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        配網(wǎng)運營趨勢分布圖算法研究及實現(xiàn)

        2016-10-22 01:38:35何安宏肖徐兵
        數(shù)碼世界 2016年10期
        關(guān)鍵詞:關(guān)鍵配電網(wǎng)趨勢

        何安宏 肖徐兵

        國電南瑞科技股份有限公司

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        配網(wǎng)運營趨勢分布圖算法研究及實現(xiàn)

        何安宏 肖徐兵

        國電南瑞科技股份有限公司

        本文通過選取配網(wǎng)運營管理中的幾個關(guān)鍵業(yè)務視角,實現(xiàn)從設備運行風險、損益風險及可靠性等角度挖掘配網(wǎng)大數(shù)據(jù)共性規(guī)律、鎖定日常管理短板、實現(xiàn)動態(tài)過程管控,量化評估成效,形成“配網(wǎng)運營趨勢分布圖”,為配網(wǎng)運營的精益化管理,提供輔助支撐。

        電網(wǎng)GIS 重載 過載 供電可靠率 線損 負荷密度

        1 引言

        配網(wǎng)作為電網(wǎng)的末端環(huán)節(jié),直接面向廣大電力客戶,配網(wǎng)管理水平的高低,直接影響供電能力與供電質(zhì)量,關(guān)系電網(wǎng)企業(yè)的運營水平和社會形象。深化配網(wǎng)管理,及時發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)運行中的薄弱環(huán)節(jié),掌握配網(wǎng)運營趨勢,保證配網(wǎng)健康運行,既是滿足客戶訴求,實現(xiàn)企業(yè)健康發(fā)展的需求,更是實現(xiàn)社會穩(wěn)定、經(jīng)濟發(fā)展的需求。

        國網(wǎng)公司近幾年陸續(xù)建設了生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、95598系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、國網(wǎng)GIS平臺、用電信息采集系統(tǒng)等,多個省市公司基于自建系統(tǒng),初步建立了對配電網(wǎng)運營全過程進行監(jiān)控和管理的信息平臺,實現(xiàn)了對配網(wǎng)設備以及自動化運行狀況的監(jiān)控功能,但是大都以縱向深入為主,將多個業(yè)務進行橫向集成的程度不高。需要進行數(shù)據(jù)分析時,各專業(yè)部門需要根據(jù)各自需求,從各系統(tǒng)導出大量數(shù)據(jù),再進行人為加工和校核,嚴重影響了工作效率和質(zhì)量。隨著配電網(wǎng)越來越龐大、運行方式越來越復雜,如果沒有有效的科學手段進行輔助決策分析,未來工作難度將越來越大,無法做到及時發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)運行中的薄弱環(huán)節(jié), 難以實時掌握配網(wǎng)運營趨勢。

        本文通過將多個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行橫向集成,對關(guān)鍵業(yè)務數(shù)據(jù)進有效分析和深度挖掘,形成一個可以量化的指標數(shù)據(jù),并結(jié)合電網(wǎng)GIS圖形以不同的顏色直觀標示出哪塊區(qū)域比較薄弱,根據(jù)顏色的變化及時掌握配網(wǎng)的運營趨勢情況,保證配網(wǎng)健康穩(wěn)定的運行。

        2 配網(wǎng)運營趨勢分布圖算法

        在電網(wǎng)GIS地理圖中按設定大小劃分網(wǎng)格,選取幾個關(guān)鍵業(yè)務視角,分別計算在一段時間范圍內(nèi)(如最近一個月)這幾個關(guān)鍵業(yè)務在每個網(wǎng)格內(nèi)的可量化指標,并根據(jù)每個業(yè)務視角分配的權(quán)重比例,計算出每個網(wǎng)格內(nèi)的配網(wǎng)運營趨勢的總指標。按關(guān)注程度將指標分為5個等級,用從淺到深的顏色來填充網(wǎng)格,顏色越深表示該網(wǎng)格的電網(wǎng)運營情況最為薄弱或最值得關(guān)注,如果某個網(wǎng)格內(nèi)沒有電網(wǎng)設備則沒有顏色。

        指標計算方式可結(jié)合網(wǎng)格大小動態(tài)調(diào)整,本文中選擇的網(wǎng)格大小為300米*300米,時間范圍為最近一個月,指標取值范圍為1至 5級,考慮的關(guān)鍵業(yè)務視角及指標權(quán)重如表1。

        2.1網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格內(nèi)臺區(qū)統(tǒng)計

        (1)在電網(wǎng)GIS中指定需要進行配網(wǎng)運營趨勢分析的地理范圍,如分析某個地市局的管轄范圍,則需要分析的地理范圍為該市的地理行政區(qū)面積,將指定的地理范圍按300米*300米劃分網(wǎng)格,確定每一個網(wǎng)格的左上角及右下角地理坐標。

        (2)從電網(wǎng)GIS中查詢指定的地理范圍內(nèi)所有配電臺區(qū),并確定每個臺區(qū)的地理坐標。

        (3)根據(jù)網(wǎng)格的左上角及右下角坐標和臺區(qū)的坐標,計算每個網(wǎng)格內(nèi)的臺區(qū)數(shù),同時確定每個臺區(qū)所屬的網(wǎng)格。

        2.2臺區(qū)故障次數(shù)

        計算網(wǎng)格內(nèi)的臺區(qū)故障次數(shù),關(guān)鍵是獲取到指定時間范圍內(nèi)每個發(fā)生過故障的臺區(qū)??蓮纳a(chǎn)管理系統(tǒng)(PMS)或配網(wǎng)搶修指揮平臺中獲取指定時間范圍內(nèi)所有發(fā)生過故障的臺區(qū),分別計算每個網(wǎng)格內(nèi)的所有臺區(qū)共發(fā)行過幾次故障,計算方法為只要有一個臺區(qū)發(fā)生過一次故障計數(shù)就加1,同理一個臺區(qū)發(fā)生過兩次故障計數(shù)加2,得出每個網(wǎng)格的臺區(qū)故障總次數(shù)。再根據(jù)每個網(wǎng)格的故障總次數(shù)計算出臺區(qū)故障指標,具體的計算方法參考指標權(quán)重表。

        2.3重/過載臺區(qū)比例

        臺區(qū)負載率 = 三相有功總功率/額定容量 * 100%重載標準:負載率>= 80% 且< 100%,且持續(xù)2小時過載標準:負載率>= 100%,且持續(xù)2小時

        計算網(wǎng)格內(nèi)的重/過載臺區(qū)比例,關(guān)鍵是獲取到指定時間范圍內(nèi)每個臺區(qū)的負載率。目前對有功總功率的采集基本上是15分鐘一個采集點,從用電信息采集系統(tǒng)中獲取。根據(jù)重/過載計算公式統(tǒng)計每個網(wǎng)格內(nèi)所有發(fā)生過重/過載情況的臺區(qū)數(shù),除以網(wǎng)格內(nèi)的臺區(qū)總數(shù)得出重/過載的臺區(qū)比例,參照指標權(quán)重表計算出重/過載臺區(qū)比例指標。

        2.4高損臺區(qū)比例

        臺區(qū)線損的具體數(shù)據(jù)從用電信息采集系統(tǒng)中獲取, 目前對臺區(qū)線損的統(tǒng)計基本上是根據(jù)電表的日凍結(jié)數(shù)據(jù)每天統(tǒng)計一次。當某臺區(qū)線損超過20%,則定義為高損臺區(qū)。統(tǒng)計每個網(wǎng)格內(nèi)的所有被定義為高損臺區(qū)的臺區(qū)個數(shù),除以網(wǎng)格內(nèi)的臺區(qū)總數(shù)得出高損臺區(qū)比例,參照指標權(quán)重表計算出高損臺區(qū)比例指標。

        2.5供電可靠性

        計算網(wǎng)格的供電可靠性,關(guān)鍵是獲取指定時間范圍內(nèi)每個臺區(qū)的停電時長。臺區(qū)停電分為計劃停電和故障停電兩種,計劃停電數(shù)據(jù)可從生產(chǎn)管理系統(tǒng)(PMS)或停電管理系統(tǒng)(OMS)中獲取,故障停電數(shù)據(jù)可從生產(chǎn)管理系統(tǒng)(PMS)或配網(wǎng)搶修指揮平臺中獲取。將網(wǎng)格內(nèi)所有臺區(qū)的計劃停電時長與故障停電時長的總和作為網(wǎng)格的停電戶時數(shù),除以網(wǎng)格的總戶時數(shù)得出網(wǎng)格的供電可靠性,參照指標權(quán)重表計算出供電可靠性指標。

        2.6重要/敏感用戶數(shù)

        重要/敏感用戶信息可以從營銷管理系統(tǒng)(CIS)中獲取,計算網(wǎng)格內(nèi)重要/敏感用戶數(shù)的關(guān)鍵是要分析出用戶具體在哪個網(wǎng)格內(nèi)。具體的方法是先從營銷管理系統(tǒng)中獲取重要/敏感用戶信息同時查詢到關(guān)聯(lián)配電變壓器的營銷編號(CISID),再通過營配融合的建設成果查詢到營銷編號(CISID)對應的生產(chǎn)管理系統(tǒng)編碼(PMSID),最后通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)編碼(PMSID)從電網(wǎng)GIS平臺中分析該配變電壓器所在的網(wǎng)格,從而確定用戶所在的網(wǎng)格,統(tǒng)計出每個網(wǎng)格內(nèi)的重要/敏感用戶數(shù),參照指標權(quán)重表計算出重要/敏感用戶數(shù)指標。

        2.7最大負荷密度

        表1 指標權(quán)重表

        計算網(wǎng)格的最大負荷密度,關(guān)鍵是獲取指定時間范圍內(nèi)每個臺區(qū)的最大負荷,臺區(qū)負荷數(shù)據(jù)可以用電信息采集系統(tǒng)中獲取。具體的方法是取每個臺區(qū)在指定時間范圍內(nèi)的最大負荷之和得到網(wǎng)格內(nèi)的最大負荷,除以網(wǎng)格的面積得到網(wǎng)格的負荷密度,參照指標權(quán)重表計算出最大負荷密度指標。

        2.8配網(wǎng)運營趨勢總指標

        在分別計算出幾個關(guān)鍵業(yè)務視角在每個網(wǎng)格內(nèi)的可量化指標值后,參照指標權(quán)重表,根據(jù)每個業(yè)務指標值所占的權(quán)重,計算出每個網(wǎng)格的配網(wǎng)運營趨勢總指標,結(jié)合電網(wǎng)GIS地理圖,將指標值以不同的顏色來表示,指標值越大則相應顏色越深,表示該網(wǎng)格內(nèi)的電網(wǎng)比較薄弱,需要重點關(guān)注。

        3 配網(wǎng)運營趨勢分布圖研發(fā)及實現(xiàn)

        配網(wǎng)運營趨勢分布圖基于電網(wǎng)GIS地理圖開發(fā),采用公共信息模型對配電網(wǎng)進行建模,通過信息交互總線自動從各業(yè)務系統(tǒng)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。以B/S三層架構(gòu)進行設計,后臺使用JAVA開發(fā),前臺使用FLEX技術(shù)基于電網(wǎng)GIS地理圖背景進行界面開發(fā),可以在地理圖中以不同的顏色標示當前配網(wǎng)運營狀態(tài),以網(wǎng)格化區(qū)域的形式實現(xiàn)精益化管理,根據(jù)顏色變化及時掌握配網(wǎng)運營趨勢情況。

        4 結(jié)論

        本文通過選取幾個關(guān)鍵業(yè)務視角,以配電網(wǎng)日常運行及生產(chǎn)管理過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為基礎,對關(guān)鍵業(yè)務數(shù)據(jù)進有效分析和深度挖掘,為每一個關(guān)鍵業(yè)務產(chǎn)生一個可以量化的指標,并綜合計算出一個表示當前配網(wǎng)運營趨勢的總指標,通過該指標可以發(fā)現(xiàn)當前配電網(wǎng)運行過程中的薄弱環(huán)節(jié),結(jié)合以地理圖為背景的電網(wǎng)GIS,以可視化的形式在地理圖中標示出每塊區(qū)域的指標高低,并能查看影響指標結(jié)果的因素,及時掌握配網(wǎng)運營趨勢,方便運維人員及時發(fā)現(xiàn)問題,有效解決問題, 為配網(wǎng)運營的精益化管理,提供輔助工具。

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