CN103532136A - 省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统及方法 - Google Patents

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陈实
黄太贵
李惊涛
王贻平
王松
王正风
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章元德
肖坚红
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Abstract

本发明公开了一种省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统及方法,在线计算与辅助决策系统包括有线损在线计算与优化辅助决策管理系统，以及分别与线损在线计算与优化辅助决策管理系统连接的省公司电能量数据采集系统、地县一体化电能量数据采集系统和省地县一体化用电信息采集系统。本发明大幅降低人工录入数据和统计分析工作量，从而提高了工作效率，并保证了线损数据的及时性和准确性；此外，基于实时采集的数据和电网设备参数库，实现省地的实时负荷实测与网损在线计算、在线网损灵敏度计算与电网经济运行评估，提高了线损管理工作效率。

Description

省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统及方法
技术领域
本发明涉及各级电网线损数据的统计和分析领域，具体是一种省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统及方法。
背景技术
目前国内县级电网和地区级电网线损数据大多采用人工统计计算和逐级上报的方式完成线损指标的统计和分析，工作量大，工作效率低且数据准确性难以保证；同时现有线损管理系统未能全面实现从电能量管理系统、用电信息采集系统、营销系统、SCADA等系统获取各类基础台帐数据和电能量数据，从而未能实现各类线损数据的自动采集和全网线损数据的在线统计分析。此外，目前针对线损开展的典型日负荷实测和理论计算，仅能反映当日电网运行实际情况，而不能反映电网每日、每月情况，更没有实现基于在线负荷实测与线损计算的辅助决策，不能为电网运行管理人员优化电网运行方式和电网结构提供有益信息帮助。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统及方法，大幅降低人工录入数据和统计分析工作量，从而提高了工作效率并有效保证了线损数据的及时性和准确性。
本发明的技术方案为：
省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统,包括有线损在线计算与优化辅助决策管理系统，以及分别与线损在线计算与优化辅助决策管理系统连接的省公司电能量数据采集系统、地县一体化电能量数据采集系统和省地县一体化用电信息采集系统；所述的省公司电能量数据采集系统与省调SCADA/EMS系统连接，所述的地县一体化电能量数据采集系统与地县调SCADA/EMS系统连接。
所述的地县一体化电能量数据采集系统与县公司变电站、非统调电厂的北斗卫星通信数据采集系统连接。
所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统还包括有与线损在线计算与优化辅助决策管理系统连接的地区线损与辅助决策基础数据管理系统，且所述的地县调SCADA/EMS系统与地区线损与辅助决策基础数据管理系统连接，地区线损与辅助决策基础数据管理系统分别与地区电网网损在线计算与优化辅助决策系统、地区公司线损管理系统连接。
所述的省地县一体化用电信息采集系统与SG186营销系统连接。
所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统还包括有与线损在线计算与优化辅助决策管理系统连接的PMS系统。
所述的地县一体化电能量数据采集系统与省公司电能量数据采集系统的电能量数据集中器连接。
省地县一体化网损在线计算与辅助决策方法，包括以下步骤：省公司电能量数据采集系统实时采集省级电网220kV及以上电网线损数据，地县一体化电能量数据实时采集系统采集地区电网35kV、110kV线损数据，省地县一体化用电信息采集系统实时采集10kV及以下线损数据及公变、专变、高/低压用户数据，上述采集的数据实时传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统，线损在线计算与优化辅助决策管理系统将上述各类线损数据进行汇总，并通过在线潮流计算及均方根计算法计算得到全网网损、主网网损、配网线损、以及每条线路及变压器的损耗。
与所述的省公司电能量数据采集系统连接的省调SCADA/EMS系统将计算的省调积分电量传输给省公司电能量数据采集系统，省公司电能量数据采集系统将省调积分电量连同省电网220kV及以上电网线损数据一并传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统；与所述的地县一体化电能量数据采集系统连接的地县调SCADA/EMS系统将计算的地县调积分电量传输给地县一体化电能量数据采集系统，地县一体化电能量数据采集系统将地县调积分电量连同地区电网35kV、110kV线损数据一并传输给省公司电能量数据采集系统，且地县调SCADA/EMS系统将地县调积分电量同时传输给地区线损与辅助决策基础数据管理系统，然后地区线损与辅助决策基础数据管理系统将地县调积分电量连同地区电网35kV、110kV线损数据传输给地区电网网损在线计算与优化辅助决策系统以及地区公司线损管理系统，同时地区线损与辅助决策基础数据管理系统将收集到的地区公司管辖范围内的电网基础台帐数据和电量采集数据上传至省公司主站端的线损在线计算与优化辅助决策管理系统，为进行全网线损计算提供数据支撑；与所述的省地县一体化用电信息采集系统SG186营销系统将市、县用户台帐信息传输给省地县一体化用电信息采集系统，省地县一体化用电信息采集系统将市、县用户台帐信息连同采集的10kV及以下线损数据及公变、专变、高/低压用户数据一并传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统。
与所述的线损在线计算与优化辅助决策管理系统连接的PMS系统对省地县电网一次设备参数进行存储，并通过Shell批处理导出数据并压缩，然后再通过FTP方式上传至省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统。
所述的将省调积分电量连同省级电网220kV及以上电网线损数据、地县调积分电量连同地区电网35kV、110kV线损数据均通过文本方式传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统；所述的市、县用户台帐信息连同采集的10kV及以下线损数据及公变、专变、高/低压用户数据通过同步程序以任务方式传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统。
本发明的优点：
（1）、传统线损管理系统未能全面实现从电能量管理系统、用电信息采集系统、营销系统以及SCADA/EMS等系统获取各类基础台帐数据和电能量数据，其线损数据采集未能覆盖到全网各电压等级。本发明省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统实现全网各电压等级所需各类电量及线损电量数据的全覆盖及自动采集，并结合电网设备参数库，实现同时刻下的在线统计分析，确保了数据的实时性和准确性；并自动生成各类统计报表和考核报表以及相关线损分析报告，提供各级电网日、月、年线损展示，从而为电网运行管理人员优化电网结构与电网运行方式提供指导，提高了线损管理工作效率。
（2）、本发明省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统通过基于北斗卫星通信数据采集系统实现对偏远地区小电源电量数据的采集，克服了传统线损管理系统无法采集非统调电厂电量数据的不足；小电源厂站端通过北斗卫星采集装置采集相关负荷数据和电量数据，然后通过北斗用户机将数据发送到主站端，实现小电源电量数据的自动采集和传输。
（3）、本发明省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统能基于省调、地调SCADA/EMS系统实时采集的数据，实现省地电网负荷的实时实测与网损在线计算，并在线实现网损灵敏度的计算与经济运行评估，实时反映省地电网负荷变化、线损电量变化以及电网结构与电网运行方式对电网网损的影响，从而为电网运行管理人员优化电网结构和实时优化电网运行提供辅助决策信息。
附图说明
图1是本发明省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统的工作原理图。
具体实施方式
省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统,包括有线损在线计算与优化辅助决策管理系统1，以及分别与线损在线计算与优化辅助决策管理系统1连接的省公司电能量数据采集系统2、地县一体化电能量数据采集系统3、省地县一体化用电信息采集系统4、地区线损与辅助决策基础数据管理系统5和PMS系统6；地县一体化电能量数据采集系统3与省公司电能量数据采集系统的电能量数据集中器21连接后从而将电能量数据信息一起传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统1；省公司电能量数据采集系统2与省调SCADA/EMS系统22连接；地县一体化电能量数据采集系统3与地县调SCADA/EMS系统31、县公司变电站32和非统调电厂33的北斗卫星通信数据采集系统连接；省地县一体化用电信息采集系统4与SG186营销系统7连接；地区线损与辅助决策基础数据管理系统5分别与地县调SCADA/EMS系统31、地区电网网损在线计算与优化辅助决策系统51、地区公司线损管理系统52连接。
省地县一体化网损在线计算与辅助决策方法，包括以下步骤：
（1）、省公司电能量数据采集系统2实时采集省级电网220kV及以上电网线损数据，省调SCADA/EMS系统22将计算的省调积分电量传输给省公司电能量数据采集系统2，省公司电能量数据采集系统2将省调积分电量连同省级电网220kV及以上电网线损数据一并传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统1；
（2）、地县一体化电能量数据采集系统3采集地区电网35kV、110kV线损数据，地县调SCADA/EMS系统31将计算的地县调积分电量传输给地县一体化电能量数据采集系统3，地县一体化电能量数据采集系统3将地县调积分电量连同地区电网35kV、110kV线损数据传输给省公司电能量数据采集系统的电能量数据集中器21，省公司电能量数据采集系统2将电能量数据信息通过文本方式一起传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统1；同时地县调SCADA/EMS系统31将地县调积分电量同时传输给地区线损与辅助决策基础数据管理系统5，然后地区线损与辅助决策基础数据管理系统5将地县调积分电量传输给地区电网网损在线计算与优化辅助决策系统51，同时地区线损与辅助决策基础数据管理系统5将收集到的地区公司管辖范围内的电网基础台帐数据和电量采集数据上传至省公司主站端的线损在线计算与优化辅助决策管理系统1，为进行全网线损计算提供数据支撑；
（3）、省地县一体化用电信息采集系统4实时采集10kV及以下线损数据及公变、专变、高/低压用户数据，SG186营销系统7将市、县用户台帐信息传输给省地县一体化用电信息采集系统，省地县一体化用电信息采集系统4将市、县用户台帐信息连同采集的10kV及以下线损数据及公变、专变、高/低压用户数据通过同步程序以任务方式一并传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统1；
（4）、线损在线计算与优化辅助决策管理系统1将上述各类线损数据进行汇总，并通过在线潮流计算及均方根计算法计算得到全网网损、主网网损、配网线损、以及每条线路及变压器的损耗，同时提供分压、分线、分台、分区的“四分”线损展示；其中，线潮流计算采用的是PQ分解算法，是电力系统常见的一种计算方法，均方根法，按式（1）和（2）进行在线计算分析：
W z = Σ t = 1 n P 1 , t - - - ( 1 ) ,
Δ W z = Σ t = 1 n P 1 , t 2 + Q 1 , t 2 U 1 , t 2 R - - - ( 2 ) ,
式中，Wz、ΔWz分别表示线路首端电量和损耗电量；P1,t，Q1,t为线路首端t时刻有功功率和无功功率；U1,t为线路首端t时刻电压；R为线路或变压器电阻；n表示时间长度，n=1时表示时间长度为5分钟；
“四分”线损展示是指将各类电量数据按照不同类别进行统计计算后得到的计算结果，然后通过Web方式在显示屏上实现线损的分类展示；
（5）、另外与线损在线计算与优化辅助决策管理系统1连接的PMS系统6对省地县电网一次设备参数进行存储，并通过Shell批处理导出数据并压缩，然后再通过FTP方式上传至省地县一体化线损在线计算与辅助决策系统。

Claims (10)

1.省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统,其特征在于：包括有线损在线计算与优化辅助决策管理系统，以及分别与线损在线计算与优化辅助决策管理系统连接的省公司电能量数据采集系统、地县一体化电能量数据采集系统和省地县一体化用电信息采集系统；所述的省公司电能量数据采集系统与省调SCADA/EMS系统连接，所述的地县一体化电能量数据采集系统与地县调SCADA/EMS系统连接。
2.根据权利要求1所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统,其特征在于：所述的地县一体化电能量数据采集系统与县公司变电站、非统调电厂的北斗卫星通信数据采集系统连接。
3.根据权利要求1所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统,其特征在于：所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统还包括有与线损在线计算与优化辅助决策管理系统连接的地区线损与辅助决策基础数据管理系统，且所述的地县调SCADA/EMS系统与地区线损与辅助决策基础数据管理系统连接，地区线损与辅助决策基础数据管理系统分别与地区电网网损在线计算与优化辅助决策系统、地区公司线损管理系统连接。
4.根据权利要求1所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统,其特征在于：所述的省地县一体化用电信息采集系统与SG186营销系统连接。
5.根据权利要求1所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统,其特征在于：所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统还包括有与线损在线计算与优化辅助决策管理系统连接的PMS系统。
6.根据权利要求1所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统,其特征在于：所述的地县一体化电能量数据采集系统与省公司电能量数据采集系统的电能量数据集中器连接。
7.省地县一体化网损在线计算与辅助决策方法，其特征在于：包括以下步骤：省公司电能量数据采集系统实时采集省级电网220kV及以上电网线损数据，地县一体化电能量数据实时采集系统采集地区电网35kV、110kV线损数据，省地县一体化用电信息采集系统实时采集10kV及以下线损数据及公变、专变、高/低压用户数据，上述采集的数据实时传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统，线损在线计算与优化辅助决策管理系统将上述各类线损数据进行汇总，并通过在线潮流计算及均方根计算法计算得到全网网损、主网网损、配网线损、以及每条线路及变压器的损耗。
8.根据权利要求7所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策方法，其特征在于：与所述的省公司电能量数据采集系统连接的省调SCADA/EMS系统将计算的省调积分电量传输给省公司电能量数据采集系统，省公司电能量数据采集系统将省调积分电量连同省电网220kV及以上电网线损数据一并传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统；与所述的地县一体化电能量数据采集系统连接的地县调SCADA/EMS系统将计算的地县调积分电量传输给地县一体化电能量数据采集系统，地县一体化电能量数据采集系统将地县调积分电量连同地区电网35kV、110kV线损数据一并传输给省公司电能量数据采集系统，且地县调SCADA/EMS系统将地县调积分电量同时传输给地区线损与辅助决策基础数据管理系统，然后地区线损与辅助决策基础数据管理系统将地县调积分电量连同地区电网35kV、110kV线损数据传输给地区电网网损在线计算与优化辅助决策系统以及地区公司线损管理系统，同时地区线损与辅助决策基础数据管理系统将收集到的地区公司管辖范围内的电网基础台帐数据和电量采集数据上传至省公司主站端的线损在线计算与优化辅助决策管理系统，为进行全网线损计算提供数据支撑；与所述的省地县一体化用电信息采集系统SG186营销系统将市、县用户台帐信息传输给省地县一体化用电信息采集系统，省地县一体化用电信息采集系统将市、县用户台帐信息连同采集的10kV及以下线损数据及公变、专变、高/低压用户数据一并传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统。
9.根据权利要求7所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策方法，其特征在于：与所述的线损在线计算与优化辅助决策管理系统连接的PMS系统对省地县电网一次设备参数进行存储，并通过Shell批处理导出数据并压缩，然后再通过FTP方式上传至省地县一体化网损在线计算与辅助决策系统。
10.根据权利要求8所述的省地县一体化网损在线计算与辅助决策方法，其特征在于：所述的将省调积分电量连同省级电网220kV及以上电网线损数据、地县调积分电量连同地区电网35kV、110kV线损数据均通过文本方式传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统；所述的市、县用户台帐信息连同采集的10kV及以下线损数据及公变、专变、高/低压用户数据通过同步程序以任务方式传输给线损在线计算与优化辅助决策管理系统。
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