萬(wàn)州供電公司營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)貫通現(xiàn)狀分析

張林 鄧強(qiáng) 黃剛 王浩 錢威

摘 ?要：在當(dāng)前泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)背景下，深入挖掘電力數(shù)據(jù)的價(jià)值具有重要作用。隨著高級(jí)量測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)日益完善，供電公司的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所能采集的數(shù)據(jù)類型越來(lái)越豐富，為進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)據(jù)在電力業(yè)務(wù)中的作用提供了良好的基礎(chǔ)，但現(xiàn)有的營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)仍然存在不貫通的問(wèn)題。文章以萬(wàn)州供電公司為例，從模型與狀態(tài)數(shù)據(jù)的歷史反演性和非同源異構(gòu)數(shù)據(jù)的匹配性角度，分析現(xiàn)有營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)的貫通現(xiàn)狀，找出目前存在的問(wèn)題，為電力公司數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完善提供參考。

關(guān)鍵詞：萬(wàn)州;營(yíng)配調(diào);貫通;現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：TM727.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）22-0043-03

Abstract： In the context of Ubiquitous Power Internet of Things construction， it is essential to dig deep into the value of power data. Because of the construction for advanced measurement infrastructure， the data collection system of the power supply company can collect more and more data types， which provides a good foundation for functioning in the power business， but there is still a problem with integrating the different types of data. This paper selected WanzhouPower Supply Company as an example to analyze the present situation analysis of integration for marketing， distribution and operation data from the perspective of the historical reversal of data and the matching of non-homologous data， and finds out the existing problems. All this will provide reference for the improvement of the data collection system in the power supply company.

Keywords： Wanzhou; marketing， distribution and operation; integration; present situation

引言

隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念的提出與建設(shè)的推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)“數(shù)據(jù)一個(gè)源、電網(wǎng)一張圖、業(yè)務(wù)一條線”的建設(shè)要求[1]變得越來(lái)越迫切。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，國(guó)家電網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)平臺(tái)和管理水平日益提升，但現(xiàn)有的數(shù)據(jù)系統(tǒng)及其存儲(chǔ)的各類營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)仍然存在大量不貫通、不匹配的情況，對(duì)推動(dòng)營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)一體化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)公司的精益化管理帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。鑒于此，對(duì)現(xiàn)有供電公司的數(shù)據(jù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)歸口的主要管理部門進(jìn)行全面調(diào)研，摸清營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)貫通的現(xiàn)狀，對(duì)指導(dǎo)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)背景下的數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)具有重要意義。

營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)涉及營(yíng)銷、調(diào)度、運(yùn)檢多個(gè)部門的多個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，如調(diào)度SCADA系統(tǒng)、電能量計(jì)量系統(tǒng)、營(yíng)銷用電信息采集系統(tǒng)等。盡管營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)來(lái)源多樣，結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，但從數(shù)據(jù)類型上說(shuō)，可簡(jiǎn)單分為模型數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)兩類。模型數(shù)據(jù)是用于搭建電力網(wǎng)絡(luò)模型的數(shù)據(jù)，包括電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，狀態(tài)數(shù)據(jù)是功率、電壓、電量等反映電網(wǎng)源荷狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)的貫通不僅包括橫向的多來(lái)源、多類型數(shù)據(jù)的匹配貫通，也包括縱向維度的歷史數(shù)據(jù)是否全面可反演，如是否保存了全年8760小時(shí)的功率、電壓歷史數(shù)據(jù)等。實(shí)現(xiàn)縱向維度的歷史貫通與實(shí)現(xiàn)橫向的數(shù)據(jù)匹配同等重要。如果能夠采集精細(xì)化的歷史數(shù)據(jù)，就有條件分析反演電網(wǎng)的歷史運(yùn)行狀態(tài)，從而基于精細(xì)化的歷史狀態(tài)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃方案評(píng)估[2，3]、電網(wǎng)運(yùn)行效率評(píng)估[4，5]、電網(wǎng)對(duì)新能源的消納水平評(píng)估[6]等業(yè)務(wù)。目前以萬(wàn)州分公司為代表的西部地市供電公司對(duì)此類業(yè)務(wù)仍基于單一負(fù)荷水平（通常是最大負(fù)荷水平）下的運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算評(píng)估指標(biāo)。這種方式側(cè)重于安全性分析，但對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、可靠性的評(píng)估考慮不足，部分評(píng)估業(yè)務(wù)甚至沒(méi)有基于任何數(shù)據(jù)，只能給出定性的評(píng)估結(jié)論。因此，本文以實(shí)現(xiàn)全年歷史電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的精細(xì)化模擬為導(dǎo)向，以支撐精細(xì)化評(píng)估業(yè)務(wù)為最終目的，對(duì)模型和狀態(tài)數(shù)據(jù)的歷史反演性和非同源異構(gòu)數(shù)據(jù)的匹配現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)貫通現(xiàn)狀的全面掌握。

1 模型數(shù)據(jù)的歷史反演性

1.1 高壓配電網(wǎng)的模型數(shù)據(jù)

高壓配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)源于調(diào)控中心方式科留存的歷史典型運(yùn)行方式圖和調(diào)度SCADA平臺(tái)，目前只能通過(guò)截圖的方式獲取。高壓配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)由PMS系統(tǒng)導(dǎo)出，以表格的形式展示線路和變壓器的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)信息，如表1。調(diào)度SCADA系統(tǒng)和PMS系統(tǒng)最顯著的一個(gè)特點(diǎn)是“隨時(shí)更新”，當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)因改造、新建工程的實(shí)施而發(fā)生改變時(shí)，調(diào)度SCADA系統(tǒng)和PMS系統(tǒng)會(huì)用當(dāng)前數(shù)據(jù)覆蓋原有的數(shù)據(jù)，使之與當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)保持一致，因此，高壓配電網(wǎng)的模型數(shù)據(jù)的歷史貫通性不佳，無(wú)法建立歷史的網(wǎng)絡(luò)模型。

1.2 中壓配電網(wǎng)的模型數(shù)據(jù)

目前，中壓配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息來(lái)源于運(yùn)檢部提供的一次接線圖，圖中的主要信息包括：

（1）電源節(jié)點(diǎn)的變電站站名、母線及斷路器名稱。

（2）各配變的名稱及型號(hào)。

（3）各個(gè)電氣節(jié)點(diǎn)的桿塔號(hào)。

（4）各條線路、支線、聯(lián)絡(luò)線的位置和名稱。

（5）刀閘、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的位置及名稱。

運(yùn)檢部門負(fù)責(zé)中壓配電網(wǎng)的日常運(yùn)維檢修工作，如果電網(wǎng)進(jìn)行了改造導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，接線圖會(huì)重新繪制，改造前的圖紙會(huì)存檔。因此，可以找到歷史上任意斷面的一次接線圖來(lái)推斷最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。中壓配電網(wǎng)的線路的阻抗導(dǎo)納參數(shù)同樣由PMS系統(tǒng)導(dǎo)出，因此也同樣沒(méi)有保存歷史的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

1.3 低壓配電網(wǎng)的模型數(shù)據(jù)

低壓配電網(wǎng)的模型數(shù)據(jù)來(lái)源于臺(tái)區(qū)設(shè)計(jì)圖、竣工圖等，此類圖紙反映了在原有臺(tái)區(qū)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的內(nèi)容，再結(jié)合同時(shí)給出的設(shè)計(jì)說(shuō)明書、可行性研究報(bào)告等，可以大致推斷出改造前低壓配電網(wǎng)的模型。同時(shí)，低壓配電網(wǎng)不同于高壓、中壓配電網(wǎng)有大量的分段開(kāi)關(guān)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)發(fā)生改變，所以，可以認(rèn)為歷史電路模型與當(dāng)前電路模型完全相同。

目前運(yùn)檢部門給出的低壓配電網(wǎng)的圖紙缺乏低壓用戶的具體名稱和搭接相別（如該單相用戶是搭接在ABC三相系統(tǒng)中的哪一相）等信息，只給出了每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的低壓用戶數(shù)，為模型數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)的匹配帶來(lái)了困難。

2 狀態(tài)數(shù)據(jù)的歷史反演性

2.1 來(lái)自于調(diào)度部門的狀態(tài)數(shù)據(jù)

調(diào)度部門的SCADA系統(tǒng)和電能量計(jì)量系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)格式如表2所示。

調(diào)度SCADA系統(tǒng)至少存儲(chǔ)了近5年的狀態(tài)數(shù)據(jù)，從歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)短的角度來(lái)看，調(diào)度SCADA系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了歷史貫通。

高壓配電網(wǎng)的電源（220kV變電站）、負(fù)荷（110kV或35kV變電站的10kV母線）以及中壓配電網(wǎng)的電源（10kV線路）三種類型的狀態(tài)數(shù)據(jù)均來(lái)源于調(diào)度部門。

2.2 來(lái)自于營(yíng)銷部門的狀態(tài)數(shù)據(jù)

營(yíng)銷部門的用電信息采集系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“用采系統(tǒng)”）存儲(chǔ)了所有電力用戶（配變及低壓用戶）的用電信息數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)格式如表3。

用采系統(tǒng)是中壓配電網(wǎng)負(fù)荷（配變）數(shù)據(jù)的主要來(lái)源，也同時(shí)是低壓配電網(wǎng)電源（配變）和負(fù)荷（低壓用戶）數(shù)據(jù)的主要來(lái)源，其數(shù)據(jù)貫通性存在兩個(gè)問(wèn)題：

（1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間不長(zhǎng)

由于營(yíng)銷用采系統(tǒng)屬于近年建設(shè)的新系統(tǒng)，不如調(diào)度SCADA系統(tǒng)成熟，目前用采系統(tǒng)沒(méi)有存儲(chǔ)較早的歷史數(shù)據(jù)，只有近兩年的數(shù)據(jù)。

（2）缺乏小時(shí)級(jí)的電量數(shù)據(jù)

用采系統(tǒng)目前無(wú)法導(dǎo)出小時(shí)級(jí)的電量數(shù)據(jù)，導(dǎo)致電量數(shù)據(jù)的時(shí)間尺度與功率、電壓數(shù)據(jù)的時(shí)間尺度不同，兩者無(wú)法進(jìn)行比較和匹配，難以基于功率和電量數(shù)據(jù)的關(guān)系進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)挖掘研究。

3 非同源異構(gòu)數(shù)據(jù)的匹配性

3.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)據(jù)的匹配性

高壓、中壓配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來(lái)源不同，前者以圖的形式給出，而后者來(lái)自于PMS系統(tǒng)，兩者的數(shù)據(jù)存在一定的不貫通情況。PMS系統(tǒng)沒(méi)有給出中壓配電網(wǎng)中配電變壓器的阻抗導(dǎo)納數(shù)據(jù)，也沒(méi)有給出導(dǎo)線的單位阻抗導(dǎo)納參數(shù)，需要通過(guò)查閱相關(guān)的手冊(cè)、資料等人工補(bǔ)全單位阻抗導(dǎo)納參數(shù)。此外，由于導(dǎo)線的單位阻抗導(dǎo)納參數(shù)不僅與導(dǎo)線型號(hào)有關(guān)，也與三相導(dǎo)線的之間的幾何均距有關(guān)，而PMS系統(tǒng)也沒(méi)有給出實(shí)際線路的幾何均距。

3.2 模型與狀態(tài)數(shù)據(jù)的匹配性

高壓配電網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)象的命名與拓?fù)淠Ｐ屯耆珜?duì)應(yīng)，在本次收集過(guò)程中，沒(méi)有出現(xiàn)電路模型中存在的負(fù)荷收集不到數(shù)據(jù)的情況。

（1）數(shù)據(jù)對(duì)象不全

本次以170臺(tái)配變?yōu)闃颖?，?duì)用采系統(tǒng)的配變數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，最終有12臺(tái)配變沒(méi)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)，說(shuō)明用采系統(tǒng)盡管實(shí)現(xiàn)了大部分電力用戶的覆蓋，但仍然存在一定的盲區(qū)。

（2）部分模型與狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)象的名稱不一致

部分配電變壓器的命名不統(tǒng)一，如一次接線圖中命名為“華安#1變”，用采系統(tǒng)命名為“華安1#變”，約有5%公變存在這樣的問(wèn)題。對(duì)于專變，二者命名不一致的情況則更為突出，如一次接線圖中命名為“磷肥廠”的專變，在用采系統(tǒng)中的實(shí)際用戶名稱為“重慶市xx磷肥有限責(zé)任公司”。雖然這種問(wèn)題可以在收資過(guò)程中通過(guò)人工的方式識(shí)別出來(lái)，但在后續(xù)以實(shí)現(xiàn)營(yíng)配調(diào)貫通為目的的數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)中，這種毫無(wú)規(guī)律的命名方式將成為通過(guò)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)匹配實(shí)現(xiàn)貫通的障礙。

4 結(jié)論

本文以重慶市萬(wàn)州供電公司為研究對(duì)象，對(duì)該公司營(yíng)配調(diào)數(shù)據(jù)的貫通現(xiàn)狀進(jìn)行了全面分析。從中發(fā)現(xiàn)的主要突出問(wèn)題包括：調(diào)度SCADA系統(tǒng)和PMS系統(tǒng)沒(méi)有保留歷史的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)據(jù);用采系統(tǒng)沒(méi)有足夠長(zhǎng)的歷史數(shù)據(jù)，歷史可反演性不強(qiáng)，且無(wú)小時(shí)級(jí)的電量數(shù)據(jù)，狀態(tài)紀(jì)錄不夠精細(xì);此外，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、模型數(shù)據(jù)與狀態(tài)數(shù)據(jù)之間仍然存在匹配性問(wèn)題。這些問(wèn)題導(dǎo)致我們?nèi)匀浑y以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的精細(xì)化模擬和評(píng)估。隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，在全面把握現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善數(shù)據(jù)的貫通性，有助于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)公司對(duì)內(nèi)對(duì)外業(yè)務(wù)的廣泛聯(lián)接，充分挖掘現(xiàn)有數(shù)據(jù)的價(jià)值，打造“能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈”具有重要意義。本文的工作能夠?yàn)殡娋W(wǎng)公司在此背景下的數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完善，構(gòu)建全聯(lián)接的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)提供重要參考。

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