張樂，袁健華，馬駿

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南通供電分公司，江蘇 南通 226006）

電網(wǎng)規(guī)劃規(guī)劃是國家電網(wǎng)工作的一個重點研究內(nèi)容，主要牽涉到大規(guī)模的水平年的電網(wǎng)規(guī)劃計劃。電網(wǎng)規(guī)劃是電力工程的開展的前提保障，根據(jù)國家指導(dǎo)方針、年度發(fā)展方向、社會效應(yīng)等多方面的因素進行電站平臺的建設(shè)與更新。其中，網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型是一切變動更新的基礎(chǔ)，根據(jù)電網(wǎng)網(wǎng)架設(shè)備的新增與退出、屬性的更改，以年為單位，進行短期與長期的水平年時態(tài)的電網(wǎng)規(guī)劃。這種規(guī)劃模式有利于保證數(shù)據(jù)模型的時態(tài)性、交互性與銜接性，涉及廣泛的規(guī)劃目標(biāo)與內(nèi)容，做到規(guī)劃的系統(tǒng)數(shù)據(jù)與工程的設(shè)計、基建、生產(chǎn)、調(diào)度等各階段的銜接，達到短、長期計劃目標(biāo)的建設(shè)與實現(xiàn)，保證電網(wǎng)網(wǎng)架處于相對流動性的更新狀態(tài)。

1 電網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)架的更新過程

電網(wǎng)規(guī)劃工作主要圍繞水平年的基礎(chǔ)理論進行展開，設(shè)置水平年的選取范圍宜與國民經(jīng)濟劃分的年份相一致，電力系統(tǒng)的設(shè)計水平年依照規(guī)劃區(qū)域范圍而定，一般取5～10年，遠景水平年一般取10～15年。電網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)架的更新與水平年中短期規(guī)劃與工程計劃管理相銜接，即電網(wǎng)網(wǎng)架演變需要分解為工程個體，有階段性地進行建設(shè)。在建設(shè)電網(wǎng)網(wǎng)架時，主要考慮的時態(tài)、版本與有效銜接3方面因子進行電網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)架的數(shù)據(jù)模型設(shè)計。

3個因子中，時態(tài)與版本需要保證一致性，如在短期水平年中，以五年的時間段劃分，前5年的規(guī)劃要求與后5年的電網(wǎng)狀態(tài)需要相對保持一致，存在設(shè)備對象變更與設(shè)備屬性變更兩種形式。一種形式主要指設(shè)備對象變更中，元件的更替；另一種形式是指設(shè)備屬性的更變中，元件的屬性相應(yīng)發(fā)生改變，從而改變整個電網(wǎng)網(wǎng)架的設(shè)備屬性。每個時間段中，設(shè)備元件存在由新到舊的形態(tài)與功能的變化，新舊交替的年份劃分為投產(chǎn)年與退役年，到了最后的年份時，將會進行新一輪的更新，以保證電網(wǎng)網(wǎng)架的時效性。版本一致性通常是指屬性變更后的規(guī)劃網(wǎng)架數(shù)據(jù)的一致性。通常參照基準電網(wǎng)作為版本的主線，將電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)流程做出滾動更新的點，對各個部分的支線做出改動。這種主支分級包括區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃，省網(wǎng)規(guī)劃，對應(yīng)的規(guī)劃項目有電網(wǎng)規(guī)劃、輸電系統(tǒng)規(guī)劃與輸電工程規(guī)劃，參與規(guī)劃改動工程項目包括網(wǎng)架、部位元件等基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備。其中，所有的更新規(guī)劃以網(wǎng)架為基礎(chǔ)進行開展，舊的網(wǎng)架為參照物，建設(shè)新的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過多點試驗，完成規(guī)劃，結(jié)束本年的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計，下一個水平年則以上一年的網(wǎng)架模型為參照，依次循環(huán)。循環(huán)過程中電站的設(shè)備的元件與屬性的增減與更換保證了時態(tài)、版本的一致性，這樣的更換體系保證了水平年規(guī)劃的銜接性，做到實時更新與階段更新的雙方結(jié)合，保證電網(wǎng)網(wǎng)架處于相對變化的狀態(tài)，更好地服務(wù)于社會。

2 電網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型的總體框架

電網(wǎng)規(guī)劃的總體框架以網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型為中心，將規(guī)劃過程中牽涉到的各個模型向外次第排開，形成一個圓形的數(shù)據(jù)組織方式。其中包括了負荷數(shù)據(jù)模型、電氣設(shè)備模型、故障模型、工程數(shù)據(jù)模型四個次級模型，外圍根據(jù)空間地理信息氣相地質(zhì)數(shù)據(jù)、經(jīng)濟類數(shù)據(jù)、調(diào)度運行統(tǒng)計、規(guī)劃成果管理信息與生產(chǎn)統(tǒng)計作為網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型調(diào)整與更改的數(shù)據(jù)支持，從設(shè)備、工程、能源、經(jīng)濟等多個方面構(gòu)建電網(wǎng)規(guī)劃平臺，統(tǒng)籌各個方面，從而實現(xiàn)規(guī)劃的開放性、嚴密性與統(tǒng)一性。

規(guī)劃網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型的基本結(jié)構(gòu)包括站點、線路、變壓器、原動機、發(fā)動機、電容電抗器、負荷模型等多個元件設(shè)備，這些設(shè)備按照一定的排列方式組合，形成一個綜合計算、數(shù)據(jù)顯示與工程項目管理的電網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)架數(shù)據(jù)平臺，通過這個平臺可以進行各項負荷預(yù)測、數(shù)據(jù)生成、模擬操作的智能化電網(wǎng)終端。這個平臺包括了各個水平年更替的網(wǎng)架數(shù)據(jù)、電器計算、工程項目管理、規(guī)模和投資統(tǒng)計分析等規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，通過加密的編程處理保護模型的外部抵御結(jié)構(gòu)，持有密鑰的管理者可以直接訪問數(shù)據(jù)庫，建立工程文件，組織成工程規(guī)劃的對象信息，更改參數(shù)，重新建立模型。

3 網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型的設(shè)計

根據(jù)電網(wǎng)網(wǎng)架總體框架與歷年更新過程，水平年時態(tài)的規(guī)劃網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型為電力工程的設(shè)計建設(shè)提供了理論與數(shù)據(jù)上的參照，考慮到其他環(huán)節(jié)的銜接，數(shù)據(jù)模型需要進行相應(yīng)的更改，才能適應(yīng)的新的電力工程項目的研發(fā)建設(shè)。

3.1 電站的規(guī)劃更改

電站的規(guī)劃更改主要是電站線路的更改與線路改接。依據(jù)水平年的電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃的模型，在某一個或是不同的水平年建立的電站或線路進行更改或換新的具體工程的開展中，對更改或新建的電站檢查時，特別注意設(shè)備的新舊狀態(tài)與新建線路的各部位連接。電站中不同年份的設(shè)備應(yīng)當(dāng)重新檢測工作的狀態(tài)，以保證長時間的正常運轉(zhuǎn)。在增加水平年的電站聯(lián)絡(luò)線路時，對多條線路及主控設(shè)備的電壓進行監(jiān)測，保持電壓穩(wěn)定在既定范圍內(nèi)。在線路的改接工作中，阻斷停運的老舊線路、連接新的線路后，測試電站間的連接狀態(tài)，以保證電網(wǎng)網(wǎng)架的正常工作運行。常用的改接方法為π接與T接。在π接中，重新建設(shè)電站，將保留的電站與新建電站相連接，形成新的線路，拆除的老舊線路依然存在整體規(guī)劃網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型一部分中，但在系統(tǒng)中不再顯示，也無法進行遠程操控。在T接中，在電站間已有的線路中，截斷某點，采用接入的方法，將其作為第三個電站與原有電站的連接點，這種改接方法不會出現(xiàn)電站廢棄情況，但系統(tǒng)中都能進行操控。這種線路改接的方法并未運用在電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型中，主要的原因是并入新的電站導(dǎo)致原油的數(shù)據(jù)統(tǒng)計出現(xiàn)較大的偏差，無法很好地控制電站間的設(shè)備參數(shù)與計算參數(shù)，可能會導(dǎo)致電壓不能穩(wěn)定的傳送，同時長短不均的線路引起電流的阻塞，加大耗費量。

3.2 電站的改造與擴建

電站的改造與擴建主要對增加內(nèi)部設(shè)備及改建線路類型。在更新某一個水平年的電站時，對已有的電站內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行勘察后，確定改動的設(shè)備線路之間的切入點，進行設(shè)備的增設(shè)與刪減。更改完成后，對設(shè)備、母線與變壓器的線路進行檢測，記錄改動工作，及時更新系統(tǒng)的線路數(shù)據(jù)。電站的擴建過程中，記錄設(shè)備與線路的屬性的變更與各水平年中對象屬性的變化情況，依照記錄的數(shù)據(jù)更新到平臺的數(shù)據(jù)庫中，對系統(tǒng)信息進行更新，保證數(shù)據(jù)的實時傳送與記錄。

3.3 電站運行的更改

電站運行的更改設(shè)計到線路初期的降壓運行與后期的升壓變動。這個變化設(shè)計到電站內(nèi)部的各個設(shè)備，在改動設(shè)備屬性參數(shù)的時候，不能忽略不同水平年間的設(shè)備時態(tài)一致性的問題，核對往年的屬性變更表，確定設(shè)備是否滿足降壓與升壓的條件。對相對較新的設(shè)備，記錄變動描述，更新到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；對于老舊的設(shè)備需要更換，將各個水平年的數(shù)據(jù)備份到移動終端上，再進行更換，記錄相應(yīng)變動，最后依據(jù)設(shè)備與線路進行參數(shù)的調(diào)整。電站運行更改后，必須對電網(wǎng)網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型進行更新，同步各個變動的參數(shù)，上傳數(shù)據(jù)記錄，確保系統(tǒng)平臺的正常運行。

4 結(jié)語

水平年時態(tài)的電網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型的設(shè)計牽涉到電站中各個設(shè)備與線路的配置，依照制定的規(guī)劃方案對電站內(nèi)部結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)模型調(diào)整，完成每一個水平年的規(guī)定計劃，保證電力工程建設(shè)的時效性。完成每一處電站的改建與擴展工程與電站運行更改后，及時更新系統(tǒng)后臺的數(shù)據(jù)，使網(wǎng)架數(shù)據(jù)模型能夠支撐各個電站的數(shù)據(jù)記錄、計算、預(yù)測，保證電網(wǎng)網(wǎng)架系統(tǒng)持續(xù)運行，為下一個水平年的電網(wǎng)規(guī)劃做好準備工作。