準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)在配網(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用

摘 要：配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)在配網(wǎng)運(yùn)行實(shí)踐中，對(duì)配網(wǎng)重載、輕載線路，重載、輕載變壓器和不滿足N-1線路的快速篩查分析。文章介紹準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)在配網(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；配網(wǎng)；篩查分析

引言

配電網(wǎng)的盲調(diào)問(wèn)題一直制約著配網(wǎng)調(diào)度管理水平的提升，隨著計(jì)量自動(dòng)化終端的全面覆蓋，這個(gè)問(wèn)題有望解決。現(xiàn)階段的配網(wǎng)調(diào)度管理利用準(zhǔn)實(shí)時(shí)更新的單線圖系統(tǒng)得知配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是無(wú)法得知配電網(wǎng)的潮流分布。對(duì)于無(wú)自動(dòng)化采集系統(tǒng)的常規(guī)配電線路，除變電站出線可以從出線開(kāi)關(guān)的CT上采集10kV出線的遙測(cè)量外，用戶側(cè)線路的數(shù)據(jù)只能通過(guò)人工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量所得，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)量精度低，并且只能測(cè)量某一個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)，對(duì)配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的運(yùn)行分析效率造成不利的影響。配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)正是基于配網(wǎng)單線圖的配電網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)數(shù)據(jù)集中展示和分析平臺(tái)，對(duì)提高配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行的分析效率，為量化配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)提供有益的探索。

1 配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)功能模塊簡(jiǎn)介

配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)從計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)入各計(jì)量終端的負(fù)荷數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算和分析之后，在單線圖系統(tǒng)中展示出來(lái)，同時(shí)通過(guò)后臺(tái)計(jì)算得出重過(guò)載線路和不可轉(zhuǎn)供線路等分析結(jié)果。配電線路實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示及分析配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)能夠展現(xiàn)給定線路上設(shè)定時(shí)間的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電力極值數(shù)據(jù)，并且能按不同統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)類型顯示單線圖中所有的設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)極值及曲線圖。能通過(guò)歷史數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)出顯示單線圖中所有負(fù)荷率大于給定值的設(shè)備數(shù)據(jù)列表；按不同瞬時(shí)數(shù)據(jù)類型顯示單線圖中某個(gè)設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)的瞬時(shí)數(shù)據(jù)列表、數(shù)據(jù)曲線圖。

1.1 配電變壓器實(shí)時(shí)負(fù)荷查詢及分析

配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)能統(tǒng)計(jì)并列出區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)生重載的配變列表和發(fā)生過(guò)載的配變列表，并可查詢出配變重過(guò)載期間的各項(xiàng)指標(biāo)值；統(tǒng)計(jì)并列出區(qū)域范圍內(nèi)配變的負(fù)載率值分布情況、單個(gè)配變的在時(shí)間段內(nèi)的詳細(xì)重載情況；能根據(jù)目標(biāo)配變的負(fù)載率值和電流值繪制負(fù)荷曲線，統(tǒng)計(jì)區(qū)間可為日、月、季度、年；日負(fù)荷曲線以當(dāng)日配變的瞬時(shí)負(fù)載率值和瞬時(shí)電流值繪制曲線，月負(fù)荷曲線以日負(fù)載率最大值和日電流最大值繪制負(fù)荷曲線，季度負(fù)荷曲線和年度負(fù)荷曲線以月負(fù)載率最大值和月電流最大值繪制負(fù)荷曲線。

1.2 配電線路實(shí)時(shí)負(fù)荷查詢及分析

配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)能統(tǒng)計(jì)并列出區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)生重載的10kV/20kV線路列表和發(fā)生過(guò)載的10kV/20kV線路列表，并可查詢出10kV/20kV線路重過(guò)載期間的各項(xiàng)指標(biāo)值。統(tǒng)計(jì)并列出區(qū)域范圍內(nèi)10kV/20kV線路的負(fù)載率值分布情況。統(tǒng)計(jì)單條10kV/20kV線路在時(shí)間區(qū)間內(nèi)的詳細(xì)重、過(guò)載情況。根據(jù)目標(biāo)線路的負(fù)載率值和電流值繪制負(fù)荷曲線，統(tǒng)計(jì)區(qū)間可為日、月、季度、年；日負(fù)荷曲線以當(dāng)日線路的瞬時(shí)負(fù)載率值和瞬時(shí)電流值繪制曲線，月負(fù)荷曲線以日負(fù)載率最大值和日電流最大值繪制負(fù)荷曲線，季度負(fù)荷曲線和年度負(fù)荷曲線以月負(fù)載率最大值和月電流最大值繪制負(fù)荷曲線。對(duì)線路安全電流進(jìn)行維護(hù)；對(duì)環(huán)網(wǎng)線路進(jìn)行負(fù)荷情況分析。

2 配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)在配網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控中的應(yīng)用

平臺(tái)能對(duì)配網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)實(shí)時(shí)分析及線路N-1狀態(tài)下的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)城市建設(shè)、電網(wǎng)用電負(fù)荷的發(fā)展迅速，隨之而來(lái)的是配網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的提高。外力破壞故障頻發(fā)，用電負(fù)荷屢創(chuàng)新高，給供電企業(yè)敲響了警鐘。平臺(tái)能快速查詢配網(wǎng)單線圖中每條線路甚至每個(gè)臺(tái)變的選定時(shí)間段內(nèi)的負(fù)荷情況，篩選出設(shè)備重、過(guò)載時(shí)間段的相關(guān)數(shù)據(jù)，并能以圖形曲線和報(bào)表的形式量化分析，為特殊運(yùn)行方式下編制的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案、黑啟動(dòng)預(yù)案等應(yīng)急預(yù)案的編寫(xiě)提供了具有極大參考價(jià)值的數(shù)據(jù)依據(jù)，并能及時(shí)對(duì)事故預(yù)案和快速響應(yīng)機(jī)制作出及時(shí)的動(dòng)態(tài)更新，防范于未然。

3 配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)在配網(wǎng)方式安排中的應(yīng)用

調(diào)度部門(mén)在安排計(jì)劃?rùn)z修運(yùn)行方式時(shí)，事先對(duì)電網(wǎng)設(shè)備停運(yùn)N-1進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，而這項(xiàng)工作都是人工的從SCADA或現(xiàn)場(chǎng)獲取數(shù)據(jù)，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后得出此方式安排對(duì)電網(wǎng)造成的影響程度。這種有人工進(jìn)行的數(shù)據(jù)獲取及分析方法，無(wú)法快速的對(duì)配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化分析，人為出錯(cuò)幾率大，效率低。準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)僅需通過(guò)環(huán)網(wǎng)線路負(fù)荷情況分析功能對(duì)方式變化后各線路的負(fù)荷情況分析，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)生成負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線，直觀地反映非正常方式下線路的重、過(guò)載負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)段，為選定合理穩(wěn)定的運(yùn)行方式提供了方便快捷的輔助手段。

4 配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)在配網(wǎng)事故處理中的應(yīng)用

配網(wǎng)事故處理過(guò)程中，常有出現(xiàn)故障點(diǎn)在線路中斷，隔離故障點(diǎn)后，需要將故障點(diǎn)后段線路負(fù)荷通過(guò)環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)由另一條備供線路供電，以快速為用戶恢復(fù)送電。然而在轉(zhuǎn)電之前調(diào)度員需要先考慮的其中一項(xiàng)是：確認(rèn)轉(zhuǎn)供后備供線路不會(huì)因此而過(guò)載?，F(xiàn)階段調(diào)度員一般是通過(guò)SCADA獲取變電站出線的負(fù)荷情況，再?gòu)默F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員從現(xiàn)場(chǎng)情況及經(jīng)驗(yàn)判斷待轉(zhuǎn)供線路的負(fù)荷情況，從而判斷轉(zhuǎn)供后是線路否會(huì)過(guò)載。這種方法對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的精度不高，特別是在兩邊負(fù)荷都較重的情況下，調(diào)度員很難判斷轉(zhuǎn)供后的負(fù)荷情況，不僅影響了供電可靠性，而且沒(méi)有很好地控制事故處理過(guò)程中的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)的應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)調(diào)度員在轉(zhuǎn)供電時(shí)通過(guò)單線圖直觀地了解需轉(zhuǎn)供線路的負(fù)荷情況，以及轉(zhuǎn)供后的備供線路負(fù)荷情況，并能通過(guò)調(diào)用給定時(shí)間段的歷史數(shù)據(jù)形成負(fù)荷曲線，做好轉(zhuǎn)供后的負(fù)荷預(yù)測(cè)，為事故后快速轉(zhuǎn)供電提高可靠依據(jù)[1]。

5 配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)在配網(wǎng)基建規(guī)劃中的應(yīng)用

配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)能以報(bào)表及圖形的形式對(duì)區(qū)域配電網(wǎng)的重載、過(guò)載線路及配變進(jìn)行集中展示，找出區(qū)域配電網(wǎng)的薄弱點(diǎn)。針對(duì)某線路或臺(tái)變進(jìn)行重、過(guò)載率的分析，快速篩選出區(qū)域配電網(wǎng)中重載、過(guò)載率較高的線路或臺(tái)變，結(jié)合設(shè)備參數(shù)及年負(fù)荷曲線，分析具體原因，有效擬定配網(wǎng)構(gòu)架或設(shè)備改進(jìn)計(jì)劃，為優(yōu)化配電網(wǎng)構(gòu)架基建規(guī)劃提供有力的依據(jù)。

利用準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)不同時(shí)期的配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)值等進(jìn)行對(duì)比，如，與上周時(shí)間的同期對(duì)比、與上月時(shí)間的同期對(duì)比、與上一年時(shí)間的同期對(duì)比等，這樣可以了解當(dāng)今配網(wǎng)基建規(guī)劃存在的不足以及進(jìn)步在哪里，能夠?qū)ε渚W(wǎng)基建規(guī)劃的具體情況進(jìn)行分析，而且，還可以將各種數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)值以圖表的形式展示出來(lái)，其中包括當(dāng)日配網(wǎng)運(yùn)行的詳細(xì)數(shù)據(jù)，以及本周和本月配網(wǎng)運(yùn)行的詳細(xì)數(shù)據(jù)。另外，準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)還可以將配網(wǎng)運(yùn)行管理的歷史曲線呈現(xiàn)出來(lái)，這樣可以更直觀地了解配網(wǎng)運(yùn)行管理的對(duì)比數(shù)據(jù)，尤其是對(duì)配網(wǎng)線路運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的重、過(guò)載率的情況，通過(guò)直接顯示出來(lái)之后，可以有效地分析出配網(wǎng)運(yùn)行重、過(guò)載的時(shí)間段，以及配網(wǎng)運(yùn)行中的一些薄弱環(huán)節(jié)，通過(guò)分析能夠?qū)⑴渚W(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié)的線路加強(qiáng)管理。此外，可以通過(guò)WEB與其他應(yīng)用系統(tǒng)的集合，能從主網(wǎng)中調(diào)閱相關(guān)的生產(chǎn)信息，并且，能夠?qū)⑾嚓P(guān)信息從主網(wǎng)進(jìn)入配網(wǎng)并延步圖進(jìn)行信息計(jì)量以及配網(wǎng)相應(yīng)設(shè)備的查看，而且，可以通過(guò)配網(wǎng)的SVG圖形進(jìn)行用戶營(yíng)銷信息的管理。通過(guò)SVG可以實(shí)現(xiàn)潮流圖、接線圖等數(shù)據(jù)的展示，在SVG接線圖上還可以刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及查詢?cè)O(shè)備參數(shù)，同時(shí)可以查詢配網(wǎng)設(shè)備的關(guān)聯(lián)所有量測(cè)以及點(diǎn)擊量，并將歷史的數(shù)據(jù)形成曲線形式[2]。

6 結(jié)束語(yǔ)

相對(duì)主網(wǎng)而言，配網(wǎng)設(shè)備的自動(dòng)化程度不高，維護(hù)量大，事故幾率高，可靠性和穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有主網(wǎng)好。但隨著用戶對(duì)供電要求的越來(lái)越高，配網(wǎng)設(shè)備及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)也在各地加緊進(jìn)行，以滿足電網(wǎng)可靠性的要求。在這個(gè)新老交替的時(shí)期，配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)能較有效地提高對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)運(yùn)行管理效率和可靠性指標(biāo)，對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備遠(yuǎn)方遙控負(fù)荷轉(zhuǎn)電操作亦有很大的輔助作用。此外，運(yùn)用配網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)量化配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，為運(yùn)行方式安排、規(guī)劃建設(shè)等專業(yè)提供更加準(zhǔn)確的分析報(bào)告，為配網(wǎng)調(diào)度事故快速?gòu)?fù)電和電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控提供了更高效的輔助手段。

參考文獻(xiàn)

[1]周怡，王堅(jiān)敏，羅斐，等.PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)在供電企業(yè)中的應(yīng)用架構(gòu)[J].浙江電力，2005（01）.

[2]蔣建杰，沈根強(qiáng).淺談PI實(shí)時(shí)系統(tǒng)在配網(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用[J].浙江電力，2006（06）.