配網(wǎng)線路載流量動態(tài)調(diào)整智能分析及應(yīng)用

邱桂華

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000)

1 引言

為了保障電力的優(yōu)質(zhì)、可靠供應(yīng)，供電企業(yè)需對配網(wǎng)線路進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，線路結(jié)構(gòu)改造后其對應(yīng)的線路載流量將會發(fā)生改變，在線路結(jié)構(gòu)發(fā)生改變后需及時動態(tài)地對線路載流量進(jìn)行調(diào)整，以滿足配網(wǎng)線路不過載達(dá)到安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。當(dāng)前對于線路結(jié)構(gòu)發(fā)生改變后線路載流量的調(diào)整，需要人工根據(jù)主干線每一段線路的型號來匹配對應(yīng)的載流量，并以主干線載流量最小一段作為線路最終的載流量。由于該項(xiàng)工作涉及線路每一段主干線型號及對應(yīng)載流量的比較分析，當(dāng)前缺乏智能分析輔助工作，導(dǎo)致相關(guān)業(yè)務(wù)人員通過人工分析存在工作量大、效率低等問題。同時當(dāng)線路結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，在分析配網(wǎng)線路主干線最小截面積及配網(wǎng)線路轉(zhuǎn)供電能力主干線最小載流量節(jié)段時，人工分析也顯得力不從心。

基于以上分析，急需通過智能化手段實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路載流量的動態(tài)調(diào)整來代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工進(jìn)行載流量分析，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路載流量業(yè)務(wù)的及時調(diào)整，用于保障配電網(wǎng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 載流量動態(tài)調(diào)整智能分析的總體設(shè)計(jì)

通過從配電網(wǎng)GIS系統(tǒng)獲取配網(wǎng)線路xml模型，基于xml模型解析技術(shù)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路主干線段及對應(yīng)型號的獲取，根據(jù)配網(wǎng)線路設(shè)備型號信息，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)主干線模型對應(yīng)載流量的對應(yīng)獲取。同時，基于每回線路所有主干線對應(yīng)載流量分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)整個配網(wǎng)線路載流量的智能分析；基于配網(wǎng)主干線載流量分析結(jié)果，進(jìn)行配網(wǎng)線路每個主干線對應(yīng)載流量最小截面積網(wǎng)架薄弱分析和配網(wǎng)線路轉(zhuǎn)供電能力分析中主干線最小載流量分析。如圖1所示，配網(wǎng)線路載流量動態(tài)調(diào)整智能分析總體設(shè)計(jì)圖，分別包含數(shù)據(jù)獲取和智能分析應(yīng)用兩大部分。

圖1 配網(wǎng)線路載流量動態(tài)調(diào)整智能分析總體設(shè)計(jì)圖

3 載流量動態(tài)調(diào)整智能分析的數(shù)據(jù)獲取

配網(wǎng)線路載流量動態(tài)調(diào)整智能分析數(shù)據(jù)獲取主要涉及配網(wǎng)線路主干線數(shù)據(jù)的智能獲取及配網(wǎng)線路設(shè)備型號對應(yīng)載流量數(shù)據(jù)的智能獲取。

3.1 線路主干線數(shù)據(jù)的獲取

配網(wǎng)線路環(huán)網(wǎng)點(diǎn)至配網(wǎng)出線開關(guān)之間的線路定義為主干線，配網(wǎng)線路主干線中是由若干個不同型號的線路節(jié)段組成。鑒于配網(wǎng)線路GIS中的CIM模型很好地保存了配網(wǎng)線路節(jié)段的連接關(guān)系及節(jié)段線路涉及的設(shè)備型號等信息，通過配網(wǎng)線CIM模型的解析，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路主干線及配網(wǎng)線路主干線每個節(jié)段設(shè)備型號數(shù)據(jù)的智能獲取。

3.2 線路設(shè)備型號對應(yīng)載流量數(shù)據(jù)的獲取

基于配網(wǎng)線路主干線每個節(jié)段涉及的線路設(shè)備型號信息，通過線路設(shè)備型號信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)其對應(yīng)載流量數(shù)據(jù)的自動關(guān)聯(lián)。如通過分析某節(jié)段對應(yīng)型號為AC-240，則其對應(yīng)的載流量為610A。

圖2 配網(wǎng)線路設(shè)備型號數(shù)據(jù)庫

4 線路載流量調(diào)整智能分析及應(yīng)用

4.1 線路載流量智能統(tǒng)計(jì)分析

基于配網(wǎng)線路主干線每一節(jié)段的設(shè)備型號及對應(yīng)型號關(guān)聯(lián)的載流量，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路主干線每一節(jié)段載流量數(shù)據(jù)的智能獲取，同時基于每一節(jié)段的載流量數(shù)據(jù)，將所有節(jié)段中最小的載流量定義為該線路主干線的載流量。當(dāng)配網(wǎng)線路具有多個環(huán)網(wǎng)點(diǎn)時，其對應(yīng)具有多條主干線，將所有主干線中最小的載流量定義為該配網(wǎng)線路的載流量。如圖3所示，707灣陳甲線具有6條主干線，根據(jù)主干線的載流量分析結(jié)果，則198A為該線路最終的載流量。

圖3 配網(wǎng)線路主干線載流量分析

4.2 線路主干線薄弱環(huán)節(jié)分析

配網(wǎng)線路主干線承擔(dān)著整條線路大部分的負(fù)荷，如果主干線中存在截面積較小的部分，其對應(yīng)的載流量也將很小，將會限制整條線路的供電能力，當(dāng)線路流過的電流超過該截面積最小部分的載流量時，該節(jié)段將會過載運(yùn)行引起發(fā)熱，造成設(shè)備損壞和影響電力可靠供應(yīng)。因此，根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)導(dǎo)則，配網(wǎng)下來主干線節(jié)段中的截面積不得小于240mm2，如果低于該截面積將會影響配網(wǎng)線路的供電能力，因此很有必要對配網(wǎng)線路主干線截面積小于240mm2的薄弱環(huán)節(jié)節(jié)段進(jìn)行分析并進(jìn)行輸出整改。

本文基于配網(wǎng)線路主干線每一節(jié)段設(shè)備型號數(shù)據(jù)分析結(jié)果，通過設(shè)備型號分析其對應(yīng)的設(shè)備截面積。如配網(wǎng)線路主干線某節(jié)段涉及的線路型號為：ZRYJV22-3×150，則該對應(yīng)的線路截面積為150mm2。通過分析配網(wǎng)線路所有主干線中節(jié)段的截面積，并將小于240mm2的部分進(jìn)行輸出清單，并進(jìn)行各層級的統(tǒng)計(jì)，如圖4所示。

圖4 主干線截面積小于240mm2統(tǒng)計(jì)

4.3 線路主干線供電能力分析

當(dāng)上級電網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致配網(wǎng)線路失壓或者配網(wǎng)線路本身發(fā)生故障時，需要將配網(wǎng)全線負(fù)荷或者非故障區(qū)域負(fù)荷轉(zhuǎn)由其他線路供電。在負(fù)荷轉(zhuǎn)移的過程中部分主干線節(jié)段可能由于截面積過小導(dǎo)致載流量不能滿足負(fù)荷要求的情況，如果不開展分析容易造成配網(wǎng)線路部分設(shè)備過載影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行?；谝陨戏治?，本文通過配網(wǎng)線路單線圖CIM模型解析本側(cè)及對側(cè)線路主干線節(jié)段型號數(shù)據(jù)并關(guān)聯(lián)載流量數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)配網(wǎng)線路轉(zhuǎn)移過程中主干線階段最小載流量，用于分析配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電過程中是否會造成配網(wǎng)線路部分設(shè)備過載情況。如圖5所示第一條記錄，該線路兩側(cè)電流之和為44+238=282A，由于該電流小于主干線設(shè)備最小載流量，因此負(fù)荷轉(zhuǎn)移過程中不會引起設(shè)備的重過載情況。

圖5 線路主干線供電能力分析

5 結(jié)論

為了解決當(dāng)前配網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)改造，通過人工分析統(tǒng)計(jì)及調(diào)整載流量存在工作量大、效率低及準(zhǔn)確性差等問題，本文通過配電GIS中的CIM模型獲取配網(wǎng)線路主干線及相對應(yīng)的節(jié)段設(shè)備型號信息，并通過線路設(shè)備型號自動關(guān)聯(lián)對應(yīng)載流量。基于配網(wǎng)線路主干線節(jié)段設(shè)備型號對應(yīng)的載流量信息，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路主干線載流量及配網(wǎng)線路載流量的智能統(tǒng)計(jì)分析，同時還實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)線路主干線截面積小于240mm2的網(wǎng)架薄弱環(huán)節(jié)及配網(wǎng)線路主干線轉(zhuǎn)供電能力的智能分析。通過以上分析，為實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路載流量的及時動態(tài)調(diào)整和保障配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了基礎(chǔ)。