运行容量包括：
3.如权利要求2所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法，其特征在于，基于所述变电站运行容量计算得到不同工况下的变压器电力使用率包括：
4.如权利要求3所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法，其特征在于，当变电站实际设备利用率低于期望利用率阈值时，以变压器最小总损耗为目标函数，构建变电站设备优化模型包括：
5.如权利要求4所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法，其特征在于，基于所述变电站设备优化模型调整变压器负荷分配策略，优化变电站设备利用率包括：容量相同的n台变压器中第x台分配系数表示为：
6.如权利要求5所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法，其特征在于，还包括：容量不同的n台变压器中第y台分配系数为：
7.如权利要求6所述的基于变电站设备损耗的效率优化方法，其特征在于，还包括：基于不同容量的变压器分配系数与变压器最小总损耗下n台变压器容量之积，得到优化后的变压器容量。
8.一种基于变电站设备损耗的效率优化系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述基于变电站设备损耗的效率优化方法的步骤。
技术总结
本发明公开了一种基于变电站设备损耗的效率优化方法及系统包括：获取变电站设备的实时利用率以及不同工况下的变电站运行容量；基于变电站运行容量计算得到不同工况下的变压器电力使用率；变压器电力使用率与其利用率呈正相关性，变压器电力使用率为变压器的期望利用率阈值；若变电站实际设备利用率低于期望利用率阈值，则以变压器最小总损耗为目标函数，构建变电站设备优化模型；基于变电站设备优化模型调整变压器负荷分配策略，优化变电站设备利用率。本发明通过科学准确地评价设备利用效率，更为电网的高效运行、科学规划与有效改造提供了强大的理论支撑与实践工具，有力驱动电力行业的节能减排，实现经济效益与社会效益的双重提升。
技术研发人员：窦文雷,李占军,佟永吉,郭志彤,陈明丰,禹加,张燕妮,杨朔,韩震焘
受保护的技术使用者：国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23