省地縣供電電壓一體化管理研究

摘要：良好的電壓質(zhì)量是電網(wǎng)企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)的重要指標之一，垂直清晰的電壓管理體系有助于電壓質(zhì)量的提升。對省地縣供電電壓一體化管理進行了研究，分析了省地縣供電電壓一體化監(jiān)測平臺的建設(shè)需求，構(gòu)建了電壓一體化監(jiān)測平臺結(jié)構(gòu)，分析了系統(tǒng)功能、技術(shù)特點及應用效果。

關(guān)鍵詞：供電電壓；一體化管理；測量計算

作者簡介：徐長寶（1977-），男，河南南陽人，貴州電力試驗研究院，高級工程師。（貴州 貴陽 550000）

中圖分類號：TM714.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）09-0248-02

電網(wǎng)終端電壓質(zhì)量作為電網(wǎng)企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)的重要指標之一，其優(yōu)劣直接關(guān)系到用戶對電能的體驗情況。在整個電力系統(tǒng)中通常都是采用分層分區(qū)、動態(tài)平衡的方法對電壓和無功進行綜合控制，這是保證電網(wǎng)終端電壓質(zhì)量達標的重要技術(shù)條件。隨著電力系統(tǒng)改革的逐漸深入，電力體制的逐漸深化改革，電力市場機制的逐步建立，對電網(wǎng)終端電能質(zhì)量的要求也越來越高，這就需要對電網(wǎng)中的電壓管理進行優(yōu)化。電壓管理作為一項技術(shù)性非常強的工作，涉及電力系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、供電、配電及用電的各個環(huán)節(jié)，只要有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題就會導致用戶的電能質(zhì)量降低。因此，有必要通過建立實時的監(jiān)測平臺，在電網(wǎng)企業(yè)的省公司層面實施省地縣供電電壓一體化垂直管理，這樣就能提高整個電網(wǎng)終端用戶的電能質(zhì)量。本文對省地縣供電電壓一體化管理進行了研究。

一、省地縣供電電壓一體化監(jiān)測平臺的建設(shè)需求

省地縣供電電壓一體化監(jiān)測平臺主要是基于GIS系統(tǒng)，其能夠?qū)κ〉乜h供電電壓進行一體化的垂直管理，其建設(shè)的主要目標是實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一、通信規(guī)約的統(tǒng)一及相關(guān)數(shù)據(jù)采集的統(tǒng)一。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對省地縣供電電壓的集中監(jiān)測和自動的采集與匯總，構(gòu)建省、地、縣三級電壓的分析和報表，滿足電壓及無功垂直管理的需要，拓展電壓管理范圍，滿足電壓垂直管理的要求。

構(gòu)建省地縣供電電壓一體化監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)供電電壓的有效管理，其核心內(nèi)容可以歸結(jié)為以下幾個方面：一是對當前系統(tǒng)中的資源進行有效利用，能夠與EMS系統(tǒng)實現(xiàn)有效接口，通過數(shù)據(jù)處理技術(shù)實現(xiàn)資源的共享和省地縣三級電壓的實時監(jiān)控，對變電站電壓監(jiān)測范圍進行有效擴大，為實現(xiàn)高級應用奠定基礎(chǔ)。二是對電壓監(jiān)測裝置進行校驗管理功能的增加，基于GIS能夠?qū)崿F(xiàn)實際電壓監(jiān)測點實際位置分布的有效定位，為省地縣供電電壓一體化提供技術(shù)支撐。三是利用該監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)供電電壓一體化管理，為整個電網(wǎng)的規(guī)劃提供依據(jù)，實現(xiàn)三級電壓的分級管理和分布考核。四是構(gòu)建三級電壓決策和分析系統(tǒng)，從省級電網(wǎng)的角度來對電網(wǎng)電壓進行有效分析，為提高電網(wǎng)終端電壓質(zhì)量提供相關(guān)的依據(jù)。五是依照國家相關(guān)對電壓監(jiān)測的要求和標準，為上一級電網(wǎng)電壓監(jiān)測提供支撐和數(shù)據(jù)考核基礎(chǔ)。

二、省地縣供電電壓一體化監(jiān)測平臺的結(jié)構(gòu)

省地縣供電電壓一體化監(jiān)測平臺的結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，A類電壓的數(shù)據(jù)主要是通過EMS相關(guān)接口進行接入，而B類、C類和D類的監(jiān)測點都是在監(jiān)測現(xiàn)場終端利用無線通訊方式統(tǒng)一傳輸至GPRS平臺中，再由省級電網(wǎng)的主站完成數(shù)據(jù)采集，并且能夠?qū)?shù)據(jù)采集的結(jié)果進行保存，完成數(shù)據(jù)分析和越限告警等功能，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示和工況的監(jiān)測。

第一，在進行B類、C類及D類電壓數(shù)據(jù)采集時，要遵循省電力公司電壓監(jiān)測的通信規(guī)約，在平臺上已經(jīng)實現(xiàn)了對于不同GPRS通信模塊的兼容。對于已經(jīng)裝載了GPRS終端的縣級供電企業(yè)，如果相關(guān)通訊規(guī)約無法滿足數(shù)據(jù)傳輸精度的要求，則應首先對數(shù)據(jù)規(guī)約進行轉(zhuǎn)換，然后再對數(shù)據(jù)進行采集。對于尚未裝設(shè)GPRS終端的縣級供電企業(yè)，則應建設(shè)符合相關(guān)通訊規(guī)約要求的終端，確保數(shù)據(jù)的有效性和穩(wěn)定性。根據(jù)相關(guān)要求靈活配置數(shù)據(jù)的傳輸頻率，在發(fā)生異常情況下能夠?qū)崿F(xiàn)人工采集和錄入。

第二，在A類電壓監(jiān)測點對監(jiān)測數(shù)據(jù)要利用EMS系統(tǒng)進行錄入，并利用安全III區(qū)的數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)，可以采用數(shù)據(jù)文件包的形式進行傳送。在數(shù)據(jù)傳輸過程中要盡量減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔時間，通常市級所管的變電站數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間為4s，縣級所管的變電站數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間為7s，所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過折算后可以進行轉(zhuǎn)發(fā)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)合格率的有效統(tǒng)計，同時完成無功、電壓數(shù)據(jù)及功率因數(shù)的計算。

通過利用GIS，并結(jié)合相關(guān)的地理信息圖，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電壓情況的綜合管理及可視化管理，有效地對電壓的監(jiān)測點進行直觀的展示，提供豐富的信息，系統(tǒng)的界面非常友好，通過功能圖的有效展示，能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)的全面展示。

三、系統(tǒng)功能及技術(shù)特點

該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電壓及無功的有效監(jiān)測，對部分核心數(shù)據(jù)進行采集和獲取，對報表進行管理，其全部管理模式都是采用B/S模式。

1.系統(tǒng)的功能概況

（1）電壓監(jiān)測平臺的子系統(tǒng)：該系統(tǒng)的建設(shè)采用集中的模式，按照地區(qū)級-縣級-監(jiān)測點的模式進行布置，并在監(jiān)測點按照時間進行統(tǒng)計，對合格的相關(guān)數(shù)據(jù)進行存儲，支撐多種模式的考核。

（2）電壓相關(guān)數(shù)據(jù)的采集子系統(tǒng)：可以通過多種方式實現(xiàn)電壓數(shù)據(jù)的有效采集。

（3）電壓相關(guān)數(shù)據(jù)考核子系統(tǒng)：能夠?qū)崿F(xiàn)對A類、B類、C類及D類電壓數(shù)據(jù)的分析與考核，有效對電壓合格率進行統(tǒng)計。

（4）電壓報表的管理系統(tǒng)：電壓報表管理系統(tǒng)能夠有效實現(xiàn)省級電壓的管理，符合電網(wǎng)企業(yè)電壓統(tǒng)計報表的要求。

（5）電壓數(shù)據(jù)考核子系統(tǒng)：該系統(tǒng)能夠完成監(jiān)測點的維護、管理及省內(nèi)所管轄地區(qū)電壓合格率的分布，對相關(guān)調(diào)壓設(shè)備的信息進行上報，以供管理人員進行查詢、分析和考核，并對所有的監(jiān)測點進行有效展示。

2.系統(tǒng)技術(shù)特點分析

該系統(tǒng)能夠有效實現(xiàn)省地縣供電電壓的一體化管理，并基于GIS完成電壓合理率等數(shù)據(jù)的有效管理和高級分析等功能。利用該系統(tǒng)結(jié)合EMS，能夠合理實現(xiàn)對不同廠家GPRS監(jiān)測儀數(shù)據(jù)的有效采集。

四、管理效果分析

某省電力公司應用該系統(tǒng)后有效實現(xiàn)了省地縣供電電壓的一體化管理，完成了對A類、B類、C類及D類電壓合格率的采集，并能夠統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式及通信規(guī)約，滿足了在省公司層面電壓垂直深層次管理的要求。應用該系統(tǒng)后也可以提高該省電力電壓基礎(chǔ)管理的信息化水平，為相關(guān)部門對電壓越限情況進行及時了解，并采取有效措施預防奠定了基礎(chǔ)。

自平臺投運以來，利用該系統(tǒng)實現(xiàn)了對全網(wǎng)電壓數(shù)據(jù)的有效監(jiān)測，不但減輕了各級運行人員的工作量，而且也提高了生產(chǎn)效率，有效解決了全省電壓合格率分類統(tǒng)計不準確，抄表效率低下的問題，并且提高了電壓及無功數(shù)據(jù)的支撐，實現(xiàn)了累計經(jīng)濟效益600多萬元。通過利用該系統(tǒng)還提高了對于無功及電壓的基礎(chǔ)管理水平，確保了全省電力部門各級單位都能夠有效對電壓監(jiān)測越限點進行了解，并有效制定了相關(guān)的指標。運行單位通過利用該平臺能夠?qū)崿F(xiàn)對各個變電站母線電壓及電容器投切情況的監(jiān)控，確保及時對電網(wǎng)中的各種設(shè)備狀態(tài)信息進行掌握。同時該系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)無功設(shè)備臺賬的有效管理，完成變電站功率因數(shù)查詢等功能，大大提高了電力企業(yè)電壓無功管理的效果和水平，取得了較好的應用效果。

五、結(jié)論

進行省地縣供電電壓一體化管理有助于提高電網(wǎng)電壓的質(zhì)量，實現(xiàn)電壓的垂直深度管理。本文提出了基于電壓監(jiān)測系統(tǒng)的省地縣電壓一體化管理方法，該方法不但能夠減少管理成本，還能提高工作效率，整體提升電網(wǎng)企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)的水平。

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（責任編輯：孫晴）