王曉蔚，胡文平，馬斌，梁賓

(1.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，石家莊市050021;2.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司，石家莊市050021)

省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)

王曉蔚1，胡文平1，馬斌2，梁賓1

(1.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，石家莊市050021;2.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司，石家莊市050021)

省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)采用CIM模型接口從EMS中直接導(dǎo)入電網(wǎng)模型，不需要人工重復(fù)建模，能跟蹤電網(wǎng)模型的變化，保證狀態(tài)估計(jì)合格率處于較高的水平，為網(wǎng)損的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)和計(jì)算奠定基礎(chǔ)。該平臺(tái)能夠提供的電量數(shù)據(jù)覆蓋了110 kV及以上的全部電網(wǎng)模型，是電量采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)的重要校驗(yàn)和補(bǔ)充;基于在線數(shù)據(jù)的網(wǎng)損分析平臺(tái)，為工作人員提供更為全面的網(wǎng)損電量的分析平臺(tái);通過(guò)對(duì)各種運(yùn)行方式下的系統(tǒng)網(wǎng)損和設(shè)備網(wǎng)損情況進(jìn)行分析研究，從而找到降低網(wǎng)損的有效途徑;應(yīng)用此計(jì)算平臺(tái)，開(kāi)展河北南部電網(wǎng)典型日負(fù)荷方式下線損理論計(jì)算工作;通過(guò)每日的線損理論分析，發(fā)現(xiàn)EMS系統(tǒng)在線數(shù)據(jù)存在的問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題，提高系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)合格率。

省地一體化;在線網(wǎng)損分析;實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);線損

0 引言

在“十二五”期間，國(guó)家提出了節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)，需要進(jìn)一步降低網(wǎng)損，提高電能的利用效率，創(chuàng)造更高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。河北南部電網(wǎng)(簡(jiǎn)稱河北南網(wǎng))北聯(lián)京津唐電網(wǎng)，西接山西電網(wǎng)，南聯(lián)河南電網(wǎng)，東接山東電網(wǎng)，是我國(guó)“西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”的重要通道，如何控制網(wǎng)損更是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)以省調(diào)和各地調(diào)的EMS系統(tǒng)為數(shù)據(jù)來(lái)源［1-2］，采用IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)從EMS系統(tǒng)中獲取電網(wǎng)模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，網(wǎng)損分析系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)［3-5］，以狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果作為電網(wǎng)運(yùn)行的基態(tài)潮流，對(duì)選定范圍內(nèi)電網(wǎng)線路和變壓器等設(shè)備網(wǎng)損進(jìn)行分析計(jì)算。在省調(diào)及各地區(qū)供電公司安裝網(wǎng)損分析計(jì)算軟件客戶端，建立省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)。應(yīng)用該平臺(tái)可以合理制定降損方案，挖掘降損潛力，為網(wǎng)損管理和規(guī)劃投資提供輔助決策，對(duì)科學(xué)評(píng)價(jià)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，指導(dǎo)今后的降損工作起積極作用。

1 網(wǎng)損理論分析計(jì)算現(xiàn)狀

我國(guó)電網(wǎng)的運(yùn)行和管理具有典型的分層分區(qū)的特點(diǎn)，而調(diào)度中心內(nèi)又按專業(yè)職能分為若干部門。隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及各類計(jì)算分析程序的應(yīng)用和推廣，各級(jí)調(diào)度中心各部門相繼積累了大量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)資源，這些數(shù)據(jù)資源通常都是針對(duì)本部門的特定應(yīng)用而建立的，可以看作是電力系統(tǒng)的特定視圖［6］。另一方面，許多電網(wǎng)計(jì)算分析程序，例如電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算等，需要基于相對(duì)完整準(zhǔn)確的電網(wǎng)模型信息才能給出合理、可信的計(jì)算結(jié)果［7-8］。信息孤島的出現(xiàn)使得這類計(jì)算分析一般只能依靠人工維護(hù)大量的計(jì)算數(shù)據(jù)，在一定程度上限制了計(jì)算程序的應(yīng)用范圍，同時(shí)也造成了巨大的人力浪費(fèi)。近年來(lái)，標(biāo)準(zhǔn)電網(wǎng)模型、計(jì)算機(jī)網(wǎng)格等新技術(shù)的出現(xiàn)為建立調(diào)度中心統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)提供了可能，各類應(yīng)用程序有可能通過(guò)連接數(shù)據(jù)總線的方式接入系統(tǒng)，避免了大量多對(duì)多私有數(shù)據(jù)接口［9］。河北南網(wǎng)經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，已經(jīng)具有較為完備的遙測(cè)系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算提供了較好的基礎(chǔ)。同時(shí)隨著電網(wǎng)的發(fā)展，特別是電力市場(chǎng)的引入，需要更多地關(guān)注于提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，因此需要及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握系統(tǒng)網(wǎng)損的變化。

當(dāng)前河北省多數(shù)地區(qū)電網(wǎng)的網(wǎng)損統(tǒng)計(jì)基于電量采集系統(tǒng)，網(wǎng)損理論計(jì)算基于實(shí)測(cè)日負(fù)荷進(jìn)行，無(wú)法對(duì)全網(wǎng)網(wǎng)損進(jìn)行深層次的精細(xì)化分析?，F(xiàn)有的基于報(bào)表數(shù)據(jù)的離線網(wǎng)損分析系統(tǒng)局限于僅能提供離線計(jì)算功能。現(xiàn)有的網(wǎng)損分析系統(tǒng)是離線的，在進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，需要離線手工建立電網(wǎng)模型和數(shù)據(jù)［10-12］，計(jì)算的準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、周期長(zhǎng)。傳統(tǒng)的網(wǎng)損分析系統(tǒng)采用報(bào)表數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)來(lái)源，由于報(bào)表數(shù)據(jù)都是人工記錄上報(bào)，存在一定的誤差及不確定性，不能對(duì)各種運(yùn)行方式下的網(wǎng)損進(jìn)行分析計(jì)算。報(bào)表本身只是一個(gè)數(shù)據(jù)文件，沒(méi)有建立完整的電網(wǎng)模型，因此只能對(duì)歷史上的網(wǎng)損數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，無(wú)法進(jìn)行網(wǎng)損的深層次研究。在實(shí)際生產(chǎn)中，需要對(duì)各種運(yùn)行方式下的系統(tǒng)網(wǎng)損和設(shè)備網(wǎng)損情況進(jìn)行分析研究，從而找到降低網(wǎng)損的有效途徑［13］。這需要根據(jù)電網(wǎng)模型，進(jìn)行潮流計(jì)算、網(wǎng)損分析對(duì)比等計(jì)算。這些高級(jí)的分析計(jì)算功能都是傳統(tǒng)的電量系統(tǒng)無(wú)法提供的。

省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)的開(kāi)發(fā)彌補(bǔ)了離線分析計(jì)算軟件和電量采集系統(tǒng)的不足。本系統(tǒng)通過(guò)調(diào)度EMS系統(tǒng)獲取實(shí)時(shí)電網(wǎng)模型和運(yùn)行數(shù)據(jù)，不需要人工重復(fù)建模，能實(shí)時(shí)反映電網(wǎng)的發(fā)展變化，提高了網(wǎng)損分析的計(jì)算效率。本系統(tǒng)能夠提供的電量數(shù)據(jù)覆蓋了110 kV及以上的全部電網(wǎng)模型，是電量采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)的重要校驗(yàn)和補(bǔ)充。積分電量是以狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行電量積分計(jì)算，而電能量系統(tǒng)中的電量是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際電表的電量，2種電量的互相校核大大提高了電量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性?；谠诰€數(shù)據(jù)的網(wǎng)損分析系統(tǒng)，可以對(duì)不同方式下的網(wǎng)損情況等進(jìn)行模擬分析計(jì)算，為工作人員提供更為全面的網(wǎng)損電量的分析平臺(tái)，通過(guò)對(duì)各種運(yùn)行方式下的系統(tǒng)網(wǎng)損和設(shè)備網(wǎng)損情況進(jìn)行分析研究，從而找到降低網(wǎng)損的有效途徑。

2 省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)開(kāi)發(fā)的總體思路

省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)擬采用IEC 61970 XML/CIM/CIS標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)交換規(guī)范》，以河北南網(wǎng)現(xiàn)有EMS系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過(guò)分析EMS的特點(diǎn)和計(jì)算要求，制定切實(shí)可行的技術(shù)方案，經(jīng)濟(jì)、快速地予以實(shí)施。

省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)的網(wǎng)損計(jì)算子系統(tǒng)，采用了獨(dú)立的狀態(tài)估計(jì)模塊，在獲得的SCADA量測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，從而排除量測(cè)系統(tǒng)中的壞數(shù)據(jù)。由于采用了CIM模型接口從EMS中直接導(dǎo)入電網(wǎng)模型，省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)能跟蹤電網(wǎng)模型的變化，保證狀態(tài)估計(jì)合格率處于較高的水平，為網(wǎng)損的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)和計(jì)算奠定基礎(chǔ)。省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)與EMS的通信接口每15 min傳送1次變化的量測(cè)數(shù)據(jù)，狀態(tài)估計(jì)每15 min計(jì)算1次，并把計(jì)算的結(jié)果存入網(wǎng)損數(shù)據(jù)庫(kù)，供網(wǎng)損分析計(jì)算。同時(shí)系統(tǒng)也自動(dòng)監(jiān)測(cè)狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算情況，當(dāng)狀態(tài)估計(jì)質(zhì)量很差(如殘差很大或合格率較低時(shí))，系統(tǒng)將采用量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，同時(shí)置入相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)志。

(1)以中調(diào)e語(yǔ)言方式從EMS系統(tǒng)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在采集的SCADA實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算。每隔15 min保存完整的電網(wǎng)全息數(shù)據(jù)斷面，包括電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)、量測(cè)數(shù)據(jù)、狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)、關(guān)口、計(jì)算點(diǎn)。采用壓縮技術(shù)保存，每個(gè)數(shù)據(jù)斷面大小為500～600 kB，數(shù)據(jù)斷面以二進(jìn)制方式存入Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中，不需要管理大量的數(shù)據(jù)文件。

(2)在省調(diào)及各供電公司安裝網(wǎng)損分析計(jì)算軟件客戶端，建立省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)。應(yīng)用省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)，進(jìn)行河北南網(wǎng)典型日線損理論計(jì)算工作，完成220 kV及以上主網(wǎng)理論線損計(jì)算及各供電公司110 kV電網(wǎng)理論線損計(jì)算。

(3)開(kāi)展EMS系統(tǒng)維護(hù)工作、為各地調(diào)提供技術(shù)支持，及時(shí)解決維護(hù)工作中遇到的問(wèn)題，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，提高狀態(tài)估計(jì)合格率，保證省調(diào)及各地調(diào)狀態(tài)估計(jì)合格率在95%以上。

(4)采用標(biāo)準(zhǔn)化的CIM模型作為電網(wǎng)模型的接口。系統(tǒng)遵循IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)CIM模型與EMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模型一體化，能及時(shí)獲得電網(wǎng)的最新模型。采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅姆椒▽?shí)現(xiàn)網(wǎng)損統(tǒng)計(jì)區(qū)域模型的自動(dòng)搜索建模和模型的自動(dòng)更新。

(5)采用快速狀態(tài)估計(jì)作為在線網(wǎng)損分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，采用先進(jìn)的不良數(shù)據(jù)檢錯(cuò)和辨識(shí)的快速算法，保證狀態(tài)估計(jì)的速度和準(zhǔn)確性。系統(tǒng)每15 min完成1次狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，并以15 min為電量梯形積分的周期，可以充分保證電量積分計(jì)算的高精度。

(6)采用基于壓縮技術(shù)的電網(wǎng)實(shí)時(shí)斷面全息存儲(chǔ)技術(shù)，能以15 min為周期，保存完整的EMS電網(wǎng)模型的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、量測(cè)數(shù)據(jù)、狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)，基于該全息斷面，能完整再現(xiàn)電網(wǎng)的信息并進(jìn)行各種潮流分析。

(7)省調(diào)和各地調(diào)PAS系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)出電網(wǎng)模型CIM文件、SVG圖形文件和E格式數(shù)據(jù)文件，通過(guò)正向隔離裝置，將數(shù)據(jù)傳送到安全I(xiàn)II區(qū)的數(shù)據(jù)服務(wù)器中。將這些數(shù)據(jù)通過(guò)安全I(xiàn)II區(qū)發(fā)送到河北省電力公司數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心通過(guò)綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)發(fā)送到電科院的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器中，經(jīng)省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)能夠正確、及時(shí)地獲取電網(wǎng)的模型、圖形和數(shù)據(jù)，并減少維護(hù)工作量。

省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)硬件配置如圖1所示，其中配置1臺(tái)數(shù)據(jù)接收服務(wù)器，用于接收從省調(diào)和各個(gè)地調(diào)傳輸?shù)膱D形、模型和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器安裝Linux操作系統(tǒng)，保證其網(wǎng)絡(luò)安全性。配置2塊網(wǎng)卡，一塊與綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)相連獲取電網(wǎng)數(shù)據(jù)，另一塊與網(wǎng)損系統(tǒng)主交換機(jī)相連，為網(wǎng)損系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。配置1臺(tái)網(wǎng)損計(jì)算服務(wù)器用于保存省調(diào)和6個(gè)地調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并完成網(wǎng)損分析的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)等功能。配置1臺(tái)微機(jī)工作站用于監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行情況，以及進(jìn)行相關(guān)的規(guī)劃分析計(jì)算。工作站可以登錄到任何計(jì)算服務(wù)器上，查看網(wǎng)損系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果。

各供電公司需要準(zhǔn)備客戶端計(jì)算機(jī)，硬件配置標(biāo)準(zhǔn):CPU大于等于2.4GHz;內(nèi)存大于等于4GB;硬盤(pán)大于等于50G硬盤(pán)?？蛻舳擞?jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)需求包括:各供電公司網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能夠訪問(wèn)IP地址為10.123.97.15的21端口和1521端口，即具備訪問(wèn)電科院網(wǎng)損服務(wù)器的FTP和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的條件。

省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)的軟件系統(tǒng)包括5個(gè)子系統(tǒng):網(wǎng)損統(tǒng)計(jì)建模子系統(tǒng)、網(wǎng)損計(jì)算子系統(tǒng)、網(wǎng)損電量積分存儲(chǔ)子系統(tǒng)、網(wǎng)損電量查詢分析子系統(tǒng)、規(guī)劃電網(wǎng)分析計(jì)算子系統(tǒng)。

省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法如下。

(1)需要建立的用戶:LOSS_HBEI，LOSS_XTAI，LOSS_HDAN，LOSS_BDING，LOSS_SJZ，LOSS_ HSHUI，LOSS_CZHOU。

(2)由于采用了表分區(qū)的存儲(chǔ)技術(shù)，因此需要的表空間如下。

1)用來(lái)存儲(chǔ)區(qū)域、關(guān)口、設(shè)備、計(jì)算點(diǎn)等歷史數(shù)據(jù)，每年1個(gè)分區(qū):LOSS_2010。

2)用來(lái)存儲(chǔ)斷面數(shù)據(jù)用于歷史分析，每個(gè)月1個(gè)分區(qū):CASE_2011_01;CASE_2011_02;CASE_2011_ 03;CASE_2011_04;CASE_2011_05;CASE_2011_06; CASE_2010_07;CASE_2010_08;CASE_2010_09; CASE_2010_10;CASE_2010_11;CASE_2010_12。

本系統(tǒng)具有如下的創(chuàng)新點(diǎn):

(1)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)關(guān)口定義，通過(guò)拓?fù)浞治鲎詣?dòng)生成網(wǎng)損統(tǒng)計(jì)模型并自動(dòng)維護(hù)模型;

(2)采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)觸發(fā)器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了表達(dá)式電量和統(tǒng)計(jì)電量的自動(dòng)計(jì)算，可以方便靈活地對(duì)斷面的網(wǎng)損電量、網(wǎng)損率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析;

(3)增加未來(lái)規(guī)劃廠站網(wǎng)損分析功能，通過(guò)EMS系統(tǒng)獲取所述實(shí)時(shí)電網(wǎng)模型和數(shù)據(jù)，在省調(diào)和各地調(diào)真實(shí)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，增加新設(shè)備，建立規(guī)劃態(tài)電網(wǎng)模型，在相應(yīng)的時(shí)段內(nèi)，對(duì)規(guī)劃態(tài)電網(wǎng)網(wǎng)損進(jìn)行分析計(jì)算;

(4)增加5年規(guī)劃網(wǎng)損分析系統(tǒng)，增加了“未來(lái)規(guī)劃1”、“未來(lái)規(guī)劃2”、“未來(lái)規(guī)劃3”、“未來(lái)規(guī)劃4”、“未來(lái)規(guī)劃5”等5個(gè)規(guī)劃態(tài)，可以分別建立未來(lái)5年的規(guī)劃電網(wǎng)。

通過(guò)與EMS實(shí)時(shí)信息及規(guī)劃網(wǎng)損系統(tǒng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)電網(wǎng)信息和規(guī)劃電網(wǎng)信息的顯示。利用雙屏顯示方法可以實(shí)現(xiàn)同一畫(huà)面對(duì)比顯示同一負(fù)荷分布情況下，實(shí)際電網(wǎng)和規(guī)劃電網(wǎng)的潮流、網(wǎng)損等信息。

3 網(wǎng)損分析計(jì)算實(shí)例

應(yīng)用省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)，進(jìn)行河北南網(wǎng)典型日負(fù)荷方式下線損理論計(jì)算工作，完成220 kV及以上主網(wǎng)理論線損計(jì)算及各供電公司110 kV電網(wǎng)理論線損計(jì)算。通過(guò)線損的理論分析計(jì)算可以深入了解河北南網(wǎng)線損構(gòu)成及分布情況，找出影響線損率變化的主要環(huán)節(jié)和因素。通過(guò)每日的線損理論分析，發(fā)現(xiàn)EMS系統(tǒng)在線數(shù)據(jù)存在的問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)合格率。對(duì)各種運(yùn)行方式下的系統(tǒng)網(wǎng)損和設(shè)備網(wǎng)損情況進(jìn)行分析研究，從而找到降低網(wǎng)損的有效途徑。

3.1 網(wǎng)損分析計(jì)算流程

(1)登錄網(wǎng)損分析系統(tǒng)，可以選擇登錄省調(diào)或6個(gè)地調(diào)的數(shù)據(jù)。

(2)進(jìn)行拓?fù)浞治?，排除量測(cè)系統(tǒng)中的壞數(shù)據(jù)。

(3)選擇研究態(tài)，將計(jì)算結(jié)果存放在所選擇的研究態(tài)。

(4)進(jìn)行網(wǎng)損分析計(jì)算，網(wǎng)損分析計(jì)算結(jié)果如圖2中曲線所示。

3.2 典型日網(wǎng)損分析計(jì)算

應(yīng)用省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)，進(jìn)行河北南網(wǎng)典型日負(fù)荷方式下線損理論計(jì)算工作，其中6月份最大負(fù)荷日和上年代表日全網(wǎng)500 kV線損理論計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

(1)負(fù)荷變化對(duì)本層線損率的影響。與去年典型日相比，500 kV電網(wǎng)無(wú)新的發(fā)電機(jī)組接入，500 kV電源點(diǎn)沒(méi)有變化，同時(shí)500 kV外購(gòu)電量顯著增加，增供電力需從高電壓等級(jí)逐級(jí)經(jīng)過(guò)變壓器和線路轉(zhuǎn)供，造成線損、變損都有不同程度的增加。

(2)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式變化對(duì)本層線損率的影響。與去年代表日相比，河北南網(wǎng)500 kV網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變化不大，主要潮流走向在西電東送的大局下，呈現(xiàn)以電源接入相對(duì)集中的石家莊地區(qū)為中心，向周邊電網(wǎng)輻射供電的格局。500 kV慈云站投運(yùn)后獨(dú)立分區(qū)運(yùn)行，河北南網(wǎng)形成邯邢、石保、衡滄、慈云4個(gè)220 kV供電區(qū)運(yùn)行，500 kV網(wǎng)絡(luò)成為各供電分區(qū)間傳輸電量的唯一通道，使500 kV損耗有所上升。500 kV廣元站投運(yùn)后，加強(qiáng)了局部電網(wǎng)的支撐并為后續(xù)大容量機(jī)組的接入創(chuàng)造了條件，有利于優(yōu)化局部地區(qū)潮流分布和后期主網(wǎng)損耗的降低。

(3)線路損失對(duì)本層線損率的影響。500 kV線路損失占比較高，線路損失占比維持較高的主要原因一是特高壓和京津唐轉(zhuǎn)供山東電力仍較高，河北南網(wǎng)穿越潮流較重，增加了線路損失;二是隨著電網(wǎng)解環(huán)工作的逐步進(jìn)行，河北南網(wǎng)目前形成邯邢、石保、衡滄、慈云4個(gè)220 kV供電區(qū)運(yùn)行，500 kV網(wǎng)絡(luò)作為各供電分區(qū)間傳輸電量的通道，線路損耗有所上升。

3.3 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

根據(jù)不同季節(jié)的負(fù)荷情況，通過(guò)對(duì)變電站的多臺(tái)變壓器分別調(diào)節(jié)冷備、熱備、運(yùn)行的不同運(yùn)行工況，來(lái)降低全站的變損。

以2012年1月22日14:00的河北省調(diào)的數(shù)據(jù)斷面為計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，該斷面為春節(jié)期間負(fù)荷較小，變壓器大多輕載運(yùn)行。如石家莊地調(diào)的侯坊站，2臺(tái)變壓器額定容量為120 MVA，2號(hào)主變的有功負(fù)荷為38 MW，3號(hào)主變的有功負(fù)荷為18 MW。變壓器輕載運(yùn)行。2012年1月22日侯坊站的損耗如表2所示。

將侯坊站3號(hào)主變停運(yùn)，其所帶負(fù)荷轉(zhuǎn)至侯坊站2號(hào)主變。侯坊站的損耗如表3所示。

由表2、3可得，侯坊站主變停備后，1天全站的變損減小值為1.87 MW·h。

3.4 電網(wǎng)運(yùn)行在線數(shù)據(jù)分析日?qǐng)?bào)

為了保證網(wǎng)損分析計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須保證在線數(shù)據(jù)的質(zhì)量，省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)只有收集到了質(zhì)量好的數(shù)據(jù)，才能開(kāi)展準(zhǔn)確的計(jì)算分析工作。為了更快更好地提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，課題組督促各地調(diào)開(kāi)展EMS系統(tǒng)維護(hù)工作，為各地調(diào)提供技術(shù)支持，及時(shí)解決維護(hù)工作中遇到的問(wèn)題，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。截至目前，省調(diào)和各地調(diào)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一直很好，各地調(diào)持續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)工作，狀態(tài)估計(jì)合格率穩(wěn)中有升。

整理電網(wǎng)運(yùn)行在線數(shù)據(jù)分析日?qǐng)?bào)，通過(guò)電網(wǎng)運(yùn)行在線數(shù)據(jù)分析日?qǐng)?bào)觀察每日傳送數(shù)據(jù)的狀態(tài)估計(jì)合格率及每日的線損情況。某日的電網(wǎng)運(yùn)行在線數(shù)據(jù)分析日?qǐng)?bào)如表4～6所示。

4 系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果

(1)提供網(wǎng)損監(jiān)測(cè)和降損輔助決策平臺(tái)，供使用人員對(duì)網(wǎng)損進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。傳統(tǒng)的的網(wǎng)損分析系統(tǒng)是離線的，在進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，需要離線手工建立電網(wǎng)模型和數(shù)據(jù)，計(jì)算的準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、周期長(zhǎng)。省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)從EMS系統(tǒng)中獲取電網(wǎng)模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，可以實(shí)現(xiàn)離線的網(wǎng)損分析和網(wǎng)損優(yōu)化計(jì)算，為系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行提供智能的降損決策。

(2)提供基于網(wǎng)損電量歷史數(shù)據(jù)的網(wǎng)損統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)網(wǎng)損日分析提供技術(shù)支持。省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)建立了網(wǎng)損分析的基本模型，在此模型基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)損統(tǒng)計(jì)區(qū)域的自動(dòng)拓?fù)渖?，?shí)現(xiàn)了網(wǎng)損分析模型的自動(dòng)生成和自動(dòng)維護(hù);實(shí)現(xiàn)了電量的積分計(jì)算和存儲(chǔ)，根據(jù)快速狀態(tài)估計(jì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行電量的梯形積分，并將完整的電量數(shù)據(jù)保存入數(shù)據(jù)庫(kù)中;實(shí)現(xiàn)了基于研究態(tài)的離線網(wǎng)損分析;系統(tǒng)能夠根據(jù)分析計(jì)算結(jié)果提供任意時(shí)段的符合要求的報(bào)表輸出。

(3)提供基于完整的電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)斷面的潮流分析和時(shí)段連續(xù)分析，供工作人員研究電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、方式變化對(duì)網(wǎng)損的影響，作出合理的規(guī)劃和決策。在實(shí)際生產(chǎn)中，需要對(duì)各種運(yùn)行方式下的系統(tǒng)網(wǎng)損和設(shè)備網(wǎng)損情況進(jìn)行分析研究，從而找到降低網(wǎng)損的有效途徑。這需要根據(jù)電網(wǎng)模型，進(jìn)行潮流、網(wǎng)損分析對(duì)比、網(wǎng)損靈敏度、有功最優(yōu)潮流等計(jì)算。

(4)能夠適用于各種電壓等級(jí)的電網(wǎng)，對(duì)地區(qū)電網(wǎng)同樣適用，為省地聯(lián)合降損提供了強(qiáng)大的平臺(tái)。

(5)適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的要求，將規(guī)劃電網(wǎng)與實(shí)際電網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)損對(duì)比分析。目前的實(shí)時(shí)電網(wǎng)網(wǎng)損分析系統(tǒng)不能對(duì)規(guī)劃態(tài)電網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)損分析計(jì)算。省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)在EMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)電網(wǎng)網(wǎng)損分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用規(guī)劃態(tài)電網(wǎng)網(wǎng)損分析系統(tǒng)完成規(guī)劃態(tài)電網(wǎng)的網(wǎng)損分析計(jì)算。

程序需要繼續(xù)完善的工作如下:

(1)各供電公司安裝客戶端，進(jìn)行模型維護(hù);

(2)2個(gè)供電公司同時(shí)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，設(shè)置優(yōu)先級(jí)，開(kāi)發(fā)優(yōu)先級(jí)訪問(wèn)順序程序，該程序能夠看到前面有幾個(gè)用戶在等待;

(3)增加各地調(diào)分區(qū)線損，各地調(diào)220 kV主變所帶110 kV變電站能自動(dòng)分區(qū);

(4)報(bào)表中增加線路和主變功率因數(shù)數(shù)據(jù);

(5)在省公司及各地調(diào)工作平臺(tái)圖形界面中增加顯示空載損耗和空載電流參數(shù);

(6)各供電公司EMS數(shù)據(jù)中增加變壓器空載損耗數(shù)據(jù)，沒(méi)有空載損耗則沒(méi)有變壓器鐵損，變壓器損耗值偏低，銅鐵損比偏大;

(7)各廠站按拼音順序排序。

5 結(jié)論

利用省地一體化在線網(wǎng)損分析計(jì)算平臺(tái)開(kāi)展線損理論計(jì)算工作，通過(guò)對(duì)不同運(yùn)行方式下線損理論計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析，可以找出影響河北南網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要因素和存在的問(wèn)題，基本掌握電網(wǎng)線損構(gòu)成情況，為電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、改造提供理論依據(jù)，對(duì)科學(xué)評(píng)價(jià)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，指導(dǎo)今后降損工作起到積極作用。

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(編輯:張媛媛)

Online Network-Loss Calculation Platform with Provincial and Regional Integration

WANG Xiaowei1，HU Wenping1，MA Bin2，LIANG Bin1
(1.Hebei Electric Power Research Institute，State Grid Hebei Electric Power Corporation，Shijiazhuang 050021，China; 2.State Grid Hebei Electric Power Corporation，Shijiazhuang 050021，China)

The online line-loss calculation platform with province and region integration uses the CIM model interface and imports grid models directly from the EMS，which does not require building the model manually and repetitively.It can track the changes of the grid model，and ensure the qualified rate of state estimation at a higher level，which can lay the foundation for the accuracy statistics and computation of the loss-loss.The power data provided in the platform can covered all grid models of 110 kV and above，which is the verification and important supplement of power data collection system. Based on this platform，it can provide a more comprehensive analysis platform of network-loss for the staff，and find an effective way to reduce network-loss through the analysis of system loss and equipment loss under various operation modes. The theoretical calculations of line-loss in Hebei South Grid under typical daily load mode have been carried out by using this platform.Through the daily line loss analysis，it can find the problems of online data in the EMS system in time，which can improve the qualified rate of system state estimation.

province and region integration;online network-loss analysis;real-time data;line loss

TM 711

A

1000－7229(2014)01－0062－06

10.3969/j.issn.1000－7229.2014.01.012［HT］

2013-07-11

2013-08-11

王曉蔚(1970)，女，博士，高工，主要從事電力系統(tǒng)仿真分析計(jì)算工作，E-mail:wxwhwp@163.com;

胡文平(1968)，男，博士，高工，主要從事系統(tǒng)運(yùn)行、系統(tǒng)分析計(jì)算工作;

馬斌(1984)，男，工程師，主要從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化工作;

梁賓(1986)，男，工程師，主要從事配網(wǎng)自動(dòng)化工作。