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摘要：近些年来,我国对于配电的管理主要采用理论线损算法,这种算法比较方便简单,对于配电造成的损失比较小,这些损失主要包线路损失、电压器损失等。线损计算还要考虑到负荷变动对电压的影响,测量损失的方法一般采用抽样检查和仿真法等进行检查。随着当前社会新技术手段以及新型算法的发展和完善,不断扩展了线损算法的应用范围和发展前景。本文主要根据我国配电的发展现状,提出了一种新的计算方法,可以进一步实现对电量的实时监控,更加方便对于国家电网数据的搜集和查找,致力于建立一个电网共享模型,可以对电网中的真实线损情况进行测量,不断提高其准确性和精确度,得到更多公司企业的应用和认可。
关键词：电力；大数据平台；电网理论；线损计算；降损管理
1研究背景
1.1理论线损计算结果准确度问题
由于理论线损计算工作量巨大,需要耗费大量人力、时间成本,目前南方电网公司各供电局理论线损计算工作均为一至两年开展一次,理论线损计算值参考意义不足。同时,各供电企业基层部门,在每次开展理论线损工作时,人员都会出现变化,接手的人员对于理论线损软件计算原理以及过程熟悉程度较低,加之理论线损计算工作量庞大,造成最终理论线损计算值准确度较低。
1.2理论线损工作量问题
现今理论线损的计算软件虽然能够将运行参数作为数据模版形式进行导入,线路图纸可以通过HY2000系统进行转化处理。然而HY2000系统因GIS系统、计量自动化系统、营销系统不存在统一性接口,理论计算线路的图纸、电网运行数据依旧需要人工录入,人工录入数据的工作量能够占到理论线损计算总体工作量的60%。
1.3软件功能问题
现今使用的理论线损计算系统功能较为单一,在降损优化以及线损分析功能上较为薄弱的。在统计线损与理论线损比对、线路线损计算以及电网模拟改造、线损实时监控等工作仅可根据理论线损计算结果通过人工开展评估研究。
2017年云南电网有限责任公司率先开展大数据平台的建立工作,将GIS系统、营销系统、计量自动化系统、调度SCADA系统等电力自动化系统数据集为一体,我们获取的电力参数越来越多,各种数据采集网络所采集的海量实时数据,传统的研究方法已不能满足这些实时数据的分析及管理功能,这就成为了云计算与实时线损分析结合的必然。
2基于电力大数据平台的降损分析系统功能介绍
2.1理论线损的在线计算
基于电力大数据平台收集理论线损需要的线路基础数据(装置技术参数与拓扑连接关系)和电网运行数据信息(比如:电流、电压以及关口电量)实现自动化的理论线损计算,根据时间接电对计算结果进行储存,便于开展调取研究工作。其中功能包括:查询线损结果、数据信息维护以及在线的理论线损计算等功能。
2.2线损的实时监测工作
根据电力大数据平台中获取的统计线损实际值与理论线损计算值进行实时比对,获取线损异常设备的情况,缩小线损异常范围,对线损异常设备进行精确分析,降低线损异常率。同时开展对变电站母线电量不平衡率,主网网损等指标进行监控。所监测的异常信息数据进行实时上报,并传输给相应工作人员,使得工作人员可以迅速处理异常情况。
2.3线路线损计算以及模拟改造
实现线路网架构造的线路模拟改造工作。例如,线路走向、导线型号、变压器型等进行调节,将调节结果作为一种方案进行保存。适用于各种的改造方案,且以改造方案为基础开展模拟运行数据的录入,完成模拟理论计算工作。模拟方案可以随时进行切换,这样方案之间的比较更加便捷。其主要功能包含:改造方案的评估比较、运行数据调节、线路走向模拟以及改造方案的管理。
2.4降损优化以及线损分析
选用网架构造、用电量以及运行荷载之类数据视作分类评估的具体根据,进行台区、馈线的分类工作。根据分类结果对线损有效区间进行研究,将其视作评估基线,进而对全部台区与馈线线损展开评估,依照台区、馈线的无损电量以及线损状况展开交叉式分析。综合台区、馈线的线损分布状况(表损、变压器铁损、变压器铜损以及线路耗损)与技术线损的影响因素(导线线径、配变容量、运行形式以及供电半径)对降损空间展开研究,从而为降损工作提供有效根据。
3线损计算方法分析
关于配电网线损的计算,传统的计算方式主要有均方根电流法、平均电流法、最大电流法和等值电阻法等。每一种计算方法都有自己的特点和适用范围,如表1所示。
按照上述计算方法计算配电网线损,前提条件是负荷曲线保持相对稳定。如果负荷波动比较明显,会对计算结果的准确性产生很大影响。在实际电网运行过程中,负荷曲线波动通常比较大,会造成计算误差较大,从而影响精准计算信度和效度。
为了进一步提升配电网精细化线损计算准确度,考虑各方面因素,建议采用前推回代潮流方法对线路损耗进行计算。整体计算的基本思路是,根据配电网运行网络系统具体拓扑结构对每个运行环节的电压、功率进行逐一计算,以此得到每个支路每个节点运行的相关信息。
具体需要做好以下基础工作。根据整体配电网系统运行机构,自根节点开始遵循广度优先搜索原则,对配电网的每一个层级、分支结构等进行划分和编号,层层递进。对主馈线上的每一个节点进行分析,确定具体代表层、支路号和节点号。这种操作方法将复杂的辐射状拓扑结构配电网损耗情况进行简单编程、分层编号。
在分析配电网实际损耗电量时,为确保计算结果的准确性,应用配电网精细化线损计算方法,密切关注线路、变压器能量损耗的实际情况,精准计算计量自动化系统动态采集的各个负荷节点的数据,层层分解,充分了解线路损耗、配变损耗、峰平谷不同时间节点线损率的变化情况。这种方式提高了理论计算方法和实际计算结果的一致性,集中体现了精细化理念。
配电网精细化线损计算过程的实现,还需要做好各项准备工作,包括数据预处理、SQL数据库调用、数据后期处理、线损计算编程计算与实现以及数据模型评估等。只有做好基础工作,才能确保精细化计算过程的有效性和可靠性。
4基于电力大数据平台的降损分析系统的意义
利用基于电力大数据平台的电网理论线损计算与降损综合分析系统,为电网企业广大从事线损管理的人员提供了一套新的管理系统,可基于大数据平台获取电网运行过程中的各类数据,并实时进行数据分析,提供及时有效的降损措施。其实际意义与功能归纳为以下几个方面:(1)提升管理效益。“基于电力大数据平台的电网理论线损计算与降损管理系统”项目建设完成后,能够实现电网实时理论线损计算,线损异常实时监测,异常分析,线路模拟改造与线损计算,为各供电单位各层级的线损精益化管理提供统一、规范、准确、自动化的理论线损计算与分析工具,为公司各供电单位管理线损提供有力支撑。(2)提升经济效益。该系统开发建设完成后,为电网企业实现实时理论线损计算,通过与统计线损实时比对并发现线损异常,发现导致线损异常的原因,从而提供解决线损异常的办法和思路。同时,通过线路模拟改造与线损计算,实现多方案的比较,分析出最优的线路改造方案,对电网规划工作进行有效支撑,提升经济效益。(3)提升社会效益分析。通过降损综合分析与应用项目的建设,确保电力台账数据质量的提升,提高了供电的稳定性,保障了广大用电用户的利益。同时也在很大程度上能够提高基层业务处理效率,提高用户满意度。
结论
加强配电网精细化降损,对促进电力行业可持续发展具有重要的现实意义。只有结合实际,建立完善的计算体系并完善相应的制度体系、监督体系、加强技术创新,才能使配电网高效、安全、节能运行,促进电力行业实现更大的经济效益和社会效益。
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