[发明专利]基于分布式监测和多源信息融合的主动配电网态势感知系统和方法

权利要求书

1.一种基于分布式监测和多源信息融合的主动配电网态势感知系统，其特征是，包括多源信息融合单元、源荷预测单元、配网潮流分析单元、配电网状态估计单元、配电网风险分析及预警单元，和态势呈现可视化单元；

多源信息融合单元通过分布式监测体系采集配电网、分布式电源和可调可控负荷的运行信息，通过数据交互总线获取包括配电自动化系统、营销负控系统、用电信息采集系统、EMS系统、DMS系统、PMS系统、电网气象系统和GIS系统的运行信息；然后将获取到的信息数据进行融合，得到融合后的配电网、分布式电源和可调可控负荷的运行信息，并输出至状态估计单元和源荷预测单元；

源荷预测单元包括分布式电源预测模块和馈线级负荷预测模块；分布式电源预测模块基于融合后的网源荷运行信息中的电网气象系统信息、分布式电站微气象信息和分布式电源的历史与实时出力信息，预测得到分布式电源在未来设定时间段的发电能力预测数据；馈线级负荷预测模块利用数据挖掘算法从融合后网源荷运行信息中，提取与用户行为因素有关的馈线负荷变化量，进而建立考虑用户行为因素的馈线负荷预测模型，并利用建立的馈线负荷预测模型进行负荷预测；

源荷预测单元将负荷预测结果数据与分布式电源发电能力预测数据输出至配网潮流分析单元和配电网状态估计单元；

配电网状态估计单元基于接收到的融合后源荷网运行信息、负荷预测结果数据以及分布式电源发电能力预测数据，进行配电网状态估计，得到配电网状态评估结果，输出至配网潮流分析单元以及态势呈现可视化单元；

配网潮流分析单元基于接收到的数据进行配网潮流分析，将分析结果输出至风险分析及预警单元以及态势呈现可视化单元；

风险分析预警单元基于获取到的数据，采用基于Vague模糊集的多属性风险评价方法，对主动配电网的当前态和未来态进行评估，并对各类运行场景的风险进行定量分析，然后根据分析结果对配电网的薄弱环节进行预警；

态势呈现可视化单元将接收到的数据予以显示。

2.根据权利要求1所述的基于分布式监测和多源信息融合的主动配电网态势感知系统，其特征是，源荷预测单元中的分布式电源预测模块输出的发电能力预测数据包括未来72小时短期预测数据和0-4小时超短期预测数据。

3.根据权利要求1所述的基于分布式监测和多源信息融合的主动配电网态势感知系统，其特征是，源荷预测单元利用并行随机森林算法建立考虑用户行为因素的馈线负荷预测模型，以进行负荷预测。

4.根据权利要求1所述的基于分布式监测和多源信息融合的主动配电网态势感知系统，其特征是，源荷预测单元中的馈线级负荷预测模块利用馈线负荷预测模型预测的馈线负荷，包括未来72小时短期系统负荷预测、未来72小时短期母线负荷预测、0-4小时超短期系统负荷预测以及0-4小时超短期母线负荷预测。

5.根据权利要求1所述的基于分布式监测和多源信息融合的主动配电网态势感知系统，其特征是，状态估计单元基于接收到的融合后源荷网运行信息、负荷预测结果数据以及分布式电源发电能力预测数据，利用卡尔曼滤波算法进行配电网状态估计。

6.根据权利要求1所述的基于分布式监测和多源信息融合的主动配电网态势感知系统，其特征是，配电网潮流分析单元进行的配电网潮流分析包括：比较配网中各节点电压的上限，以及由于光伏输出功率下降所造成的过电压幅度，并计算出每个节点的过电压幅值裕度。

7.根据权利要求1所述的基于分布式监测和多源信息融合的主动配电网态势感知系统，其特征是，风险分析预警单元结合配电网的潮流分析和状态评估结果，采用基于Vague模糊集的多属性风险评价方法，对主动配电网的当前态和未来态进行评估，然后将评估结果与动态预案故障集进行比对，对各类运行场景的风险进行定量分析，根据风险定量分析结果对配电网的最主要薄弱环节进行预警。

8.根据权利要求1所述的基于分布式监测和多源信息融合的主动配电网态势感知系统，其特征是，态势呈现可视化单元输出的信息包括对应多个业务和多个运行场景的信息，信息包括地理接线图、电气指标、分布式电源出力、电网状态和系统/设备风险数据；显示界面包括主显示界面和副显示界面，主显示界面显示包括区域全貌地理图、主要指标、分布式电源出力、电网状态、系统/设备风险、脆弱点、异常线路和重要用户的全局信息；副显示界面显示包括区域网络图、馈线组图、单线图和对应的控制方案的信息。

9.一种基于分布式监测和多源信息融合的主动配电网态势感知方法，其特征是，包括：

S1，通过分布式监测体系采集配电网、分布式电源和可调可控负荷的运行信息，通过数据交互总线获取包括配电自动化系统、营销负控系统、用电信息采集系统、EMS系统、DMS系统、PMS系统、电网气象系统和GIS系统的运行信息；将上述采集获取到的信息数据进行融合，得到融合后的配电网、分布式电源和可调可控负荷的运行信息；

S2，基于融合后的配电网、分布式电源和可调可控负荷的运行信息，预测得到分布式电源在未来设定时间段的发电能力预测数据；

利用数据挖掘算法从融合后网源荷运行信息中，提取与用户行为因素有关的馈线负荷变化量，进而建立考虑用户行为因素的馈线负荷预测模型，并利用建立的馈线负荷预测模型进行负荷预测；

S3，基于S1得到的融合后源荷网运行信息和S2得到的负荷预测结果数据以及分布式电源发电能力预测数据，进行配电网状态估计，得到配电网状态评估结果；

S4，基于S2得到的负荷预测结果数据以及分布式电源发电能力预测数据，和S3得到的配电网状态评估结果，进行含分布式电源的配电网潮流分析，得到配电网潮流分析结果；

S5，基于配电网潮流分析结果，利用多属性风险评估方法对主动配电网的当前态和未来态进行评估，并对各类运行场景的风险进行定量分析，然后根据风险分析结果对配电网的薄弱环节进行预警；

S6，将S3得到的配电网状态评估结果、S4得到的配电网潮流分析结果，以及S5得到的风险分析结果和预警信息，通过显示界面进行显示。