基于智能开关的配电网可重构方法及系统

摘要

本发明提供一种基于智能开关的配电网可重构方法及系统，属于配电网技术领域。该方法包括：获取配电网中各个线路的实时数据；配电网中各个线路上设置有智能开关，配电网中的线路包括分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路；基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测；根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。可以满足负荷波动比较大、供电可靠性要求高的低压台区，使配电网重构更加智能化，提高了配电网重构的可靠性。

权利要求

1.一种基于智能开关的配电网可重构方法，其特征在于，包括：获取配电网中各个线路的实时数据；其中，所述配电网中各个线路上设置有智能开关，所述配电网中的线路包括分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路；

基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；

根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；

在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构；

其中，所述预置的调节能力量化数据模型构建过程包括：

获取配电网中各个线路的历史运行数据；

基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型；

基于对配电网快速调节能力的量化分析，将所述各个线路对应的等效模型按照线路进行融合，得到各个线路对应的调节能力量化数据模型；

其中，所述基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型，包括：基于线路的历史运行数据，采用非监督学习算法模拟多种运行场景下线路的资源信息，得到资源聚类模型；其中，所述资源聚类模型包括配网内集中式资源聚类模型和分布式资源聚类模型；

利用等效建模方法，对配网内集中式资源聚类模型和分布式资源聚类模型分别进行物理参数等效和控制参数等效，得到多种等效模型。

2.根据权利要求1所述的基于智能开关的配电网可重构方法，其特征在于，线路中的智能开关包括位于配电网中压台区的一二次融合柱上开关和位于配电网低压台区的智慧开关；

所述根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构，包括：根据各个线路的调节能力预测值对应的控制策略，通过控制对应线路中的一二次融合柱上开关和/或智慧开关实现配电网重构。

3.一种基于智能开关的配电网可重构系统，用于实现权利要求1至2中任一项所述的基于智能开关的配电网可重构方法，其特征在于，包括：控制设备、智能开关和分布式可调资源；

所述智能开关设置于配电网中的线路上；所述分布式可调资源通过所述智能开关接入到配电网的线路中；

所述控制设备用于：

获取配电网中各个线路的实时数据；

基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；

根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构；

其中，所述预置的调节能力量化数据模型构建过程包括：

获取配电网中各个线路的历史运行数据；

基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型；

基于对配电网快速调节能力的量化分析，将所述各个线路对应的等效模型按照线路进行融合，得到各个线路对应的调节能力量化数据模型；

其中，所述基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型，包括：基于线路的历史运行数据，采用非监督学习算法模拟多种运行场景下线路的资源信息，得到资源聚类模型；其中，所述资源聚类模型包括配网内集中式资源聚类模型和分布式资源聚类模型；

利用等效建模方法，对配网内集中式资源聚类模型和分布式资源聚类模型分别进行物理参数等效和控制参数等效，得到多种等效模型。

4.根据权利要求3所述的基于智能开关的配电网可重构系统，其特征在于，所述智能开关包括位于配电网低压台区的多个智慧开关，所述多个智慧开关分别与所述配电网低压台区的终端连接，所述多个智慧开关均与所述控制设备连接；其中，所述配电网低压台区的终端包括分布式可调资源和用户终端。

5.根据权利要求4所述的基于智能开关的配电网可重构系统，其特征在于，所述控制设备包括智能融合终端，所述智能融合终端位于配电网中压台区；所述多个智慧开关分别与所述智能融合终端连接。

6.根据权利要求5所述的基于智能开关的配电网可重构系统，其特征在于，所述控制设备还包括主站，所述主站与所述智能融合终端连接；

所述主站用于构建调节能力量化数据模型，并将所述调节能力量化数据模型下发至所述智能融合终端；

所述智能融合终端用于获取配电网中各个线路的实时数据，并基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；还用于根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。

7.根据权利要求6所述的基于智能开关的配电网可重构系统，其特征在于，所述智能开关还包括一二次融合柱上开关，所述一二次融合柱上开关位于配电网中压台区，所述一二次融合柱上开关与所述主站连接。

8.一种基于智能开关的配电网可重构装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取配电网中各个线路的实时数据；其中，所述配电网中各个线路上设置有智能开关，所述配电网中的线路包括分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路；

预测模块，用于基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；

判断模块，用于根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；

重构模块，用于在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构；

其中，还包括：

历史数据获取模块，用于获取配电网中各个线路的历史运行数据；

模型构建模块，用于基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型；包括：基于线路的历史运行数据，采用非监督学习算法模拟多种运行场景下线路的资源信息，得到资源聚类模型；其中，所述资源聚类模型包括配网内集中式资源聚类模型和分布式资源聚类模型；利用等效建模方法，对配网内集中式资源聚类模型和分布式资源聚类模型分别进行物理参数等效和控制参数等效，得到多种等效模型；

模型融合模块，用于基于对配电网快速调节能力的量化分析，将所述各个线路对应的等效模型按照线路进行融合，得到各个线路对应的调节能力量化数据模型。

9.根据权利要求8所述的基于智能开关的配电网可重构装置，其特征在于，线路中的智能开关包括位于配电网中压台区的一二次融合柱上开关和位于配电网低压台区的智慧开关；

所述重构模块包括：

开关控制单元，用于通过控制线路中的一二次融合柱上开关和/或智慧开关实现配电网重构。

10.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至2中任一项所述的基于智能开关的配电网可重构方法。

11.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行根据权利要求1至2中任一项所述的基于智能开关的配电网可重构方法。

说明书

基于智能开关的配电网可重构方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及配电网技术领域，具体地涉及一种基于智能开关的配电网可重构方法、一种基于智能开关的配电网可重构系统、一种基于智能开关的配电网可重构装置、一种机器可读存储介质及一种处理器。

背景技术

[0002] 配电网重构技术是指通过改变配电网络拓扑结构来提高可靠性，降低线损，均衡负荷和改善供电电压质量的技术。具体包括在配电网络正常运行时通过改变联络开关和分段开关的分/合状态来改变网络拓扑， 从而改变网络中的潮流， 以达到降低网损、均衡负荷和提高供电电压质量的目的。还包括配电网络中发生故障后， 恢复系统要根据有关信息进行实时地分析和判断， 提出正确有效的健全区域停电恢复策略， 帮助调度员准确确定故障位置， 隔离故障区域， 快速恢复非故障区域供电。配电网络重构可以有效提高供电可靠性、降低网损、均衡负荷和改善供电电压质量， 是现代配电网自动化的重要功能之一。

[0003] 目前配电网重构都是通过控制开关来改变拓扑结构，调整的是从中压台区到低压台区的电路，但是，在低压台区的负荷波动比较大、供电可靠性要求高的情况下，采用这种配电网重构方法无法满足低压台区的需求。

发明内容

[0004] 本发明实施例的目的是提供一种基于智能开关的配电网可重构方法、一种基于智能开关的配电网可重构系统、一种基于智能开关的配电网可重构装置、一种机器可读存储介质及一种处理器。该基于智能开关的配电网可重构方法可以满足负荷波动比较大、供电可靠性要求高的低压台区。

[0005] 为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种基于智能开关的配电网可重构方法，包括：

[0006] 获取配电网中各个线路的实时数据；其中，所述配电网中各个线路上设置有智能开关，所述配电网中的线路包括分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路；

[0007] 基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；

[0008] 根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；

[0009] 在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。

[0010] 在本申请实施例中，所述预置的调节能力量化数据模型构建过程包括：

[0011] 获取配电网中各个线路的历史运行数据；

[0012] 基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型；

[0013] 基于对配电网快速调节能力的量化分析，将所述各个线路对应的等效模型按照线路进行融合，得到各个线路对应的调节能力量化数据模型。

[0014] 在本申请实施例中，所述基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型，包括：

[0015] 基于线路的历史运行数据，采用非监督学习算法模拟多种运行场景下线路的资源信息，得到资源聚类模型；

[0016] 利用等效建模方法，对所述资源聚类模型进行物理参数等效和控制参数等效，得到等效模型。

[0017] 在本申请实施例中，线路中的智能开关包括位于配电网中压台区的一二次融合柱上开关和位于配电网低压台区的智慧开关；

[0018] 所述根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构，包括：

[0019] 根据各个线路的调节能力预测值对应的控制策略，通过控制对应线路中的一二次融合柱上开关和/或智慧开关实现配电网重构。

[0020] 本申请第二方面提供一种基于智能开关的配电网可重构系统，用于实现上述的基于智能开关的配电网可重构方法，包括控制设备、智能开关和分布式可调资源；所述智能开关设置于配电网中的线路上；所述分布式可调资源通过所述智能开关接入到配电网的线路中；

[0021] 所述控制设备用于：

[0022] 获取配电网中各个线路的实时数据；

[0023] 基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；

[0024] 根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。

[0025] 在本申请实施例中，所述智能开关包括位于配电网低压台区的多个智慧开关，所述多个智慧开关分别与所述配电网低压台区的终端连接，所述多个智慧开关均与所述控制设备连接；其中，所述配电网低压台区的终端包括分布式可调资源和用户终端。

[0026] 在本申请实施例中，所述控制设备包括智能融合终端，所述智能融合终端位于配电网中压台区；所述多个智慧开关分别与所述智能融合终端连接。

[0027] 在本申请实施例中，所述控制设备还包括主站，所述主站与所述智能融合终端连接；

[0028] 所述主站用于构建调节能力量化数据模型，并将所述调节能力量化数据模型下发至所述智能融合终端；

[0029] 所述智能融合终端用于获取配电网中各个线路的实时数据，并基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；还用于根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。

[0030] 在本申请实施例中，所述智能开关还包括一二次融合柱上开关，所述一二次融合柱上开关位于配电网中压台区，所述一二次融合柱上开关与所述主站连接。

[0031] 本申请第三方面提供一种基于智能开关的配电网可重构装置，包括：

[0032] 获取模块，用于获取配电网中各个线路的实时数据；其中，所述配电网中各个线路上设置有智能开关，所述配电网中的线路包括有分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路；

[0033] 预测模块，用于基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；

[0034] 判断模块，用于根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；

[0035] 重构模块，用于在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。

[0036] 在本申请实施例中，还包括：

[0037] 历史数据获取模块，用于获取配电网中各个线路的历史运行数据；

[0038] 模型构建模块，用于基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型；

[0039] 模型融合模块，用于基于对配电网快速调节能力的量化分析，将所述各个线路对应的等效模型按照线路进行融合，得到各个线路对应的调节能力量化数据模型。

[0040] 在本申请实施例中，线路中的智能开关包括位于配电网中压台区的一二次融合柱上开关和位于配电网低压台区的智慧开关；

[0041] 所述重构模块包括：

[0042] 开关控制单元，用于通过控制线路中的一二次融合柱上开关和/或所述智慧开关实现配电网重构。

[0043] 本申请第四方面提供一种处理器，被配置成执行上述的基于智能开关的配电网可重构方法。

[0044] 本申请第五方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行上述的基于智能开关的配电网可重构方法。

[0045] 通过上述技术方案，将分布式可调资源接入配电网，在需要进行配电网重构时，通过控制智能开关调整具有分布式可调资源的线路，以实现配电网重构，利用分布式可调资源自身响应快、功率可控性强、补偿系统缺失的固有惯性阻尼特性，可以提供可靠的电压、频率支撑，从而可以满足负荷波动比较大、供电可靠性要求高的低压台区，实现潮流可调可控、新能源灵活接入、配变负载率优化，保障重要负荷的可靠安全供电。采用预置的调节能力量化数据模型进行调节能力预测，可以提前预测出调节能力，以便于对线路进行准确调整，实现全局优化，使配电网重构更加智能化，有效提高配电台区供电可靠性，进而提高了配电网重构的可靠性。将分布式可调资源参与到线路控制中，可以实现低压台区就地平衡，有助于增强配电网调控能力和安全性，提升整体运行效率。

[0046] 本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0047] 附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

[0048] 图1示意性示出了根据本申请实施例的一种基于智能开关的配电网可重构方法的流程示意图；

[0049] 图2示意性示出了根据本申请实施例的基于智能开关的配电网重构架构图；

[0050] 图3示意性示出了根据本申请实施例的配电网运行状态示意图；

[0051] 图4示意性示出了根据本申请实施例的基于智能开关的配电网可重构装置的结构框图；

[0052] 图5示意性示出了根据本申请实施例的计算机设备的内部结构图。

[0053] 附图标记说明

[0054] 410‑获取模块；420‑预测模块；430‑判断模块；440‑重构模块；A01‑处理器；A02‑网络接口；A03‑内存储器；A04‑显示屏；A05‑输入装置；A06‑非易失性存储介质；B01‑操作系统；B02‑计算机程序。

具体实施方式

[0055] 以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

[0056] 请参看图1‑图3，图1示意性示出了根据本申请实施例的一种基于智能开关的配电网可重构方法的流程示意图；图2示意性示出了根据本申请实施例的基于智能开关的配电网重构架构图；图3示意性示出了根据本申请实施例的配电网运行状态示意图。

[0057] 本申请实施例提供的基于智能开关的配电网可重构方法，具备多维度组网方式，主要包括中压动态成网、低压柔性成环、新能源主动构网，依托智能融合终端实现低压台区源网荷储就地平衡，响应配网调度，参与配网互动，实现台区自治。同时可以依托一二次融合柱上开关与主站协同调配，利用可调资源，参与主配协同控制，实现中压台区互济；依托主站综合调度管控系统，制定主配协同控制策略，实现全局优化。

[0058] 本实施例提供一种基于智能开关的配电网可重构方法，包括以下步骤：

[0059] 步骤210：获取配电网中各个线路的实时数据；其中，所述配电网中各个线路上设置有智能开关，所述配电网中的线路包括有分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路。所述配电网中包含有多个线路，其中线路的实时数据为实时动态运行数据，包括电压、电流、频率、相位、线路的等效电阻等数据。上述获取可以是读取通过智能开关实时采集到的数据得到。

[0060] 在本实施例中，为维持配电网络在正常运行状态，可以从备用容量裕度维度、主动支撑裕度维度、分区独立供能能力维度、实时可控性维度、故障风险率维度、可靠性维度等综合考虑配电网内分布式电源、储能及可调柔性负荷等的调节电网能力，因此，在配电网中加入了分布式可调资源，即配电网的线路包括有分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路。所述分布式可调资源包含但不限于分布式电源、储能设备、充电桩、可调负荷等。上述分布式可调资源位于配电网的低压台区，可以是通过智能开关接入到配电网的中压台区，具体可以是接入到中压台区的电变压器综合配电柜，从而得到有分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路。

[0061] 其中，配电网中的线路还包括接入到用户的线路，具体包括用户通过智能开关接入到中压台区的电变压器综合配电柜，还包括用户通过智能开关接入到中压台区的配电站。

[0062] 在本实施例中，上述智能开关包括位于配电网中压台区的一二次融合柱上开关和开关站以及位于配电网低压台区的智慧开关。

[0063] 其中，一二次融合柱上开关具备接口、装配以及测试标准化、设备小型化、装置集成化、阻抗匹配化以及运维智能化等优点，主要安装在10KV架空线路上，可以实现自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障，从而确保非故障用户的用电安全以及阻止故障用户的事故扩大。一二次融合柱上开关由开关本体、智能终端、连接电缆等构成，可用作线路分段、联络、分支、用户分界等场合，具备双向计量功能实现电量数据自动采集以及智能柱上开关的配电自动化功能。

[0064] 智慧开关是基于自主物联网边缘计算基础平台开发，具备边缘计算和容器部署能力的智能开关。支持数据采集、台区拓扑识别、电能质量分析、状态告警、停电故障研判及定位、设备自诊断、寿命自评估等功能，满足对配变台区的全息感知、即时研判和主动抢修、图形化运维等业务的需求。需要说明的是，当分布式可调资源为分布式光伏时，所述智慧开关为光伏并网开关产品，具体是基于智慧开关核心板研制，在智慧开关基础上增加可靠控制单元、双向测量单元，与逆变器和储能单元交互信息，实时采集与处理并网电源电能质量，与台区智能融合终端配合实现分布式光伏发电数据监测和并网控制。

[0065] 开关站作为中压线路的重要节点，主要由断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等一次设备及通信设备、计算终端等二次设备构成，可以通过开关装置将电力系统及用户用电设备有选择地连接或切断。利用智慧开关、智能传感器套件、智能成套环网柜、智能成套配电柜、智能变压器等构成全景监测系统，通过边缘计算能力将上述电气量和非电气量信息进行本地化处理和决策，或与主站交互接受主站调控，实现配电网自愈。

[0066] 步骤220：基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；

[0067] 在本实施例中，所述预置的调节能力量化数据模型可以是根据配电网的历史数据构建得到，用来预测线路的快速调节能力。每条线路对应有自己的调节能力量化数据模型。通过调节能力量化数据模型可以对线路当前的调节能力进行预测，以便于采取相应的策略对配电网进行重构。

[0068] 其中，所述预置的调节能力量化数据模型构建过程包括以下步骤：

[0069] 首先，获取配电网中各个线路的历史运行数据；在本实施例中，所述历史运行数据包括多个时刻的运行数据，每一组运行数据包括该时刻对应的电压、电流、频率、相位、线路的等效电阻等数据。

[0070] 然后，基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型；

[0071] 在一些实施例中，所述等效模型的构建过程包括：

[0072] 第一步，基于线路的历史运行数据，采用非监督学习算法模拟多种运行场景下线路的资源信息，得到资源聚类模型；在本实施例中，所述资源聚类模型包括配网内集中式资源聚类模型和分布式资源聚类模型。上述非监督学习算法可以是主成分分析方法、拉普拉斯特征映射方法等。

[0073] 其中，分布式资源聚类模型可以是整合配网内分布式可调资源（包括分布式电源、储能设备、充电桩、可调负荷等）历史动态运行数据，通过多运行场景模拟与非监督学习算法构建得到分布式资源聚类模型，包括参数等效模型与馈线等效模型等。相应地，集中式资源聚类模型可以是通过整合集中式资源的历史动态运行数据，然后通过多运行场景模拟，采用非监督学习算法构建得到集中式资源聚类模型。

[0074] 第二步，利用等效建模方法，对所述资源聚类模型进行物理参数等效和控制参数等效，得到等效模型。

[0075] 在本实施例中，可以利用等效建模方法，对配网内集中式资源聚类模型和分布式资源聚类模型分别进行物理参数等效和控制参数等效，得到多种等效模型。在本实施例中，等效建模方法是指将资源聚类模型中各个模型进行等效整合，即将相同功能的模型进行筛选过滤，只保留其中一个。其中，物理参数等效是指根据物理参数分别将集中式资源聚类模型和分布式资源类模型中的模型进行筛选过滤，对于多个具有相同的物理参数的模型只保留一个。同样地，控制参数等效是指根据控制参数分别将集中式资源聚类模型和分布式资源聚类模型中的模型进行筛选过滤，对于多个具有相同的控制参数的模型只保留一个。

[0076] 在一些实施例中，为了得到更加准确的等效模型，可以将历史运行数据分为样本数据和校验数据，根据样本数据构建得到多个等效模型，然后利用校验数据对多个等效模型进行校验，通过误差修正对等效模型进行反复迭代，以得到更加准确的等效模型。

[0077] 最后，基于对配电网快速调节能力的量化分析，将所述各个线路对应的等效模型按照线路进行融合，得到各个线路对应的调节能力量化数据模型。在本实施例中，上述基于对配电网快速调节能力量化分析可以是包括通过对分布式资源动态相应过程量化，结合运行约束条件、系统运行趋势、系统边界条件（警戒态和故障态的电压、电流、频率等指标）、系统控制策略，建立快速调节能力量化数据模型。

[0078] 需要说明的是，这里的融合是指首先确定线路中对应的等效模型，确定的方式可以是根据构建该等效模型所用到的数据来源来确定，比如，若建立等效模型A是基于线路1中的历史运行数据得到，则说明线路1的调节能力量化数据模型中包括有等效模型A。然后判断在同一线路中是否存在有相同的等效模型，若存在有相同的等效模型，则保留其中的一个等效模型，以得到各个线路对应的调节能力量化数据模型。这样得到的调节能力量化数据模型减少了冗余等效模型，减少了调节能力量化数据模型的大小，节约了存储资源。

[0079] 步骤230：根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；

[0080] 在本实施例中，判断是否需要进行配电网重构可以是根据实时数据判断线路是否出现故障，出现故障，则说明需要进行配电网重构；或者判断当前线路是否满足需求，在不满足需求的情况下，需要进行配电网重构。

[0081] 步骤240：在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。

[0082] 在本实施例中，可以预先根据不同的调节能力设置对应的控制策略，所述控制策略包括对线路中的智能开关进行调控，具体可以是通过改变联络开关和分段开关的分/合状态来改变网络拓扑，从而改变网络中的潮流，达到配电网重构的目的。在需要进行配电网重构时，可以根据各个线路的调节能力预测值在预先设置好的控制策略中匹配出对应的控制策略，进而根据对应的控制策略对智能开关进行调控。

[0083] 在一些实施例中，线路中的智能开关包括位于配电网中压台区的一二次融合柱上开关和位于配电网低压台区的智慧开关；

[0084] 所述根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构，包括：

[0085] 根据所各个线路的调节能力预测值对应的控制策略，通过控制对应线路中的一二次融合柱上开关和/或智慧开关实现配电网重构。

[0086] 在本实施例中，可以是控制一二次融合柱上开关和智慧开关中的一种或是多种进行网络重构。

[0087] 第一种是直接控制智慧开关就可以达到配电网重构，由于在配电网低压台区存在光伏、储能等分布式可调资源，可以通过智慧开关互联方式组网，均连接到配电网的中压台区，这样就可以突破台区固有容量的限制，实现动态增容。针对负荷波动比较大、供电可靠性要求高，可以满足大功率随机性负荷的用电需求，实现潮流可调可控、新能源灵活接入、配变负载率优化、季节性负荷波动治理，保障重要负荷的可靠安全供电。

[0088] 其中，由于分布式新能源接入配电网，使得配电网“双高”特性越发明显，对分布式资源承担电网支撑和支持的需求越发迫切。传统分布式电源变流器采用“跟网型”控制模式，只能并网运行，不能离网运行，无法支撑电网电压、频率的惯性支撑。通过利用分布式新能源自身响应快、功率可控性强，补偿系统缺失的固有惯性阻尼特性，可以为配电网提供可靠的电压、频率支撑。

[0089] 第二种是直接控制一二次融合柱上开关，配电网中压台区的中压线路可以背靠背互联、跨区域互联，通过对中压配网线路各节点设备的信息化建设，实现对中压配电线路、环网柜、柱上开关等关键配电设备的全面感知、数据融合和智能应用，满足配电网精益化管理需求。在本实施例中，通过对一二次融合柱上开关进行控制，可以实现对中压线路的切换，从而实现配电网重构。

[0090] 第三种是同时控制智慧开关和一二次融合柱上开关，由于一二次融合柱上开关位于中压台区，智慧开关位于低压台区，从而可以实现分层分级控制的目的，使配电网重构更加可靠。

[0091] 上述实现过程中，通过获取配电网中的线路的实时数据，所述配电网中的线路上设置有智能开关，所述配电网中的线路包括有分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路；然后基于所述实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对所述线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；然后根据所述实时数据判断是否需要进行配电网重构；在确定需要进行配电网重构的情况下，根据所述各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制所述线路中的智能开关实现配电网重构。将分布式可调资源接入配电网，在需要进行配电网重构时，通过控制智能开关调整具有分布式可调资源的线路，以实现配电网重构，利用分布式可调资源自身响应快、功率可控性强、补偿系统缺失的固有惯性阻尼特性，可以提供可靠的电压、频率支撑，从而可以满足负荷波动比较大、供电可靠性要求高的低压台区，实现潮流可调可控、新能源灵活接入、配变负载率优化，保障重要负荷的可靠安全供电。采用预置的调节能力量化数据模型进行调节能力预测，可以提前预测出调节能力，以便于对线路进行准确调整，实现全局优化，使配电网重构更加智能化，有效提高配电台区供电可靠性，进而提高了配电网重构的可靠性。将分布式可调资源参与到线路控制中，可以实现低压台区就地平衡，有助于增强配电网调控能力和安全性，提升整体运行效率。通过控制智慧开关和一二次融合柱上开关，可以实现分层分级控制的目的，进一步提高了配电网重构的可靠性。

[0092] 图1为一个实施例中基于智能开关的配电网可重构方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

[0093] 本发明实施例提供了一种基于智能开关的配电网可重构系统，用于实现上述的基于智能开关的配电网可重构方法，包括：控制设备、智能开关和分布式可调资源；所述智能开关设置于配电网中的线路上；所述分布式可调资源通过所述智能开关接入到配电网的线路中；

[0094] 所述控制设备用于：获取配电网中各个线路的实时数据，并基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；还用于根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。

[0095] 在本实施例中，所述控制设备是具有数据处理能力和计算能力的设备，可以是计算机、智能设备等。

[0096] 上述实现过程中，控制设备基于获取的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对所述线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；然后根据所述实时数据判断是否需要进行配电网重构；在确定需要进行配电网重构的情况下，根据所述各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制所述线路中的智能开关实现配电网重构。将分布式可调资源接入配电网，在需要进行配电网重构时，通过控制智能开关调整具有分布式可调资源的线路，以实现配电网重构，利用分布式可调资源自身响应快、功率可控性强、补偿系统缺失的固有惯性阻尼特性，可以提供可靠的电压、频率支撑，从而可以满足负荷波动比较大、供电可靠性要求高的低压台区，实现潮流可调可控、新能源灵活接入、配变负载率优化、季节性负荷波动治理，保障重要负荷的可靠安全供电。采用预置的调节能力量化数据模型进行调节能力预测，可以提前预测出调节能力，以便于对线路进行准确调整，实现全局优化，使配电网重构更加智能化，有效提高配电台区供电可靠性，进而提高了配电网重构的可靠性。将分布式可调资源参与到线路控制中，可以实现低压台区就地平衡，有助于增强配电网调控能力和安全性，提升整体运行效率。

[0097] 其中，所述智能开关包括位于配电网低压台区的多个智慧开关，所述多个智慧开关分别与所述配电网低压台区的终端连接，所述多个智慧开关均与所述控制设备连接；其中，所述配电网低压台区的终端包括分布式可调资源和用户终端。

[0098] 在本实施例中，所述智慧开关与基于智能开关的配电网可重构方法中提到的智慧开关相同，在此就不再赘述。通过智慧开关可以将分布式可调资源和用户终端接入到配电网中，便于对配电网进行重构。

[0099] 在一些实施例中，所述控制设备包括智能融合终端，所述智能融合终端位于配电网中压台区；所述多个智慧开关分别与所述智能融合终端连接。

[0100] 在本实施例中，智能融合终端是基于自主芯片研发的集台区配用电信息采集于一体的边缘代理装置，是配电物联网的核心设备，可灵活接入并采集智能电表、各类用电采集终端、充电桩、三相不平衡治理装置、漏电保护器等各类低压智能设备运行数据，实现设备间即插即用、互联互通，支持营配数据同源采集，集台区配用电信息采集于一体，实现设备间即插即用、互联互通，支持营配数据同源采集。通过智能融合终端发送命令至智慧开关，就可以实现对线路进行控制，以实现配电网重构。

[0101] 在一些实施例中，所述控制设备还包括主站，所述主站与所述智能融合终端连接；

[0102] 所述主站用于构建调节能力量化数据模型，并将所述调节能力量化数据模型下发至所述智能融合终端；

[0103] 所述智能融合终端用于获取配电网中各个线路的实时数据，并基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；还用于根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。

[0104] 在本实施例中，为了降低所述智能融合终端的计算量，以及便于进行综合调控，设计了主站，智能融合终端与主站协同交互，通过智慧开关、光伏并网开关等实现台区源、网、荷、储的接入管控，柔性调控用电负荷分布，优化配网双向潮流。所述主站可以是云主站。

[0105] 其中，所述智能开关还包括一二次融合柱上开关，所述一二次融合柱上开关位于配电网中压台区，所述一二次融合柱上开关与所述主站连接。

[0106] 在本实施例中，一二次融合柱上开关与主站协同交互，协调中压台区内负荷（低压配电台区、中压直供大负荷用户、多能耦合负荷、柔性负荷、可调负荷、专线大用户）和电源（10kV光伏电站、10kV储能电站、小型抽蓄电站、变电站母线、其他中压网格、其他形式能源站）稳定运行。基于一二次融合柱上开关与主站协同调配，利用可调资源，参与协同控制，实现中压台区互济；依托主站综合调度管控系统，制定协同控制策略，实现全局优化。

[0107] 在一些实施例中，主站还与中压台区的开关站连接，开关站与主站交互接受主站调控，可以实现配电网自愈。

[0108] 请参看图4，图4示意性示出了根据本申请实施例的基于智能开关的配电网可重构装置的结构框图。基于同样的发明构思，本发明实施例提供了一种基于智能开关的配电网可重构装置，包括获取模块410、预测模块420、判断模块430和重构模块440，其中：

[0109] 获取模块410，用于获取配电网中各个线路的实时数据；其中，所述配电网中各个线路上设置有智能开关，所述配电网中的线路包括有分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路；

[0110] 预测模块420，用于基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；

[0111] 判断模块430，用于根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；

[0112] 重构模块440，用于在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。

[0113] 其中，还包括：

[0114] 历史数据获取模块，用于获取配电网中各个线路的历史运行数据；

[0115] 模型构建模块，用于基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型；

[0116] 模型融合模块，用于基于对配电网快速调节能力的量化分析，将所述各个线路对应的等效模型按照线路进行融合，得到各个线路对应的调节能力量化数据模型。

[0117] 其中，线路中的智能开关包括位于配电网中压台区的一二次融合柱上开关和位于配电网低压台区的智慧开关；

[0118] 所述重构模块440包括：

[0119] 开关控制单元，用于通过控制线路中的一二次融合柱上开关和/或所述智慧开关，实现配电网重构。

[0120] 所述基于智能开关的配电网可重构装置包括处理器和存储器，上述获取模块410、预测模块420、判断模块430和重构模块440等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序模块中实现相应的功能。

[0121] 处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现满足负荷波动比较大、供电可靠性要求高的低压台区。

[0122] 存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

[0123] 本发明实施例提供了一种机器可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述基于智能开关的配电网可重构方法。

[0124] 本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述基于智能开关的配电网可重构方法。

[0125] 在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器A01、网络接口A02、显示屏A04、输入装置A05和存储器（图中未示出）。其中，该计算机设备的处理器A01用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括内存储器A03和非易失性存储介质A06。该非易失性存储介质A06存储有操作系统B01和计算机程序B02。该内存储器A03为非易失性存储介质A06中的操作系统B01和计算机程序B02的运行提供环境。该计算机设备的网络接口A02用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器A01执行时以实现一种基于智能开关的配电网可重构方法。该计算机设备的显示屏A04可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置A05可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

[0126] 本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

[0127] 在一个实施例中，本申请提供的基于智能开关的配电网可重构装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图5所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该基于智能开关的配电网可重构装置的各个程序模块，比如，图4所示的获取模块410、预测模块420、判断模块430和重构模块440。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的文件系统的调用方法中的步骤。

[0128] 图5所示的计算机设备可以通过如图4所示的基于智能开关的配电网可重构装置中的获取模块410执行步骤210、预测模块420执行步骤220、判断模块430执行步骤230和重构模块440执行步骤240。

[0129] 本申请实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：

[0130] 获取配电网中各个线路的实时数据；其中，所述配电网中各个线路上设置有智能开关，所述配电网中的线路包括分布式可调资源通过智能开关接入到配电网的线路；

[0131] 基于各个线路的实时数据，采用预置的调节能力量化数据模型对对应线路进行调节能力预测，得到各个线路的调节能力预测值；

[0132] 根据各个线路的实时数据判断是否需要进行配电网重构；

[0133] 在确定需要进行配电网重构的情况下，根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构。

[0134] 在一个实施例中，所述预置的调节能力量化数据模型构建过程包括：

[0135] 获取配电网中各个线路的历史运行数据；

[0136] 基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型；

[0137] 基于对配电网快速调节能力的量化分析，将所述各个线路对应的等效模型按照线路进行融合，得到各个线路对应的调节能力量化数据模型。

[0138] 在一个实施例中，所述基于各个线路的历史运行数据，构建得到各个线路对应的等效模型，包括：

[0139] 基于线路的历史运行数据，采用非监督学习算法模拟多种运行场景下线路的资源信息，得到资源聚类模型；

[0140] 利用等效建模方法，对所述资源聚类模型进行物理参数等效和控制参数等效，得到等效模型。

[0141] 在一个实施例中，线路中的智能开关包括位于配电网中压台区的一二次融合柱上开关和位于配电网低压台区的智慧开关；

[0142] 所述根据各个线路的调节能力预测值，采用对应的控制策略控制对应线路中的智能开关实现配电网重构，包括：

[0143] 根据各个线路的调节能力预测值对应的控制策略，通过控制对应线路中的一二次融合柱上开关和/或智慧开关实现配电网重构。

[0144] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

[0145] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0146] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0147] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0148] 在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

[0149] 存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

[0150] 计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器 (CD‑ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。

[0151] 还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0152] 以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。