李正文，谷振皓，許 靜，郭春雨

（1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006；2.中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110168；3.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006）

專(zhuān)論

一種基于多源大數(shù)據(jù)的主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)

李正文1，谷振皓2，許 靜3，郭春雨1

（1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006；2.中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110168；3.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006）

介紹了基于多維度大數(shù)據(jù)的遼寧主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)，詳細(xì)描述了系統(tǒng)的建設(shè)背景、設(shè)計(jì)思想、組織構(gòu)架、主要功能以及在省級(jí)電網(wǎng)D－5000平臺(tái)的部署、應(yīng)用情況，重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)的先進(jìn)性以及對(duì)于主網(wǎng)線(xiàn)損管理工作的促進(jìn)作用，以對(duì)省級(jí)電網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)建設(shè)有所啟示。

線(xiàn)損；大數(shù)據(jù)；管理系統(tǒng)

電力網(wǎng)損是體現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)之一，反映了電網(wǎng)企業(yè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)水平和整體運(yùn)營(yíng)效率。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，新一輪電力體制改革深入推進(jìn)，電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境發(fā)生了深刻變化，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力增大，線(xiàn)損管理工作得到了電網(wǎng)企業(yè)的高度重視。近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司相繼印發(fā)了《國(guó)家電網(wǎng)公司線(xiàn)損管理辦法》、《國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于深化線(xiàn)損管理的意見(jiàn)》等一系列文件，對(duì)線(xiàn)損管理的精益化程度提出了更高要求。一直以來(lái)，針對(duì)降損措施以及線(xiàn)損管理系統(tǒng)建設(shè)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了諸多有益探索：文獻(xiàn)［1］指出了傳統(tǒng)線(xiàn)損管理的不足，提出了智能化線(xiàn)損管理體系；文獻(xiàn)［2］提出了一種線(xiàn)損管理系統(tǒng)的需求計(jì)劃和設(shè)計(jì)原則，并對(duì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了描述；文獻(xiàn)［3］設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種?。兀h一體化配電網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)，為實(shí)際生產(chǎn)決策提供技術(shù)支持；文獻(xiàn)［4］介紹了一種適用于配電網(wǎng)、基于圖模庫(kù)的線(xiàn)損管理系統(tǒng)，將線(xiàn)損理論計(jì)算與統(tǒng)計(jì)計(jì)算集成于一個(gè)平臺(tái)。但是現(xiàn)有研究主要集中于線(xiàn)損統(tǒng)計(jì)計(jì)算以及與之相配套的系統(tǒng)建設(shè)方面，對(duì)于影響線(xiàn)損統(tǒng)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)追溯回補(bǔ)等根本問(wèn)題涉及很少，迫切需要建立一種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)完整性、準(zhǔn)確性和時(shí)效性較高的線(xiàn)損管理系統(tǒng)。

本文介紹了一種基于多個(gè)數(shù)據(jù)源的主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)，描述了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、主體構(gòu)架、主要功能以及在遼寧220 kV及以上主網(wǎng)的應(yīng)用情況，重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗(yàn)方面的先進(jìn)性以及對(duì)于主網(wǎng)線(xiàn)損管理工作的促進(jìn)作用，以對(duì)國(guó)家電網(wǎng)公司正在開(kāi)展的同期線(xiàn)損系統(tǒng)建設(shè)有所啟示。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 主體架構(gòu)

遼寧主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)采用省地一體化模式建設(shè)，系統(tǒng)主站部署在遼寧省電力公司調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全Ⅲ區(qū)，各地市公司以及省檢修分公司通過(guò)電力信息網(wǎng)與系統(tǒng)主站實(shí)現(xiàn)信息交換。系統(tǒng)由數(shù)據(jù)源接入層、數(shù)據(jù)加工層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層組成。處于系統(tǒng)最底層的是數(shù)據(jù)源接入層，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐服務(wù)；中間層是數(shù)據(jù)加工層，通過(guò)數(shù)據(jù)清洗、校驗(yàn)，將基礎(chǔ)的電力電量數(shù)據(jù)加工生成網(wǎng)損指標(biāo)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)應(yīng)用層是系統(tǒng)中唯一面向用戶(hù)的應(yīng)用，為用戶(hù)提供數(shù)據(jù)報(bào)表以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析等功能。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约败浖軜?gòu)見(jiàn)圖1、圖2。

圖2 軟件層次結(jié)構(gòu)

1.2 主要功能

遼寧主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)損統(tǒng)計(jì)計(jì)算、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析以及系統(tǒng)管理等5個(gè)功能模塊組成。

1.2.1 數(shù)據(jù)傳輸模塊

建設(shè)了多維數(shù)據(jù)源的異構(gòu)數(shù)據(jù)接口，將電能量采集系統(tǒng)、調(diào)度EMS系統(tǒng)和生產(chǎn)早會(huì)系統(tǒng)的相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)定時(shí)任務(wù)自動(dòng)接入到系統(tǒng)。由于計(jì)算網(wǎng)損的關(guān)口點(diǎn)數(shù)量較多，為防止出現(xiàn)本地設(shè)備檢修、異常等原因?qū)е碌臄?shù)據(jù)無(wú)法及時(shí)采集情況，在數(shù)據(jù)傳輸模塊中建設(shè)了數(shù)據(jù)補(bǔ)采功能，包含人工補(bǔ)采、系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)采等。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理模塊

建設(shè)了用戶(hù)自定義的數(shù)據(jù)校核過(guò)濾功能，提供銘牌參數(shù)限值、歷史數(shù)據(jù)對(duì)照、實(shí)時(shí)電力積分對(duì)比3種校驗(yàn)規(guī)則，將不符合校核規(guī)則的壞數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾并生成提示信息，同時(shí)將通過(guò)校核的熟數(shù)據(jù)存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。該模塊實(shí)現(xiàn)了壞數(shù)據(jù)的校核、清理功能，這是本系統(tǒng)區(qū)別于同類(lèi)系統(tǒng)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。

1.2.3 網(wǎng)損統(tǒng)計(jì)分析模塊

根據(jù)220 kV及以上電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，自動(dòng)計(jì)算分壓、分區(qū)、分元件網(wǎng)損指標(biāo)，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)電廠(chǎng)、變電站母線(xiàn)不平衡率、線(xiàn)路損失率、主變損失率等分項(xiàng)輔助指標(biāo)，輔助線(xiàn)損管理人員分析、評(píng)估主網(wǎng)功率損失情況。

1.2.4 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析模塊

建設(shè)了分壓、分區(qū)、分元件的負(fù)載率查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)以及歷史網(wǎng)損指標(biāo)與電網(wǎng)運(yùn)行方式的關(guān)聯(lián)分析功能，為省調(diào)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持。

1.2.5 系統(tǒng)管理模塊

支持發(fā)、輸、變電設(shè)備統(tǒng)一建模、用戶(hù)及權(quán)限分配、系統(tǒng)參數(shù)維護(hù)以及系統(tǒng)事件日志查詢(xún)統(tǒng)計(jì)等功能。

2 應(yīng)用情況

遼寧主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)于2015年投入運(yùn)行，按照遼寧主網(wǎng)線(xiàn)損管理業(yè)務(wù)流程，讀取電量采集系統(tǒng)、省調(diào)EMS系統(tǒng)、生產(chǎn)早會(huì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析全網(wǎng)一次網(wǎng)損、分電壓、分地區(qū)網(wǎng)損指標(biāo)以及主網(wǎng)設(shè)備損耗，實(shí)現(xiàn)了主網(wǎng)多維度網(wǎng)損指標(biāo)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算結(jié)果校核、異常數(shù)據(jù)糾錯(cuò)以及考核管理等功能。

2.1 多維度損耗統(tǒng)計(jì)

遼寧主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)根據(jù)不同時(shí)間維度的業(yè)務(wù)需求，分別接入了電量采集系統(tǒng)、調(diào)度EMS系統(tǒng)、生產(chǎn)早會(huì)系統(tǒng)3類(lèi)電量數(shù)據(jù)，同時(shí)提供人工數(shù)據(jù)申報(bào)功能，用于線(xiàn)損管理人員進(jìn)行典型時(shí)刻網(wǎng)損實(shí)測(cè)工作。通過(guò)引入電量系統(tǒng)數(shù)據(jù)，能夠計(jì)算15 min時(shí)間級(jí)別的全網(wǎng)一次網(wǎng)損、220／500 kV分電壓網(wǎng)損、各地市公司220 kV及以上輸變電設(shè)備損耗，為節(jié)能降耗以及輸配電價(jià)測(cè)算、過(guò)網(wǎng)費(fèi)計(jì)算等工作提供支持，見(jiàn)圖3、圖4。

圖3 系統(tǒng)15 min時(shí)間級(jí)別網(wǎng)損統(tǒng)計(jì)界面

圖4 系統(tǒng)主網(wǎng)分層分壓損耗統(tǒng)計(jì)界面

2.2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性校驗(yàn)

通過(guò)對(duì)調(diào)度EMS系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行積分，對(duì)電量采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。在數(shù)據(jù)校驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)不同數(shù)據(jù)源中相同廠(chǎng)變母線(xiàn)不平衡率、線(xiàn)路損失率、主變損失率情況，校核篩選出電量采集系統(tǒng)的異常數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)版本控制，替換異常數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)主網(wǎng)線(xiàn)損指標(biāo)的精確統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 24 h級(jí)別母線(xiàn)不平衡率校核界面

2.3 線(xiàn)損管理考核

通過(guò)篩查、記錄發(fā)電企業(yè)以及地區(qū)調(diào)度上報(bào)的電量數(shù)據(jù)質(zhì)量，按照《東北區(qū)域發(fā)電廠(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》和《遼寧電網(wǎng)調(diào)度專(zhuān)業(yè)檢查與考核標(biāo)準(zhǔn)》，為發(fā)電企業(yè)并網(wǎng)運(yùn)行考核以及供電公司同業(yè)對(duì)標(biāo)考核工作提供數(shù)據(jù)支持。

圖6 月度時(shí)間級(jí)別人工數(shù)據(jù)校核界面

3 系統(tǒng)先進(jìn)性

遼寧主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)基于電量采集系統(tǒng)（TMR）、調(diào)度EMS系統(tǒng)、生產(chǎn)早會(huì)系統(tǒng)等3種維度的大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了主網(wǎng)一次網(wǎng)損指標(biāo)的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、壞數(shù)據(jù)篩查以及網(wǎng)損指標(biāo)的多維度分析功能，相較于同類(lèi)系統(tǒng)有以下特點(diǎn)。

3.1 基于大數(shù)據(jù)的多維度計(jì)算

遼寧主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的人工報(bào)表、手動(dòng)計(jì)算的落后方式，系統(tǒng)按照統(tǒng)一規(guī)范，對(duì)取自電量采集系統(tǒng)、調(diào)度EMS系統(tǒng)、生產(chǎn)早會(huì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理，可在1 min內(nèi)自動(dòng)形成15 min、時(shí)、日、周、月等多時(shí)間維度的一次網(wǎng)損計(jì)算結(jié)果，每月可減少省／地兩級(jí)線(xiàn)損管理人員工作時(shí)間120 h，統(tǒng)計(jì)工作效率提升顯著。同時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)計(jì)算形成日時(shí)間級(jí)別的分壓、分區(qū)多維度網(wǎng)損指標(biāo)，為調(diào)度機(jī)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整電源及電網(wǎng)運(yùn)行方式提供參考。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2015年依托該系統(tǒng)減少主網(wǎng)損耗電量47.5萬(wàn)kWh。

3.2 計(jì)算結(jié)果的可比性驗(yàn)證

系統(tǒng)對(duì)電量采集系統(tǒng)、調(diào)度EMS系統(tǒng)、生產(chǎn)早會(huì)系統(tǒng)的3套獨(dú)立數(shù)據(jù)同時(shí)并行計(jì)算，通過(guò)元件以及母線(xiàn)、區(qū)域平衡度分析，生成3個(gè)相互獨(dú)立的網(wǎng)損結(jié)算結(jié)果，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，最終篩選形成唯一的網(wǎng)損計(jì)算結(jié)論，解決了長(zhǎng)期以來(lái)網(wǎng)損計(jì)算結(jié)果波動(dòng)較大、計(jì)算可靠性難以驗(yàn)證的問(wèn)題，線(xiàn)損管理工作質(zhì)效得到了較大提升。

3.3 源數(shù)據(jù)的多維度追溯糾錯(cuò)

通過(guò)對(duì)調(diào)度EMS系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行15 min及日線(xiàn)維度的積分計(jì)算，支持線(xiàn)損管理人員追溯查找電量采集系統(tǒng)、生產(chǎn)早會(huì)系統(tǒng)的壞數(shù)據(jù)。同時(shí)支持對(duì)影響基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量的人為原因進(jìn)行記錄考核。依托該功能，遼寧省調(diào)建立了基數(shù)數(shù)據(jù)質(zhì)量排查考核機(jī)制，對(duì)于提升基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理水平發(fā)揮了積極作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

建設(shè)滿(mǎn)足線(xiàn)損“四分”管理要求，具有信息化、自動(dòng)化、智能化為基本特征的主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)是電網(wǎng)企業(yè)節(jié)能降損、挖潛增效的必然選擇。遼寧主網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電量采集系統(tǒng)、調(diào)度EMS系統(tǒng)、生產(chǎn)早會(huì)系統(tǒng)3種獨(dú)立數(shù)據(jù)源的對(duì)比分析和篩查糾錯(cuò)，保證了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和時(shí)效性，解決了長(zhǎng)期以來(lái)電量數(shù)據(jù)質(zhì)量較差、難以實(shí)用的問(wèn)題，為深化線(xiàn)損分析管理工作提供了支持。該系統(tǒng)采用省地一體化模式建設(shè)，主體架構(gòu)以及主要功能可以直接移植至地（縣）調(diào)度機(jī)構(gòu)，具有較好的推廣應(yīng)用前景。

［1］李超英.基于電網(wǎng)智能化的中低壓線(xiàn)損管理研究［D］.天津：天津大學(xué)，2011.

［2］徐凌燕.電網(wǎng)線(xiàn)損模型研究及線(xiàn)損管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)［D］.北京：華北電力大學(xué)，2011.

［3］孟曉麗，李惠玲，盛萬(wàn)興.?。兀h一體化配電網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005，29（23）：87－90.

［4］李惠玲，盛萬(wàn)興，夢(mèng)曉麗.基于圖模庫(kù)一體化的配電網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)的研制［J］.電力自動(dòng)化設(shè)備，2008，28（6）：89－92.

A Power Loss Management System Based on Multi?Source Big Data

LI Zhengwen1，GU Zhenhao2，XU Jing3，GUO Cunyu1
（1.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.Shenyang Institute of Computing Technology Co.，Ltd.，CAS，Shenyang，Liaoning 110168，China；3.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

This paper introduces Liaoning power loss management system based on the multi dimension big data source and describes in detail on power loss system's design concept，organization structure，main functions and its set?up on the D?5000 platform of province power supply.It also focuses on this system's advantage，application status and management work.Some inspiration and reference to the further improvement of province power supply's power loss management work are provided.

line loss；big data；management system

TM73

A

1004－7913（2016）11－0001－03

李正文（1980），男，碩士，高級(jí)工程師，從事發(fā)電調(diào)度、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析工作。

2016－08－20）