输变电节能方法及系统

摘要

本发明公开了输变电节能方法及系统，该方法包括：获取与输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的历史用电量，并根据历史用电量，预测下一预设周期的预测用电量；计算输变电节能系统在当前预设周期的总损耗，并判断总损耗是否小于预设损耗值；若小于则判断用电区域在当前预设周期的供电量与预测用电量的差值是否大于预设匹配值，若大于则输出降低供电量的提示信息；若总损耗不小于预设损耗值，则根据总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定目标损耗并输出预警信息。以此，按照预设周期对供电量和损耗动态监测，使得每个预设周期内的供电量与需求量均匹配，且有利于排查导致每个预设周期损耗大的原因，实现输变电的精准节能。

权利要求

1.一种输变电节能方法，其特征在于，应用于输变电节能系统，所述输变电节能方法包括：获取与输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的历史用电量，并根据所述历史用电量，预测所述用电区域在下一预设周期的预测用电量；

计算所述输变电节能系统在当前预设周期的总损耗，并判断所述总损耗是否小于预设损耗值；

若所述总损耗小于预设损耗值，则判断所述用电区域在当前预设周期对应的供电量与所述预测用电量之间的差值是否大于预设匹配值，若大于预设匹配值，则输出降低下一预设周期供电量的提示信息；

若所述总损耗大于或等于预设损耗值，则根据所述总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定目标损耗，并输出与所述目标损耗对应的预警信息；

其中，所述计算所述输变电节能系统在当前预设周期的总损耗的步骤包括：

计算当前预设周期内所述输变电节能系统中变压器的有功功率损耗和无功功率损耗，并根据所述有功功率损耗和无功功率损耗，确定所述变压器损耗；

计算当前预设周期内所述输变电节能系统中线路的电阻损耗和电晕损耗，并根据所述电阻损耗和电晕损耗，确定所述线路损耗；

将所述变压器损耗和所述线路损耗加和，获得所述总损耗；

其中，所述计算当前预设周期内所述输变电节能系统中变压器的有功功率损耗和无功功率损耗的步骤包括：确定所述变压器在当前预设周期内的第一周期修正系数，并根据所述变压器的空载损耗、短路损耗、负载率，以及所述第一周期修正系数，计算所述有功功率损耗，计算公式为：；

根据所述变压器的空载电流百分值和额定功率容量，以及所述第一周期修正系数，计算所述变压器的空载无功损耗，计算公式为：；

根据所述变压器的阻抗电压、额定功率容量，以及所述第一周期修正系数，计算所述变压器的无功漏磁损耗，计算公式为：；

将所述空载无功损耗和所述无功漏磁损耗加和，获得所述无功功率损耗；

其中，P为有功功率损耗，P1为空载损耗，Pm为短路损耗，β为负载率，k1为第一周期修正系数，Q1为空载无功损耗，I1为电流百分值，Sn为额定功率容量，Q2为无功漏磁损耗，UR为阻抗电压；

所述第一周期修正系数基于所述变压器的使用时长因子和所述变压器所处环境的第一湿度因子和温度因子计算获得，计算公式为：；

其中，kt1为变压器的使用时长因子，变压器使用时长越长，kt1的数值越大，tm1、tm2、tm3分别为当前预设周期内，所述变压器所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，km1、km2、km3为与所述下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第一湿度因子，tn1、tn2、tn3分别为当前预设周期内，所述变压器所处环境温度小于预设温度区间的下边界温度值的小时数，温度位于预设温度区间内的小时数，以及温度大于预设温度区间的上边界温度值的小时数，kn1、kn2、kn3为与所述下边界温度值、预设温度区间和上边界温度值分别对应的温度因子，Tt为当前预设周期的小时数。

2.如权利要求1所述的输变电节能方法，其特征在于，所述输变电节能系统中线路包括高压线路和低压线路，所述计算当前预设周期内所述输变电节能系统中线路的电阻损耗和电晕损耗的步骤包括：根据所述高压线路的电阻温度系数和温度修正系数，对所述高压线路的电阻进行修正，获得高压电阻修正值；

根据所述低压线路的电阻温度系数和温度修正系数，对所述低压线路的电阻进行修正，获得低压电阻修正值；

根据所述高压电阻修正值和所述低压电阻修正值，分别计算所述高压线路的高压线路损耗和所述低压线路的低压线路损耗，并将所述高压线路损耗和所述低压线路损耗加和，获得所述电阻损耗；

根据所述高压线路的高压导线半径、高压导线电场强度、电晕损失参数、电晕损失时间系数，以及所述高压线路所在环境的空气平均压力因子，计算高压电晕损耗，计算公式为：根据所述低压线路的低压导线半径、低压导线电场强度，电晕损失参数，电晕损失时间系数，以及所述低压线路所在环境的空气平均压力因子，计算低压电晕损耗；

将所述高压电晕损耗和所述低压电晕损耗加和，获得所述电晕损耗；

其中，Pn为预设周期内的高压电晕损耗，r为高压导线半径，T为变压器在预设周期内的运行参数，Em0为高压导线的临界电场强度，δ为空气相对密度，分别为阴晴、雪天、雨天、雾凇天气时的电晕损失参数，F1、

F2、F3和F4为阴晴、雪天、雨天、雾凇天气的电晕损失修正参数，t1、t2、t3和t4为电晕损失时间系数，表示预设周期内阴晴、雪天、雨天、雾凇天气的小时数，tp1、tp2、tp3分别为当前预设周期内，所述高压线路所处环境的空气平均压力小于预设压力区间的下边界压力值的小时数，空气平均压力位于预设压力区间内的小时数，以及空气平均压力大于预设压力区间的上边界压力值的小时数，kp1、kp2、kp3为与所述下边界压力值、预设压力区间和上边界压力值分别对应的空气平均压力因子，Tt为当前预设周期的小时数，Em1、Em2和Em3为与所述下边界压力值、预设压力区间和上边界压力值分别对应的高压导线电场强度。

3.如权利要求2所述的输变电节能方法，其特征在于，所述根据所述高压电阻修正值和所述低压电阻修正值，分别计算所述高压线路的高压线路损耗和所述低压线路的低压线路损耗的步骤包括：确定所述高压线路在当前预设周期内的第二周期修正系数，并根据所述第二周期修正系数、所述高压线路的最大负荷电流、高压线路长度、损耗周期系数，以及所述高压电阻修正值，计算所述高压线路的高压线路损耗，计算公式为：；

确定所述低压线路在当前预设周期内的第三周期修正系数，并根据所述第三周期修正系数、与所述低压线路对应的用电设备的视在功率、用电电压、所述低压电阻修正值、所述低压线路的低压线路长度，以及损耗周期系数和功率因素，计算所述低压线路的低压线路损耗，计算公式为：；

其中，W1为高压线路损耗，Imax为最大负荷电流，Rg为高压电阻修正值，Lg为高压线路长度，k2为第二修正系数，W2为低压线路损耗，P为视在功率，Rl为低压电阻修正值，Ll为低压线路长度，U为用电电压，cosφ为功率因素，k3为第三修正系数；

所述第二周期修正系数基于所述高压线路的平均使用时长因子、所述高压线路所处环境的第二湿度因子获得，计算公式为：；

所述第三周期修正系数基于所述低压线路的平均使用时长因子、所述低压线路所处环境的第三湿度因子获得，计算公式为：；

其中，kt2为高压线路的平均使用时长因子，tg1、tg2、tg3分别为当前预设周期内，所述高压线路所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，kg1、kg2、kg3为与所述下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第二湿度因子，kt3为低压线路的平均使用时长因子，tl1、tl2、tl3分别为当前预设周期内，所述低压线路所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，kl1、kl2、kl3为与所述下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第三湿度因子，Tt为预设周期的小时数。

4.如权利要求1‑3任一项所述的输变电节能方法，其特征在于，所述历史用电量包括历史居民用电量和历史工商用电量，所述根据所述历史用电量，预测所述用电区域在下一预设周期的预测用电量的步骤包括：获取与所述输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的居民数量和工商数量，并在所述居民数量和所述历史居民用电量之间建立第一组对应关系，以及在所述工商数量和所述历史工商用电量之间建立第二组对应关系；

将所述第一组对应关系和所述第二组对应关系分别传输到预先训练的预测模型，并基于所述预测模型预测下一预设周期内分别与所述历史居民用电对应的居民用电趋势数据，以及与所述历史工商用电量对应的工商用电趋势数据；

根据所述居民用电趋势数据和所述工商用电趋势数据，生成所述预测用电量。

5.如权利要求1‑3任一项所述的输变电节能方法，其特征在于，所述获取与输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的历史用电量的步骤之前包括：接收样本训练数据和样本测试数据，所述样本训练数据包括居民训练数量及对应的居民训练用电量，工商训练数量及对应的工商训练用电量，所述样本测试数据包括居民测试数量及对应的居民测试用电量，工商测试数量及对应的工商测试用电量；

将所述样本训练数据传输到预设网络模型，对所述预设网络模型进行训练，并计算所述预设网络模型的交叉熵损失函数，以及判断所述交叉熵损失函数是否小于预设函数阈值；

若所述交叉熵损失函数小于预设函数阈值，则基于所述样本测试数据对所述预设网络模型进行测试，获得测试结果，并判断所述测试结果是否满足预设结束条件，若满足预设结束条件，则将所述预设网络模型生成为预测模型；

若所述交叉熵损失函数大于或等于预设函数阈值，或者所述测试结果不满足预设结束条件，则基于预设调整规则调整所述预设网络模型的模型参数，并基于所述样本训练数据对调整模型参数后的所述预设网络模型进行迭代训练，执行计算所述预设网络模型的交叉熵损失函数的步骤，直到所述测试结果满足预设结束条件。

6.如权利要求1‑3任一项所述的输变电节能方法，其特征在于，所述根据所述总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定目标损耗的步骤包括：判断所述变压器损耗和所述线路损耗是否均大于预设阈值；

若所述变压器损耗大于预设阈值，则从所述变压器损耗的有功功率损耗和无功功率损耗中确定出目标损耗；

若所述线路损耗大于预设阈值，则从所述线路损耗的电阻损耗和电晕损耗中确定出目标损耗；

若所述变压器损耗大于预设阈值，且所述线路损耗大于预设阈值，则从所述变压器损耗的有功功率损耗、无功功率损耗，以及所述线路损耗的电阻损耗和电晕损耗中确定出目标损耗。

7.一种输变电节能系统，其特征在于，所述输变电节能系统包括：存储器、处理器、通信总线以及存储在所述存储器上的控制程序：所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器用于执行所述控制程序，以实现如权利要求1‑6中任一项所述输变电节能方法的步骤。

说明书

输变电节能方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及输变电技术领域，尤其涉及一种输变电节能方法及系统。

背景技术

[0002] 电力在人们生活中的重要程度不言而喻，无论是最初的照明，还是现在的电脑、手机、冰箱、洗衣机等都离不开电力。通过将自然界的一次能源由机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电供应到各用户。

[0003] 当今，电力的产生方式多种多样，如火力发电、太阳能发电、大容量风力发电、核能发电、氢能发电、水利发电等。但无论何种形式，在将产生的电力从最初的发电系统通过输变电供应到各个用户的过程中，不可避免的存在输变电损耗，导致能源的浪费。尤其是随着输变电设备和线路的使用老化，输变电损耗更为严重。因此，在能源短缺的情况下，如何避免输变电损耗，实现输变电节能变得尤为重要。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的在于提供一种输变电节能方法及系统，旨在解决现有技术中如何避免输变电损耗，实现输变电节能的技术问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种输变电节能方法，应用于输变电节能系统，所述输变电节能方法包括：

[0006] 获取与输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的历史用电量，并根据所述历史用电量，预测所述用电区域在下一预设周期的预测用电量；

[0007] 计算所述输变电节能系统在当前预设周期的总损耗，并判断所述总损耗是否小于预设损耗值；

[0008] 若所述总损耗小于预设损耗值，则判断所述用电区域在当前预设周期对应的供电量与所述预测用电量之间的差值是否大于预设匹配值，若大于预设匹配值，则输出降低下一预设周期供电量的提示信息；

[0009] 若所述总损耗大于或等于预设损耗值，则根据所述总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定目标损耗，并输出与所述目标损耗对应的预警信息。

[0010] 可选地，所述计算所述输变电节能系统在当前预设周期的总损耗的步骤包括：

[0011] 计算当前预设周期内所述输变电节能系统中变压器的有功功率损耗和无功功率损耗，并根据所述有功功率损耗和无功功率损耗，确定所述变压器损耗；

[0012] 计算当前预设周期内所述输变电节能系统中线路的电阻损耗和电晕损耗，并根据所述电阻损耗和电晕损耗，确定所述线路损耗；

[0013] 将所述变压器损耗和所述线路损耗加和，获得所述总损耗。

[0014] 可选地，所述计算当前预设周期内所述输变电节能系统中变压器的有功功率损耗和无功功率损耗的步骤包括：

[0015] 确定所述变压器在当前预设周期内的第一周期修正系数，并根据所述变压器的空载损耗、短路损耗、负载率，以及所述第一周期修正系数，计算所述有功功率损耗，计算公式为：

[0016] ；

[0017] 根据所述变压器的空载电流百分值和额定功率容量，以及所述第一周期修正系数，计算所述变压器的空载无功损耗，计算公式为：

[0018] ；

[0019] 根据所述变压器的阻抗电压、额定功率容量，以及所述第一周期修正系数，计算所述变压器的无功漏磁损耗，计算公式为：

[0020] ；

[0021] 将所述空载无功损耗和所述无功漏磁损耗加和，获得所述无功功率损耗；

[0022] 其中，P为有功功率损耗，P1为空载损耗，Pm为短路损耗，β为负载率，k1为第一周期修正系数，Q1为空载无功损耗，I1为电流百分值，Sn为额定功率容量，Q2为无功漏磁损耗，UR为阻抗电压；

[0023] 所述第一周期修正系数基于所述变压器的使用时长因子和所述变压器所处环境的第一湿度因子和温度因子计算获得，计算公式为：

[0024] ；

[0025] 其中，kt1为变压器的使用时长因子，变压器使用时长越长，kt1的数值越大，tm1、tm2、tm3分别为当前预设周期内，所述变压器所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，km1、km2、km3为与所述下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第一湿度因子，tn1、tn2、tn3分别为当前预设周期内，所述变压器所处环境温度小于预设温度区间的下边界温度值的小时数，温度位于预设温度区间内的小时数，以及温度大于预设温度区间的上边界温度值的小时数，kn1、kn2、kn3为与所述下边界温度值、预设温度区间和上边界温度值分别对应的温度因子，Tt为当前预设周期的小时数。

[0026] 可选地，所述输变电节能系统中线路包括高压线路和低压线路，所述计算当前预设周期内所述输变电节能系统中线路的电阻损耗和电晕损耗的步骤包括：

[0027] 根据所述高压线路的电阻温度系数和温度修正系数，对所述高压线路的电阻进行修正，获得高压电阻修正值；

[0028] 根据所述低压线路的电阻温度系数和温度修正系数，对所述低压线路的电阻进行修正，获得低压电阻修正值；

[0029] 根据所述高压电阻修正值和所述低压电阻修正值，分别计算所述高压线路的高压线路损耗和所述低压线路的低压线路损耗，并将所述高压线路损耗和所述低压线路损耗加和，获得所述电阻损耗；

[0030] 根据所述高压线路的高压导线半径、高压导线电场强度、电晕损失参数、电晕损失时间系数，以及所述高压线路所在环境的空气平均压力因子，计算高压电晕损耗，计算公式为：

[0031] ；

[0032] 根据所述低压线路的低压导线半径、低压导线电场强度，电晕损失参数，电晕损失时间系数，以及所述低压线路所在环境的空气平均压力因子，计算低压电晕损耗；

[0033] 将所述高压电晕损耗和所述低压电晕损耗加和，获得所述电晕损耗；

[0034] 其中，Pn为预设周期内的高压电晕损耗，r为高压导线半径，T为变压器在预设周期内的运行参数，Em1、Em2和Em3为高压导线电场强度，Em0为高压导线的临界电场强度，δ为空气相对密度， 分别为阴晴、雪天、雨天、雾凇天气时的电晕损失参数，F1、F2、F3和F4为阴晴、雪天、雨天、雾凇天气的电晕损失修正参数，t1、t2、t3和t4为电晕损失时间系数，表示预设周期内阴晴、雪天、雨天、雾凇天气的小时数，tp1、tp2、tp3分别为当前预设周期内，所述高压线路所处环境的空气平均压力小于预设压力区间的下边界压力值的小时数，空气平均压力位于预设压力区间内的小时数，以及空气平均压力大于预设压力区间的上边界压力值的小时数，kp1、kp2、kp3为与所述下边界压力值、预设压力区间和上边界压力值分别对应的空气平均压力因子，Tt为当前预设周期的小时数。

[0035] 可选地，所述根据所述高压电阻修正值和所述低压电阻修正值，分别计算所述高压线路的高压线路损耗和所述低压线路的低压线路损耗的步骤包括：

[0036] 确定所述高压线路在当前预设周期内的第二周期修正系数，并根据所述第二周期修正系数、所述高压线路的最大负荷电流、高压线路长度、损耗周期系数，以及所述高压电阻修正值，计算所述高压线路的高压线路损耗，计算公式为：

[0037] ；

[0038] 确定所述低压线路在当前预设周期内的第三周期修正系数，并根据所述第三周期修正系数、与所述低压线路对应的用电设备的视在功率、用电电压、所述低压电阻修正值、所述低压线路的低压线路长度，以及损耗周期系数和功率因素，计算所述低压线路的低压线路损耗，计算公式为：

[0039] ；

[0040] 其中，W1为高压线路损耗，Imax为最大负荷电流，Rg为高压电阻修正值，Lg为高压线路长度，k2为第二修正系数，W2为低压线路损耗，P为视在功率，Rl为低压电阻修正值，Ll为低压线路长度，U为用电电压，cosφ为功率因素，k3为第三修正系数；

[0041] 所述第二周期修正系数基于所述高压线路的平均使用时长因子、所述高压线路所处环境的第二湿度因子获得，计算公式为：

[0042] ；

[0043] 所述第三周期修正系数基于所述低压线路的平均使用时长因子、所述低压线路所处环境的第三湿度因子获得，计算公式为：

[0044] ；

[0045] 其中，kt2为高压线路的平均使用时长因子，tg1、tg2、tg3分别为当前预设周期内，所述高压线路所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，kg1、kg2、kg3为与所述下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第二湿度因子，kt3为低压线路的平均使用时长因子，tl1、tl2、tl3分别为当前预设周期内，所述低压线路所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，kl1、kl2、kl3为与所述下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第三湿度因子，Tt为预设周期的小时数。

[0046] 可选地，所述历史用电量包括历史居民用电量和历史工商用电量，所述根据所述历史用电量，预测所述用电区域在下一预设周期的预测用电量的步骤包括：

[0047] 获取与所述输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的居民数量和工商数量，并在所述居民数量和所述历史居民用电量之间建立第一组对应关系，以及在所述工商数量和所述历史工商用电量之间建立第二组对应关系；

[0048] 将所述第一组对应关系和所述第二组对应关系分别传输到预先训练的预测模型，并基于所述预测模型预测下一预设周期内分别与所述历史居民用电对应的居民用电趋势数据，以及与所述历史工商用电量对应的工商用电趋势数据；

[0049] 根据所述居民用电趋势数据和所述工商用电趋势数据，生成所述预测用电量。

[0050] 可选地，所述获取与输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的历史用电量的步骤之前包括：

[0051] 接收样本训练数据和样本测试数据，所述样本训练数据包括居民训练数量及对应的居民训练用电量，工商训练数量及对应的工商训练用电量，所述样本测试数据包括居民测试数量及对应的居民测试用电量，工商测试数量及对应的工商测试用电量；

[0052] 将所述样本训练数据传输到预设网络模型，对所述预设网络模型进行训练，并计算所述预设网络模型的交叉熵损失函数，以及判断所述交叉熵损失函数是否小于预设函数阈值；

[0053] 若所述交叉熵损失函数小于预设函数阈值，则基于所述样本测试数据对所述预设网络模型进行测试，获得测试结果，并判断所述测试结果是否满足预设结束条件，若满足预设结束条件，则将所述预设网络模型生成为预测模型；

[0054] 若所述交叉熵损失函数大于或等于预设函数阈值，或者所述测试结果不满足预设结束条件，则基于预设调整规则调整所述预设网络模型的模型参数，并基于所述样本训练数据对调整模型参数后的所述预设网络模型进行迭代训练，执行计算所述预设网络模型的交叉熵损失函数的步骤，直到所述测试结果满足预设结束条件。

[0055] 可选地，所述根据所述总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定目标损耗的步骤包括：

[0056] 判断所述变压器损耗和所述线路损耗是否均大于预设阈值；

[0057] 若所述变压器损耗大于预设阈值，则从所述变压器损耗的有功功率损耗和无功功率损耗中确定出目标损耗；

[0058] 若所述线路损耗大于预设阈值，则从所述线路损耗的电阻损耗和电晕损耗中确定出目标损耗；

[0059] 若所述变压器损耗大于预设阈值，且所述线路损耗大于预设阈值，则从所述变压器损耗的有功功率损耗、无功功率损耗，以及所述线路损耗的电阻损耗和电晕损耗中确定出目标损耗。

[0060] 可选地，所述若所述总损耗小于预设损耗值，则判断所述用电区域对应的供电量与所述预测用电量之间的差值是否大于预设匹配值的步骤之后包括：

[0061] 判断所述总损耗中的变压器损耗和所述总损耗中的线路损耗是否大于预设损耗阈值；

[0062] 若所述变压器损耗大于预设损耗阈值，或者所述线路损耗大于预设损耗阈值，则输出单项损耗过高的提示信息。

[0063] 进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种输变电节能系统，所述输变电节能系统包括：存储器、处理器、通信总线以及存储在所述存储器上的控制程序：

[0064] 所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；

[0065] 所述处理器用于执行所述控制程序，以实现如上所述输变电节能方法的步骤。

[0066] 进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有控制程序，所述控制程序被处理器执行时实现如上所述输变电节能方法的步骤。

[0067] 本发明的输变电节能方法及系统，先对输变电节能系统所对应用电区域在多个预设周期的历史用电量进行获取，并由历史用电量体现的变化趋势，预测用电区域在下一预设周期内的预测用电量，该预测用电量体现了用电区域在下一预设周期内所需求的用电量；此后，对与输变电节能系统在当前预设周期对应的总损耗进行计算，并判断该总损耗是否小于预设损耗值，若小于预设损耗值，则说明输变电节能系统的输变电损耗较小，继续判断用电区域的供电量能否超过预测用电量的需求，若超过则输出提示信息，以提示降低供电量。因预测用电量依据历史用电量预测而来，具有较高的准确性，使得供电量与预测用电量之间的比对匹配更为准确，从而有利于实现精准供电，避免能源损失。同时，若经判定总损耗不小于预设损耗值，表征输变电节能系统的输变电损耗较大时，则根据形成总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定出导致损耗大的目标损耗，并依据其输出预警信息，以便于对引起损耗大的原因进行排查，避免后续持续的能源损耗。由此，通过预设周期内能源供给量与需求量之间的匹配，以及总损耗的监测，在精准供电和监控损耗的同时，还实现了供电量和损耗的动态监测，使得每个预设周期内的供电与需求量均匹配，且每次监测到损耗大的目标损耗则进行排查，避免某些设备老化导致损耗过大，从多个方面实现输变电的精准节能。

附图说明

[0068] 图1为本发明输变电节能方法第一实施例的流程示意图；

[0069] 图2为本发明输变电节能方法第二实施例的流程示意图；

[0070] 图3为本发明输变电节能方法第三实施例的一流程示意图；

[0071] 图4为本发明输变电节能方法第三实施例的另一流程示意图；

[0072] 图5为本发明输变电节能系统一实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图。

具体实施方式

[0073] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0074] 本发明提供一种输变电节能方法，请参照图1，图1为本发明输变电节能方法第一实施例方案的流程示意图。

[0075] 本发明实施例提供了输变电节能方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。具体地，本实施例中的输变电节能方法包括：

[0076] 步骤S10，获取与输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的历史用电量，并根据所述历史用电量，预测所述用电区域在下一预设周期的预测用电量；

[0077] 本实施例的输变电节能方法应用在输变电节能系统上，节能主要体现在两个方面，其一是供电量与用电量之间的匹配来避免供电量高于用电量而导致浪费，其二是在监测到总损耗过高时，提醒运维来避免持续的损耗浪费。具体地，输变电节能系统针对某一区域城市供电，将该区域城市作为其对应的用电区域，先对该用电区域的历史用电量进行获取。其中，历史用电量为多个历史时间阶段的用电量，如以年为单位划分时段，则可获取过去三年内的用电量作为三项历史用电量，或者以五年为单位划分时段，则可获取过去十年的用电量作为两项历史用电量。

[0078] 考虑到用电量受人口、经济等因素影响具有一定的周期变化规律，同时输变电节能系统中的设备老化也呈现一定的周期变化，故通过监测以往两者的周期变化规律，将较短的周期预先设定为预设周期。如监测到以往用电量每z年会有一个明显的变化，输变电节能系统中某设备在使用z+3年后会明显老化而导致损耗明显变高，则可设定预设周期为z年。

[0079] 在每一预设周期即将结束时，对以往多个预设周期和当前预设周期的用电量进行获取作为历史用电量，在获取到多个历史用电量之后，依据各个历用电量整体体现的变化规律，预测在即将开始的下一预设周期内用电区域可能需求的用电量，即预测用电量。

[0080] 步骤S20，计算所述输变电节能系统在当前预设周期的总损耗，并判断所述总损耗是否小于预设损耗值；

[0081] 进一步地，对于即将结束的当前预设周期，计算输变量节能系统在该当前预设周期产生内的总损耗，该总损耗至少包括变压器损耗和输电线路的线路损耗。同时设定表征损耗大小的预设损耗值，将计算得到的总损耗与预设损耗值对比，判断总损耗是否小于预设损耗值，由两者之间大小关系确定总损耗是否过高。

[0082] 步骤S30，若所述总损耗小于预设损耗值，则判断所述用电区域在当前预设周期对应的供电量与所述预测用电量之间的差值是否大于预设匹配值，若大于预设匹配值，则输出降低下一预设周期供电量的提示信息；

[0083] 更进一步地，若经对比确定总损耗小于预设损耗值则说明输变电节能系统在当前预设周期内的损耗较低，其设备不需要维护，可供下一预设周期持续使用。此时，还需对下一预设周期的供电量进行考量。将当前周期的供电量作为基础，将其与预测用电量之间做差值运算，获得差值结果。同时，预先设定表征差值大小的预设匹配值，将获得的差值结果与预设匹配值对比，判断差值结果是否大于预设匹配值，若大于则说明若按照当前周期的供电量进行供电，供电量会大于需求的预测用电量较多，导致浪费，故输出提示信息，以提示降低下一预设周期的供电量。并且，依据差值结果大于预设匹配值的具体数量输出提示信息，以提醒供电量所降低的具体数量。

[0084] 此外，可能存在下一预设周期所需求的用电量提升较大，当前预设周期内的供电量不足以提供而需要增加供电量的情况。对于此，可将预设匹配值设置为一数值区间，当预测用电量大于该数值区间的上边界值时，判定供电量过高需要降低；当预测用电量小于该数值区间的下边界值时，判定供电量过低需要增加；当预测用电量在数值区间内，则说明需求的用电量与供电量匹配，下一预设周期可以按照当前预设周期的供电量进行供电。

[0085] 可理解地，总损耗至少包括变压器损耗和线路损耗，虽然总损耗小于预设损耗值，表征输变电节能系统的总体损耗不高，但可能是某单项损耗高，另一单项损耗低，两者综合使得总损耗不高。因此，为了避免单项损耗过高的情况，本实施例在将供电量与预测用电量对比的同时，还执行：

[0086] 步骤a1，判断所述总损耗中的变压器损耗和所述总损耗中的线路损耗是否大于预设损耗阈值；

[0087] 步骤a2，若所述变压器损耗大于预设损耗阈值，或者所述线路损耗大于预设损耗阈值，则输出单项损耗过高的提示信息。

[0088] 预先设定表征单项损耗过高的预设损耗阈值，并将形成总损耗的变压器损耗和线路损耗均与该预设损耗阈值对比，判断变压器损耗是否大于该预设损耗阈值，以及线路损耗是否大于该预设损耗阈值。若变压器损耗大于预设损耗阈值，或者线路损耗大于预设损耗阈值，则说明形成总损耗的单项损耗过大，需要对单项损耗进行处理。因此，将大于预设损耗阈值的单项损耗形成为提示信息输出，以提醒该单项损耗过高，应及时维护相应的设备。

[0089] 步骤S40，若所述总损耗大于或等于预设损耗值，则根据所述总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定目标损耗，并输出与所述目标损耗对应的预警信息。

[0090] 进一步地，若总损耗与预设损耗值之间的大小关系为总损耗大于或等于预设损耗值，则说明输变电节能系统的损耗过高，需要查找其中引起损耗过高的原因。因此，对形成总损耗的变压器损耗和线路损耗进行排查，确定其中引起损耗过高的目标损耗，并输出与目标损耗对应的预警信息，以提示对目标损耗相应的设备及时维护。其中，预警信息可是实时生成，也可以预先形成对应关系。对于实时生成，则将目标损耗形成为预警信息，维护人员通过查看预警信息中的目标损耗即可获知对应需要维护的设备。对于预先形成，则针对各项损耗均预先设置不同的预警信息，在确定目标损耗后，则查找相应的预警信息输出，维护人员通过查看预先信息表征的损耗即可获知对应需要维护的设备。

[0091] 更进一步地，所述根据所述总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定目标损耗的步骤包括：

[0092] 步骤S41，判断所述变压器损耗和所述线路损耗是否均大于预设阈值；

[0093] 步骤S42，若所述变压器损耗大于预设阈值，则从所述变压器损耗的有功功率损耗和无功功率损耗中确定出目标损耗；

[0094] 步骤S43，若所述线路损耗大于预设阈值，则从所述线路损耗的电阻损耗和电晕损耗中确定出目标损耗；

[0095] 步骤S44，若所述变压器损耗大于预设阈值，且所述线路损耗大于预设阈值，则从所述变压器损耗的有功功率损耗、无功功率损耗，以及所述线路损耗的电阻损耗和电晕损耗中确定出目标损耗。

[0096] 预先设定表征变压器损耗和线路损耗过大的预设阈值，且该预设阈值小于上述预设损耗阈值。在确定总损耗大于或等于预设损耗值之后，将形成总损耗的变压器损耗和线路损耗分别和预设阈值对比，判断变压器损耗是否大于预设阈值，以及线路损耗是否大于预设阈值。

[0097] 若经对比确定仅变压器损耗大于预设阈值，则说明引起总损耗大的原因是变压器，而变压器损耗又分为有功功率损耗和无功功率损耗，故从两者中确定出目标损耗。如经对比确定仅线路损耗大于预设阈值，则说明引起总损耗大的原因是输电线路，而线路损耗又分为电阻损耗和电源损耗，则从两者中确定出目标损耗。若经对比确定变压器损耗和线路损耗均大于预设损耗，则从有功功率损耗、无功功率损耗、电阻损耗和电晕损耗中确定出目标功率。

[0098] 需要说明的是，无论是变压器的有功功率损耗和无功功率损耗，还是线路损耗的电阻损耗和电晕损耗，各自均包括多项子损耗，故可针对各自的子损耗设定子预设阈值，将各项子损耗和各自的子预设阈值对比，确定其中损耗过大的子损耗。如此逐步细分，查找出引起损耗过大的最为直接的损耗作为目标损耗输出预警信息，以便于快速定位需要维护的设备。

[0099] 本实施通过先对输变电节能系统所对应用电区域在多个预设周期的历史用电量进行获取，并由历史用电量体现的变化趋势，预测用电区域在下一预设周期内的预测用电量，该预测用电量体现了用电区域在下一预设周期内所需求的用电量；此后，对与输变电节能系统在当前预设周期对应的总损耗进行计算，并判断该总损耗是否小于预设损耗值，若小于预设损耗值，则说明输变电节能系统的输变电损耗较小，继续判断用电区域的供电量能否超过预测用电量的需求，若超过则输出提示信息，以提示降低供电量。因预测用电量依据历史用电量预测而来，具有较高的准确性，使得供电量与预测用电量之间的比对匹配更为准确，从而有利于实现精准供电，避免能源损失。同时，若经判定总损耗不小于预设损耗值，表征输变电节能系统的输变电损耗较大时，则根据形成总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定出导致损耗大的目标损耗，并依据其输出预警信息，以便于对引起损耗大的原因进行排查，避免后续持续的能源损耗。由此，通过预设周期内能源供给量与需求量之间的匹配，以及总损耗的监测，在精准供电和监控损耗的同时，还实现了供电量和损耗的动态监测，使得每个预设周期内的供电与需求量均匹配，且每次监测到损耗大的目标损耗则进行排查，避免某些设备老化导致损耗过大，从多个方面实现输变电的精准节能。

[0100] 进一步地，请参照图2，基于本发明输变电节能方法的第一实施例，提出本发明输变电节能方法第二实施例。

[0101] 所述输变电节能方法第二实施例与所述输变电节能方法第一实施例的区别在于，所述计算所述输变电节能系统在当前预设周期的总损耗的步骤包括：

[0102] 步骤S21，计算当前预设周期内所述输变电节能系统中变压器的有功功率损耗和无功功率损耗，并根据所述有功功率损耗和无功功率损耗，确定所述变压器损耗；

[0103] 步骤S22，计算当前预设周期内所述输变电节能系统中线路的电阻损耗和电晕损耗，并根据所述电阻损耗和电晕损耗，确定所述线路损耗；

[0104] 步骤S23，将所述变压器损耗和所述线路损耗加和，获得所述总损耗。

[0105] 可理解地，输变电节能系统中的设备受外界环境和内部本身因素的影响，随着使用时间的增加，老化程度增加，性能降低，电力损耗提高。因此，每一预设周期，均需进行总损耗计算，以避免损耗过大。

[0106] 具体地，输变电节能系统包括变压器和输电线路，变压器存在变压器损耗，输电线路存在线路损耗，两者构成总损耗的最主要部分，故对总损耗的计算也是从两者着手。

[0107] 对于变压器损耗，又分为有功功率损耗和无功功率损耗。故先分别计算有功功率损耗和无功功率损耗，再将两者加和即可得到变压器损耗。对于线路损耗，分为电阻损耗和电晕损耗。故先分别计算电阻损耗和电晕损耗，再将两者加和即可得到线路损耗。此后，将变压器损耗和线路损耗相加，即得到最终的总损耗。

[0108] 进一步地，所述计算当前预设周期内所述输变电节能系统中变压器的有功功率损耗和无功功率损耗的步骤包括：

[0109] 步骤S211，确定所述变压器在当前预设周期内的第一周期修正系数，并根据所述变压器的空载损耗、短路损耗、负载率，以及所述第一周期修正系数，计算所述有功功率损耗；

[0110] 步骤S212，根据所述变压器的空载电流百分值和额定功率容量，以及所述第一周期修正系数，计算所述变压器的空载无功损耗；

[0111] 步骤S213，根据所述变压器的阻抗电压、额定功率容量，以及所述第一周期修正系数，计算所述变压器的无功漏磁损耗；

[0112] 步骤S214，将所述空载无功损耗和所述无功漏磁损耗加和，获得所述无功功率损耗。

[0113] 更进一步地，变压器在使用过程中受到环境温度、湿度和本身使用时间的影响而老化，老化程度不同，存在的损耗也不同，即每个预设周期具有不同的损耗程度。本实施例中用第一修正系数表征每个周期的老化程度，通过表征变压器使用时间的使用时长因子，变压器所在环境湿度的第一湿度因子和所在环境温度的温度因子进行计算，计算公式如下式（1）所示。并且，使用时长因子、第一湿度因子和温度因子通过大量测试获得，能准确表征变压器的老化程度。此后，可依据当前所处预设周期数计算的第一周期修正参数，以及变压器的空载损耗、短路损耗、负载率，对变压器的有功功率进行计算，计算公式如下式（2）所示。

[0114] 并且，变压器无功功率损耗又分为空载无功损耗和无功漏磁损耗，对于空载无功损耗，可通过变压器的空载电量百分值和额定功率容量，结合计算的第一周期修正系数计算得到，具体如下式（3）所示。对于无功漏磁损耗，则可通过变压器的阻抗电压、额定功率容量，结合计算的第一周期修正系数计算得到，具体如下式（4）所示。此后，将计算的空载无功损耗和无功漏磁损耗相加，即得到变压器的无功功率损耗。

[0115]    （1）

[0116] （2）；

[0117] （3）；

[0118] （4）；

[0119] 其中，kt1为变压器的使用时长因子，变压器使用时长越长，kt1的数值越大，tm1、tm2、tm3分别为当前预设周期内，变压器所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，km1、km2、km3为与下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第一湿度因子，tn1、tn2、tn3分别为当前预设周期内，变压器所处环境温度小于预设温度区间的下边界温度值的小时数，温度位于预设温度区间内的小时数，以及温度大于预设温度区间的上边界温度值的小时数，kn1、kn2、kn3为与下边界温度值、预设温度区间和上边界温度值分别对应的温度因子，Tt为当前预设周期的小时数。P为有功功率损耗，P1为空载损耗，Pm为短路损耗，β为负载率，k1为第一周期修正系数，Q1为空载无功损耗，I1为电流百分值，Sn为额定功率容量，Q2为无功漏磁损耗，UR为阻抗电压。

[0120] 需要说明的是，变压器的空载损耗是在变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，所消耗的有功功率称空载损耗，可通过将空载损耗工艺系数、单位损耗与铁心重量三者相乘得到。变压器的短路损耗是变压器处于额定运行状态，即满载时的损耗，可通过短路试验测量得到的。测量时，一次绕组通过调压器加压，二次绕组短路，在短路电流等于额定电流消耗的功率即为短路损耗。

[0121] 通过将空气湿度、空气温度对变压器的影响分别以第一湿度因子和温度因子体现，再结合体现变压器使用时长的使用时长因子，来计算用于评估变压器老化程度的第一修正系数。并且预先划分不同的湿度区间范围和温度区间范围，统计当前预设周期内各种湿度值和温度值所在湿度区间范围和温度区间范围的小时数，确定不同的第一湿度因子和温度因子，使得第一修正系数准确体现了温湿度对变压器老化的影响。进而通过第一修正系数对变压器的有功功率损耗，空载无功损耗和无功漏磁损耗进行修正，使得该三者损耗的计算更为准确，从而使得变压器在当前预设周期的损耗的计算更为准确，有利于准确查找出目标损耗，实现精准节能。

[0122] 更进一步地，所述输变电节能系统中线路包括高压线路和低压线路，所述计算当前预设周期内所述输变电节能系统中线路的电阻损耗和电晕损耗的步骤包括：

[0123] 步骤S221，根据所述高压线路的电阻温度系数和温度修正系数，对所述高压线路的电阻进行修正，获得高压电阻修正值；

[0124] 步骤S222，根据所述低压线路的电阻温度系数和温度修正系数，对所述低压线路的电阻进行修正，获得低压电阻修正值；

[0125] 步骤S223，根据所述高压电阻修正值和所述低压电阻修正值，分别计算所述高压线路的高压线路损耗和所述低压线路的低压线路损耗，并将所述高压线路损耗和所述低压线路损耗加和，获得所述电阻损耗；

[0126] 步骤S224，根据所述高压线路的高压导线半径、高压导线电场强度、电晕损失参数、电晕损失时间系数，以及所述高压线路所在环境的空气平均压力因子，计算高压电晕损耗；

[0127] 步骤S225，根据所述低压线路的低压导线半径、低压导线电场强度，电晕损失参数，电晕损失时间系数，以及所述低压线路所在环境的空气平均压力因子，计算低压电晕损耗；

[0128] 步骤S226，将所述高压电晕损耗和所述低压电晕损耗加和，获得所述电晕损耗。

[0129] 可理解地，输电线路中包含有高压线路，也包含低压线路，两种线路均具有电阻，且不同材质的导线，其电阻具有不同的温度系数，导线升温对电阻的修正系数也不同，将该两系数分别作为电阻温度系数和温度修正系数。高压线路和低压线路具有各自的电阻温度系数和温度修正系数。

[0130] 对于高压线路，通过其电阻温度系数和温度修正系数对高压线路的电阻进行修正，获得高压电阻修正值。对于低压线路，同样通过其电阻温度系数和温度修正系数，对低压线路的电阻进行修正，获得低压电阻修正值。

[0131] 可理解地，电阻具有随温度变化而变化的特性，使得输电线路受外界温度影响导致其导线电阻变化。为了更准确的对输电线路的电阻进行修正，本实施例先计算预设周期内的平均气温，再查找该平均气温对应的电阻值，进而对该查找的电阻值进行计算，计算公式如下式（5）所示。

[0132] （5）；

[0133] 需要说明的是，无论是高压线路和低压线路，均是通过上述公式（4）进行修正，只是用于修正的各个参数值不同而已。其中，C为当前预设周期内统计的平均气温，Rc为修正后每相导线在平均气温c时的电阻修正值（高压或低压），rc为每相导线在平均气温c时的电阻值（高压或低压），a为电阻温度系数（高压或低压），Tc为平均气温，b为温度修正系数（高压或低压）。

[0134] 进一步地，对于高压线路，通过高压电阻修正值计算高压线路损耗。对于低压线路，通过低压电阻修正值计算低压线路损耗。进而将高压线路损耗和低压线路损耗相加，即可得到输变电节能系统中线路的电阻损耗。

[0135] 更进一步地，对于输变电节能系统中线路的电晕损耗，同样区分高压线路和低压线路计算。其中，对于高压线路的高压电晕损耗，依据高压线路的高压导线半径、高压导线电场强度、电源损失参数、电源损失时间系数，以及所述高压线路所在环境的空气平均压力因子进行计算。对于低压线路的低压电晕损耗，则依据低压线路的低压导线半径、低压导线电场强度、电晕损失参数、电晕损失时间系数，以及所述低压线路所在环境的空气平均压力因子进行计算。计算公式如下式（6）所示。

[0136] （6）

[0137] 需要说明的是，无论是高压线路和低压线路，均是通过上述公式（5）进行电晕损耗的计算，只是用于计算的各个参数值不同而已。其中，Pn为预设周期内的高压或低压电晕损2
耗，r为高压（或低压）导线半径，T为变压器在预设周期内的运行参数（可取n/8760），Em1、Em2和Em3为高压（或低压）导线电场强度，Em0为高压（或低压）导线的临界电场强度，δ为空气相对密度， 高压（或低压）导线分别在
阴晴、雪天、雨天、雾凇天气时的电晕损失参数，F1、F2、F3和F4高压（或低压）在阴晴、雪天、雨天、雾凇天气的电晕损失修正参数，t1、t2、t3和t4为电晕损失时间系数，表示预设周期内阴晴、雪天、雨天、雾凇天气的小时数，tp1、tp2、tp3分别为当前预设周期内，所述高压线路所处环境的空气平均压力小于预设压力区间的下边界压力值的小时数，空气平均压力位于预设压力区间内的小时数，以及空气平均压力大于预设压力区间的上边界压力值的小时数，kp1、kp2、kp3为与所述下边界压力值、预设压力区间和上边界压力值分别对应的空气平均压力因子，Tt为当前预设周期的小时数。

[0138] 对于高压线路和低压线路进行电晕损耗的区分计算，体现了不同导线半径，以及导线电场强度和临界电场强度对电源损耗的影响。同时，还考虑到气候和空气的影响，区分阴晴、雪天、雨天、雾凇天气对电晕损耗的不同影响，以及不同空气压力对电晕损耗的不同影响，结合多方面影响因素对高压线路和低压线路电晕损耗的精准计算，从而使得在当前预设周期的线路损耗的计算更为准确，有利于准确查找出目标损耗，实现精准节能。

[0139] 进一步地，在通过上述公式（6）计算得到高压电晕损耗和低压电晕损耗后，即可将高压电晕损耗和低压电晕损耗相加，得到输变电节能系统中线路的电晕损耗。

[0140] 需要进一步说明的是，高压线路损耗和低压线路损耗具有不同的计算方式。具体地，所述根据所述高压电阻修正值和所述低压电阻修正值，分别计算所述高压线路的高压线路损耗和所述低压线路的低压线路损耗的步骤包括：

[0141] 步骤b1，确定所述高压线路在当前预设周期内的第二周期修正系数，并根据所述第二周期修正系数、所述高压线路的最大负荷电流、高压线路长度、损耗周期系数，以及所述高压电阻修正值，计算所述高压线路的高压线路损耗；

[0142] 步骤b2，确定所述低压线路在当前预设周期内的第三周期修正系数，并根据所述第三周期修正系数、与所述低压线路对应的用电设备的视在功率、用电电压、所述低压电阻修正值、所述低压线路的低压线路长度，以及损耗周期系数和功率因素，计算所述低压线路的低压线路损耗；

[0143] 所述第二周期修正系数基于所述高压线路的平均使用时长因子、所述高压线路所处环境的第二湿度因子获得，所述第三周期修正系数基于所述低压线路的平均使用时长因子、所述低压线路所处环境的第三湿度因子获得。

[0144] 可理解地，高压线路和低压线路在输送电力的过程中，受外界环境温度、湿度和本身使用时间的影响而老化，老化程度不同，存在的损耗也不同，即每个预设周期具有不同的损耗程度。本实施例中用第二修正系数表征高压线路每个周期的老化程度，用第三修正系数表征低压线路每个周期的老化程度。并且，无论是高压线路和低压线路均报告多段导线，不同导线的使用时长不一样，故先统计高压线路中各段导线的高压使用时长和低压线路中各段导线的低压使用时长，进而由高压使用时长和低压使用时长分别得到高压平均使用时长和低压平均使用时长。不同的平均使用时长经测试对应有用于体现老化程度的不同平均使用时长因子，故获得与高压平均使用时长和低压平均使用时长分别对应的平均使用时长因子。此后，通过高压线路所在环境湿度的第二湿度因子和高压平均使用时长计算第二周期修正系数，计算公式如下式（9）所示。以及，通过低压线路所在环境湿度的第三湿度因子和低压平均使用时长计算第三周期修正系数，计算公式如下式（10）所示。其中第二湿度因子和第三湿度因子通过大量测试获得，能准确表征变压器的老化程度。

[0145] 进一步地，对于高压线路， 测算其最大负荷电流、高压线路长度，以及与预设周期相关的损耗周期系数，并结合高压电阻修正值和第二周期修正系数，计算获得高压线路损耗，计算公式如下式（7）所示。

[0146] 对于低压线路，获取其对应用电设备的视在功率、用电电压，并测算其低压线路长度、功率因素，以及与预设周期相关的损耗周期系数，进而将视在功率、用电电压、低压线路长度、功率因素、损耗周期系数与低压电阻修正值和第三周期修正系数结合，计算得到低压线路损耗，计算公式如下式（8）所示。

[0147] （7）；

[0148] （8）；

[0149] （9）

[0150] （10）

[0151] 其中，W1为高压线路损耗，Imax为最大负荷电流，Rg为高压电阻修正值，Lg为高压线路长度，k2为第二修正系数，W2为低压线路损耗，P为视在功率，Rl为低压电阻修正值，Ll为低压线路长度，U为用电电压，cosφ为功率因素，k3为第三修正系数，kt2为高压线路的平均使用时长因子，tg1、tg2、tg3分别为当前预设周期内，高压线路所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，kg1、kg2、kg3为与下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第二湿度因子，kt3为低压线路的平均使用时长因子，tl1、tl2、tl3分别为当前预设周期内，低压线路所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，kl1、kl2、kl3为与下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第三湿度因子，Tt为预设周期的小时数。

[0152] 通过将空气湿度对高压线路和低压线路的影响分别以第二湿度因子和第三湿度因子体现，再结合体现高压线路和低压线路各自平均使用时长的因子，来分别计算用于评估高压线路和低压线路老化程度的第二修正系数和第三修正系数。并且预先划分不同的湿度区间范围围，统计当前预设周期内高压线路和低压线路各种湿度值所在湿度区间范围的小时数，确定不同的第二湿度因子和第三湿度因子，使得第二修正系数和第三修正系数分别准确体现了温湿度对高压线路和低压线路老化的影响。进而通过第二修正系数对高压线路的线路损耗进行，以及通过第三修正系数对低压线路的线路损耗进行修正，使得计算的高压线路损耗和低压线路损耗更为准确，从而使得整个线路在当前预设周期的电阻损耗的计算更为准确，有利于准确查找出目标损耗，实现精准节能。

[0153] 同时，本实施例中，通过将变压器损耗分为有功功率损耗和无功功率损耗，无功功率又分为空载无功损耗和无功漏磁损耗进行分别计算，以及将线路损耗分为电阻损耗和电晕损耗按照高压线路和低压线路分别进行计算，充分考虑了输变电节能系统中存在的损耗，使得总损耗的计算更为准确。同时，各损耗的细分计算也有利于精准确定引起损耗大的目标损耗，进而有利于快速排查目标损耗对应的设备，避免持续损耗，导致能源的浪费。

[0154] 进一步地，请参照图3，基于本发明输变电节能方法的第一或第二实施例，提出本发明输变电节能方法第三实施例。

[0155] 所述输变电节能方法第三实施例与所述输变电节能方法第一或第二实施例的区别在于，所述历史用电量包括历史居民用电量和历史工商用电量，所述根据所述历史用电量，预测所述用电区域在下一预设周期的预测用电量的步骤包括：

[0156] 步骤S11，获取与所述输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的居民数量和工商数量，并在所述居民数量和所述历史居民用电量之间建立第一组对应关系，以及在所述工商数量和所述历史工商用电量之间建立第二组对应关系；

[0157] 步骤S12，将所述第一组对应关系和所述第二组对应关系分别传输到预先训练的预测模型，并基于所述预测模型预测下一预设周期内分别与所述历史居民用电对应的居民用电趋势数据，以及与所述历史工商用电量对应的工商用电趋势数据；

[0158] 步骤S13，根据所述居民用电趋势数据和所述工商用电趋势数据，生成所述预测用电量。

[0159] 本实施例将历史用电量划分为居民用电量和工商用电量来对下一预设周期所需求的用电量进行预测，以确保预测用电量的准确性。具体地，对输变电节能系统所对应用电区域在过往多个预设周期和当前预设周期的居民数量和工商数量进行获取，进而依据各项居民数量、各项工商数量，以及各项历史用电量所划分的历史居民用电量和历史工商用电量，各自所来源的预设周期，建立各项居民数量与各项历史居民用电量之间的第一组对应关系，以及各项工商数量与各项历史工商用电量之间的第二组对应关系。即，查找来源于同一预设周期的居民数量和历史居民用电量建立第一组对应关系，以及查找来源于同一预设周期的工商数量和历史工商用电量建立第二组对应关系。

[0160] 进一步地，为了更精准的预测用电量，预先设置有经训练的预测模型。将第一组对应关系和第二组对应关系均传输到该预测模型中，由预测模型按照各预设周期的先后顺序，对第一组对应关系和第二组对应关系中的数据分别进行排序，由排序体现居民用电量随居民数量的变化关系，以及工商用电量随工商数量的变化关系。进而依据变化关系预测下一预设周期内与历史居民用电量变化趋势对应的居民用电趋势数据，以及与历史工商用电量变化趋势对应的工商用电趋势数据。此后，将居民用电趋势数据和工商用电趋势数据加和处理，即获得表征下一预设周期所需求的预测用电量。

[0161] 需要说明的是，为了确保预测模型的精准预测，该预测模型预先通过大量的样本数据迭代训练而成。请参照图4，图4为训练预测模型的流程示意图。具体地，所述获取与输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的历史用电量的步骤之前包括：

[0162] 步骤S50，接收样本训练数据和样本测试数据，所述样本训练数据包括居民训练数量及对应的居民训练用电量，工商训练数量及对应的工商训练用电量，所述样本测试数据包括居民测试数量及对应的居民测试用电量，工商测试数量及对应的工商测试用电量；

[0163] 步骤S60，将所述样本训练数据传输到预设网络模型，对所述预设网络模型进行训练，并计算所述预设网络模型的交叉熵损失函数，以及判断所述交叉熵损失函数是否小于预设函数阈值；

[0164] 步骤S70，若所述交叉熵损失函数小于预设函数阈值，则基于所述样本测试数据对所述预设网络模型进行测试，获得测试结果，并判断所述测试结果是否满足预设结束条件，若满足预设结束条件，则将所述预设网络模型生成为预测模型；

[0165] 步骤S80，若所述交叉熵损失函数大于或等于预设函数阈值，或者所述测试结果不满足预设结束条件，则基于预设调整规则调整所述预设网络模型的模型参数，并基于所述样本训练数据对调整模型参数后的所述预设网络模型进行迭代训练，执行计算所述预设网络模型的交叉熵损失函数的步骤，直到所述测试结果满足预设结束条件。

[0166] 进一步地，请参照图4，图4示出了依据历史用电量对用电区域在预设周期内的预测用电量进行预测前，训练用于预测的预测模型的流程示意图。具体地，先获取海量的样本训练数据和样本测试数据。样本训练数据用于模型训练，包括训练预测居民用电量趋势的居民训练数量及对应的居民训练用电量，以及训练预测工商用电量趋势的工商训练数量及对应的工商训练用电量。样本测试数据用于对模型训练结果进行测试，包括测试所预测居民用电量趋势结果的居民测试数量及对应的居民测试用电量，以及测试所预测工商用电量趋势结果的工商测试数量及对应的工商测试用电量。

[0167] 更进一步地，预先设置用于训练的预设网络模型，并将获取的样本训练数据传输到该预设网络模型进行训练。预设网络模型设置有交叉熵损失函数，以及表征训练结果好坏的预设函数阈值。每次训练结束后，对该交叉熵损失函数进行计算，获得计算结果与预设函数阈值对比，判断计算结果是否小于预设函数阈值。若小于，则说明预设网络模型的训练达到模型要求的性能，进而将样本测试数据传输到预设网络模型，对其进行测试，获得测试结果。该测试结果体现了训练后的预设网络模型对样本测试数据预测的准确性，为了体现测试结果的好坏，还预先设置有预设结束条件，如预测准确性达到98%。将获得的测试结果与该预设结束条件对比，判断测试结果是否符合该预设结束条件，若符合，则说明训练后的预设网络模型的预测准确性高，故将其生成为预测模型。

[0168] 进一步地，若计算的交叉熵损失函数大于或等于预设函数阈值，则说明预设网络模型的训练未达到模型要求的性能，仍需继续训练；或者测试结果未满足预设结束条件，说明训练后预设网络模型的预测准确性低，也仍然需要继续训练。此时，对预设网络模型的模型参数按照预设调整规则进行调整，如每次按照等差或等比数列的规则进行调整。此后，由训练样本数据对调整模型参数后的预设网络模型进行迭代训练，并在训练结束后计算交叉熵损失函数，以及用样本测试数据进行测试，直到得到的测试结果满足预设结束条件，才判定预设网络模型训练完成，生成用于预测的预测模型。

[0169] 本实施例通过将居民用电量和工商用电量区分考虑，使获得的预测用电量更为准确。并且，用于预测的模型通过海量样本数据迭代训练而来，训练过程中除了由交叉熵损失函数反映训练结果，还设置训练测试数据进行测试，使得预测模型能够精准预测用电量。进而有利于准确确定下一预设周期的供电量，在确保用电需求的同时还最大程度上的避免了能源浪费。

[0170] 此外，本发明实施例还提供一种输变电节能系统。参照图5，图5为本发明输变电节能系统实施例方案涉及的设备硬件运行环境的结构示意图。

[0171] 如图5所示，该输变电节能系统可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI‑FI接口）。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器（non‑volatile memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储设备。

[0172] 本领域技术人员可以理解，图5中示出的输变电节能系统的硬件结构并不构成对输变电节能系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

[0173] 如图5所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及控制程序。其中，操作系统是管理和控制输变电节能系统与软件资源的程序，支持网络通信模块、用户接口模块、控制程序以及其他程序或软件的运行；网络通信模块用于管理和控制网络接口1004；用户接口模块用于管理和控制用户接口1003。

[0174] 在图5所示的输变电节能系统硬件结构中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端（用户端），与客户端进行数据通信；处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，并执行以下操作：

[0175] 获取与输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的历史用电量，并根据所述历史用电量，预测所述用电区域在下一预设周期的预测用电量；

[0176] 计算所述输变电节能系统在当前预设周期的总损耗，并判断所述总损耗是否小于预设损耗值；

[0177] 若所述总损耗小于预设损耗值，则判断所述用电区域在当前预设周期对应的供电量与所述预测用电量之间的差值是否大于预设匹配值，若大于预设匹配值，则输出降低下一预设周期供电量的提示信息；

[0178] 若所述总损耗大于或等于预设损耗值，则根据所述总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定目标损耗，并输出与所述目标损耗对应的预警信息。

[0179] 进一步地，所述计算所述输变电节能系统在当前预设周期的总损耗的步骤包括：

[0180] 计算当前预设周期内所述输变电节能系统中变压器的有功功率损耗和无功功率损耗，并根据所述有功功率损耗和无功功率损耗，确定所述变压器损耗；

[0181] 计算当前预设周期内所述输变电节能系统中线路的电阻损耗和电晕损耗，并根据所述电阻损耗和电晕损耗，确定所述线路损耗；

[0182] 将所述变压器损耗和所述线路损耗加和，获得所述总损耗。

[0183] 进一步地，所述计算当前预设周期内所述输变电节能系统中变压器的有功功率损耗和无功功率损耗的步骤包括：

[0184] 确定所述变压器在当前预设周期内的第一周期修正系数，并根据所述变压器的空载损耗、短路损耗、负载率，以及所述第一周期修正系数，计算所述有功功率损耗，计算公式为：

[0185] ；

[0186] 根据所述变压器的空载电流百分值和额定功率容量，以及所述第一周期修正系数，计算所述变压器的空载无功损耗，计算公式为：

[0187] ；

[0188] 根据所述变压器的阻抗电压、额定功率容量，以及所述第一周期修正系数，计算所述变压器的无功漏磁损耗，计算公式为：

[0189] ；

[0190] 将所述空载无功损耗和所述无功漏磁损耗加和，获得所述无功功率损耗；

[0191] 其中，P为有功功率损耗，P1为空载损耗，Pm为短路损耗，β为负载率，k1为第一周期修正系数，Q1为空载无功损耗，I1为电流百分值，Sn为额定功率容量，Q2为无功漏磁损耗，UR为阻抗电压；

[0192] 所述第一周期修正系数基于所述变压器的使用时长因子和所述变压器所处环境的第一湿度因子和温度因子计算获得，计算公式为：

[0193] ；

[0194] 其中，kt1为变压器的使用时长因子，变压器使用时长越长，kt1的数值越大，tm1、tm2、tm3分别为当前预设周期内，所述变压器所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，km1、km2、km3为与所述下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第一湿度因子，tn1、tn2、tn3分别为当前预设周期内，所述变压器所处环境温度小于预设温度区间的下边界温度值的小时数，温度位于预设温度区间内的小时数，以及温度大于预设温度区间的上边界温度值的小时数，kn1、kn2、kn3为与所述下边界温度值、预设温度区间和上边界温度值分别对应的温度因子，Tt为当前预设周期的小时数。

[0195] 进一步地，所述输变电节能系统中线路包括高压线路和低压线路，所述计算当前预设周期内所述输变电节能系统中线路的电阻损耗和电晕损耗的步骤包括：

[0196] 根据所述高压线路的电阻温度系数和温度修正系数，对所述高压线路的电阻进行修正，获得高压电阻修正值；

[0197] 根据所述低压线路的电阻温度系数和温度修正系数，对所述低压线路的电阻进行修正，获得低压电阻修正值；

[0198] 根据所述高压电阻修正值和所述低压电阻修正值，分别计算所述高压线路的高压线路损耗和所述低压线路的低压线路损耗，并将所述高压线路损耗和所述低压线路损耗加和，获得所述电阻损耗；

[0199] 根据所述高压线路的高压导线半径、高压导线电场强度、电晕损失参数、电晕损失时间系数，以及所述高压线路所在环境的空气平均压力因子，计算高压电晕损耗，计算公式为：

[0200] ；

[0201] 根据所述低压线路的低压导线半径、低压导线电场强度，电晕损失参数，电晕损失时间系数，以及所述低压线路所在环境的空气平均压力因子，计算低压电晕损耗；

[0202] 将所述高压电晕损耗和所述低压电晕损耗加和，获得所述电晕损耗；

[0203] 其中，Pn为预设周期内的高压电晕损耗，r为高压导线半径，T为变压器在预设周期内的运行参数，Em1、Em2和Em3为高压导线电场强度，Em0为高压导线的临界电场强度，δ为空气相对密度， 分别为阴晴、雪天、雨天、雾凇天气时的电晕损失参数，F1、F2、F3和F4为阴晴、雪天、雨天、雾凇天气的电晕损失修正参数，t1、t2、t3和t4为电晕损失时间系数，表示预设周期内阴晴、雪天、雨天、雾凇天气的小时数，tp1、tp2、tp3分别为当前预设周期内，所述高压线路所处环境的空气平均压力小于预设压力区间的下边界压力值的小时数，空气平均压力位于预设压力区间内的小时数，以及空气平均压力大于预设压力区间的上边界压力值的小时数，kp1、kp2、kp3为与所述下边界压力值、预设压力区间和上边界压力值分别对应的空气平均压力因子，Tt为当前预设周期的小时数。

[0204] 进一步地，所述根据所述高压电阻修正值和所述低压电阻修正值，分别计算所述高压线路的高压线路损耗和所述低压线路的低压线路损耗的步骤包括：

[0205] 确定所述高压线路在当前预设周期内的第二周期修正系数，并根据所述第二周期修正系数、所述高压线路的最大负荷电流、高压线路长度、损耗周期系数，以及所述高压电阻修正值，计算所述高压线路的高压线路损耗，计算公式为：

[0206] ；

[0207] 确定所述低压线路在当前预设周期内的第三周期修正系数，并根据所述第三周期修正系数、与所述低压线路对应的用电设备的视在功率、用电电压、所述低压电阻修正值、所述低压线路的低压线路长度，以及损耗周期系数和功率因素，计算所述低压线路的低压线路损耗，计算公式为：

[0208] ；

[0209] 其中，W1为高压线路损耗，Imax为最大负荷电流，Rg为高压电阻修正值，Lg为高压线路长度，k2为第二修正系数，W2为低压线路损耗，P为视在功率，Rl为低压电阻修正值，Ll为低压线路长度，U为用电电压，cosφ为功率因素，k3为第三修正系数；

[0210] 所述第二周期修正系数基于所述高压线路的平均使用时长因子、所述高压线路所处环境的第二湿度因子获得，计算公式为：

[0211] ；

[0212] 所述第三周期修正系数基于所述低压线路的平均使用时长因子、所述低压线路所处环境的第三湿度因子获得，计算公式为：

[0213] ；

[0214] 其中，kt2为高压线路的平均使用时长因子，tg1、tg2、tg3分别为当前预设周期内，所述高压线路所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，kg1、kg2、kg3为与所述下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第二湿度因子，kt3为低压线路的平均使用时长因子，tl1、tl2、tl3分别为当前预设周期内，所述低压线路所处环境湿度小于预设湿度区间的下边界湿度值的小时数，湿度位于预设湿度区间内的小时数，以及湿度大于预设湿度区间的上边界湿度值的小时数，kl1、kl2、kl3为与所述下边界湿度值、预设湿度区间和上边界湿度值分别对应的第三湿度因子，Tt为预设周期的小时数。

[0215] 进一步地，所述历史用电量包括历史居民用电量和历史工商用电量，所述根据所述历史用电量，预测所述用电区域在下一预设周期的预测用电量的步骤包括：

[0216] 获取与所述输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的居民数量和工商数量，并在所述居民数量和所述历史居民用电量之间建立第一组对应关系，以及在所述工商数量和所述历史工商用电量之间建立第二组对应关系；

[0217] 将所述第一组对应关系和所述第二组对应关系分别传输到预先训练的预测模型，并基于所述预测模型预测下一预设周期内分别与所述历史居民用电对应的居民用电趋势数据，以及与所述历史工商用电量对应的工商用电趋势数据；

[0218] 根据所述居民用电趋势数据和所述工商用电趋势数据，生成所述预测用电量。

[0219] 进一步地，所述获取与输变电节能系统对应用电区域在多个预设周期的历史用电量的步骤之前，处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，并执行以下操作：

[0220] 接收样本训练数据和样本测试数据，所述样本训练数据包括居民训练数量及对应的居民训练用电量，工商训练数量及对应的工商训练用电量，所述样本测试数据包括居民测试数量及对应的居民测试用电量，工商测试数量及对应的工商测试用电量；

[0221] 将所述样本训练数据传输到预设网络模型，对所述预设网络模型进行训练，并计算所述预设网络模型的交叉熵损失函数，以及判断所述交叉熵损失函数是否小于预设函数阈值；

[0222] 若所述交叉熵损失函数小于预设函数阈值，则基于所述样本测试数据对所述预设网络模型进行测试，获得测试结果，并判断所述测试结果是否满足预设结束条件，若满足预设结束条件，则将所述预设网络模型生成为预测模型；

[0223] 若所述交叉熵损失函数大于或等于预设函数阈值，或者所述测试结果不满足预设结束条件，则基于预设调整规则调整所述预设网络模型的模型参数，并基于所述样本训练数据对调整模型参数后的所述预设网络模型进行迭代训练，执行计算所述预设网络模型的交叉熵损失函数的步骤，直到所述测试结果满足预设结束条件。

[0224] 进一步地，所述根据所述总损耗中的变压器损耗和线路损耗，确定目标损耗的步骤包括：

[0225] 判断所述变压器损耗和所述线路损耗是否均大于预设阈值；

[0226] 若所述变压器损耗大于预设阈值，则从所述变压器损耗的有功功率损耗和无功功率损耗中确定出目标损耗；

[0227] 若所述线路损耗大于预设阈值，则从所述线路损耗的电阻损耗和电晕损耗中确定出目标损耗；

[0228] 若所述变压器损耗大于预设阈值，且所述线路损耗大于预设阈值，则从所述变压器损耗的有功功率损耗、无功功率损耗，以及所述线路损耗的电阻损耗和电晕损耗中确定出目标损耗。

[0229] 进一步地，所述若所述总损耗小于预设损耗值，则判断所述用电区域对应的供电量与所述预测用电量之间的差值是否大于预设匹配值的步骤之后，处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，并执行以下操作：

[0230] 判断所述总损耗中的变压器损耗和所述总损耗中的线路损耗是否大于预设损耗阈值；

[0231] 若所述变压器损耗大于预设损耗阈值，或者所述线路损耗大于预设损耗阈值，则输出单项损耗过高的提示信息。

[0232] 本发明输变电节能系统的具体实施方式与上述输变电节能方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

[0233] 本发明实施例还提出一种可读存储介质。所述可读存储介质上存储有控制程序，所述控制程序被处理器执行时实现如上所述输变电节能方法的步骤。

[0234] 本发明可读存储介质可以为计算机可读存储介质，其具体实施方式与上述输变电节能方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

[0235] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，这些均属于本发明的保护之内。