CN105048456A - 应用于智能计量平台的降损节能管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于智能计量平台的降损节能管理方法及系统，该方法采用理论线损计算与离线线损分析相结合，通过对比理论线损和统计线损的差异、理论电能质量和实际离线电能质量的差异，对所得出的数据进行统计分析，给出最合理并可实施的削峰填谷、降低线损变损、无功补偿和\或负荷控制的技术方案，以达到高效用电及节能降损的目的，本发明设计思路简单，操作性，实用性高，本发明的设备为全自动化工作，实现理论线损和离线线损配合工作，从而提供一种精确实效的降损节能方法提供了硬件基础；可应用在智能计量平台上，该硬件设备连接关系简单，成本低，安装方便，灵敏度高，实用性强。

Description

应用于智能计量平台的降损节能管理方法及系统

技术领域

本发明涉及电网系统领域，尤其是一种应用于智能计量平台的降损节能管理方法及系统。

背景技术

营销信息系统、计量自动化系统已经在电网企业得到广泛应用，他们已经成为电网企业建设的重点，两大电网公司均从业务和信息化层面提出了营销及计量现代化目标。

南方电网公司在2012年提出了《“十二五”电能计量规划》，提出了智能计量系统的实施意见，贵州南网计量自动化系统起步比较早，但是在高级应用研究方面进展缓慢，截止2008年底，贵阳供电局计量自动化系统已实现100%的供电量和60%以上售电量抄表自动化，但是离创先供电局的建设目标还有很大差距。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于智能计量平台的降损节能管理方法及系统，它为提高电网系统运行的安全性，经济性以及用于网路规划、设备安装和减少配电网系统运营成本提供了一个新的思路和可行的硬件设备，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：

一种应用于智能计量平台的降损节能管理方法，该方法采用理论线损计算与离线线损分析相结合，通过对比理论线损和统计线损的差异、理论电能质量和实际离线电能质量的差异，对所得出的数据进行统计分析，给出最合理并可实施的削峰填谷、降低线损变损、无功补偿和\或负荷控制的技术方案，以达到高效用电及节能降损的目的。

前述的应用于智能计量平台的降损节能管理方法中，所述理论线损计算方法采用内核功能服务模块，通过读取历史端面数据，调用状态估计、网络拓扑和潮流计算等模块，计算出电网当前的各母线及T点的电压信息、线路损耗信息、变压器及其绕组损耗信息、变电站损耗信息及全网的损耗信息，上述信息既可显示在屏幕上，又可及时存入后台数据库一边离线分析利用。

前述的应用于智能计量平台的降损节能管理方法中，所述网络拓扑模块采用网络接线方式，再配以从实时数据库或历史数据库中去除并经过状态估计出来过的最新相关负荷参数，实现对电力系统当前时段的线损进行计算，系统根据数据的质量制动旋转对应的计算方法进行计算，该计算方法可采用实测电流法进行分段理论线损计算或调用状态估计法和潮流计算进行理论线损计算。

前述的应用于智能计量平台的降损节能管理方法中，所述离线损耗分析是根据各供电电和受电点的有功和无功的正\反向电能量数据以及供电网络拓扑数据，统计、计算各种电压等级、分区域、分线、分台区的线损，可按日、月固定周期或指定时间段统计分析理论线损与统计线损的差异，提高电能质量，为增值服务提供参考依据。

一种应用于智能计量平台的降损节能管理系统，包括内核功能服务模块，在内核功能服务模块内分别设有设置网络拓扑模块、状态估计模块和潮流计算模块实现该内核功能服务模块调用该网络拓扑模块、状态估计模块和潮流计算模块内已处理的数据，电网中各母线及T点的电压采集装置、线路损耗采集装置和变压器及绕组损耗采集装置依次与连接内核功能服务模块输入端且上述装置能与网络拓扑模块、状态估计模块和潮流计算模块实现数据传输，显示屏和后台数据库连接核功能服务模块输出端，后台数据库的输出端与离线损耗分析模块连接，离线损耗分析模块的输出端与WEB服务器连接。

上述组成模块均可采用具有其相应功能的市售产品。

与现有技术相比，本发明设计思路简单，操作性，实用性高，本发明的设备为全自动化工作，实现理论线损和离线线损配合工作，从而提供一种精确实效的降损节能方法提供了硬件基础；可应用在智能计量平台上，该硬件设备连接关系简单，成本低，安装方便，灵敏度高，实用性强。

附图说明

附图1为发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例：智能计量平台采用基于广域分布式云计算和大数据仓库的系统集群架构，云计算平台特别适合与只能计量平台的大数据需求，集群大数据交换平台提供对海量的、异构信息进行实时加厚、数据特征提取（ETL）、数据挖掘等，实现上层异质系统间的无缝对接、数据流动和更高层的数据应用，可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益，本平台的系统主站主要有网关集群、数据库服务集群、WEB服务器集群、应用服务器集群等构成；

数据库集群承担着系统数据的集中处理、存储和读取，是数据汇集、处理的中心，通过集群技术是数据库满足系统的安全性、可靠性、稳定性、负载及数据存取性能等方面的指标要求。

数据库集群有多台（至少两台）拥有共享数据空间的服务器以及共享的存储设备组成，每台服务器的操作系统和数据库都可以存储在共享的数据空间内，所以的节点服务器可以共享相同的数据库，所以的数据访问任务可以均衡地分布在各台节点服务器上。

数据库集群系统内各节点服务器通过内部局域网相互通讯，当一台节点服务器发生故障时，所以的数据库连接将会转移到另外的节点服务器，而不影响系统的正常运行。

采用数据库服务器集群有以下优点：

（1）在多节点均分工作的同时，互为热备用；

（2）保证共享数据的唯一性；

（3）故障时实行任务的快速切换；

（4）用户管理简单。

应用服务器集群系统内各节点服务器通过局域网相互通讯，当一台节点服务器发生故障时，统计、分析、出来以及提供的应用服务等将由另一节点服务器自动接管；应用服务器集群通过应用本身的任务分配调度机制和各任务之间的消息通信机制来实现。

应用集群具有以下优点：

（1）、出来任务按负载均衡原则在各个节点进行分配，提高海量数据处理能力；

（2）、所以的节点统一部署、统一管理；

（3）、单点故障不会造成处理任务的中断。

网关集群通过各个平台特定的异步处理机制提高并发链接的处理机制，并通过硬件辅助均衡技术线性扩展网关集群的处理能力；为了适应大量终端设备的连接和海量数据的采集，网关服务器采用集群方式，集群按照通道类型分组，不同组的网关服务器面向不同的信道，如公共无线、光纤专网通道组、230MHz无线通讯组以及其他通道组等。

WEB集群为用户提供浏览器式的数据分布，通过集群技术实现任务的负载均衡、故障节点的快速切换，为用户提供有好的、无间断的使用体验。

接口服务器实现与外部系统统一的接口服务，系统需求要从其他应用系统中获取不在本系统中的数据，同时该系统采集的数据需提供给其他应用系统使用，通过统一的数据和数据中心实现数据统一发布和对外服务。

监控工作站负责接收所有服务器的告警信息，监控所有服务器的运行情况，进行系统的操作和维护。

分县局工作站负责县局相关人员对业务进行操作。

与本实施例平台向配合的系统软件结构

本系统的在软件设计上的分为云设备、云平台、基础服务、高级及表现层等5层；本实施例中的云平台涵盖了云计算的基础层协议栈，即云IaaS平台和PaaS平台，面向行业云服务的SaaS平台系统，系统支持通过云技术实现在云设备上构建云平台，实现高速的实施数据库，提供各个高级应用所需的云服务，实现应用的即插即用，提供良好的用户交互；

云平台需满足上述营销管理系统、EMS系统、计量自动化系统、GIS系统等数据的接入，包括该系统中采集的负控终端、配变检测终端的电压曲线数据、电压合格率数据、功率因素、谐波、以及预设草书及台账；并对获取的数据进行整合，综合统计和分析，所以数据均采用面向对象方式进行数据库保持。

一种应用于智能计量平台的降损节能管理方法，该方法采用理论线损计算与离线线损分析相结合，通过对比理论线损和统计线损的差异、理论电能质量和实际离线电能质量的差异，得出配电网络的薄弱环节并各处降损节能的改进方案，降损节能管理是提高电网系统运行的安全性、经济性以及用于网路规划、设备安装和减小配网系统运营成本的重要工具，利用电能损耗计算方法、优化决策计算对配网检测数据进行统计分析，给出最合理并可实施的削峰填谷、降低线损变损、无功补偿和\或负荷控制的技术方案，以达到高效用电及节能降损的目的。

其中理论线损计算方法采用内核功能服务模块，通过读取历史端面数据，调用状态估计、网络拓扑和潮流计算等模块，计算出电网当前的各母线及T点的电压信息、线路损耗信息、变压器及其绕组损耗信息、变电站损耗信息及全网的损耗信息，上述信息既可显示在屏幕上，又可及时存入后台数据库一边离线分析利用。

该网络拓扑模块采用网络接线方式，再配以从实时数据库或历史数据库中去除并经过状态估计出来过的最新相关负荷参数，实现对电力系统当前时段的线损进行计算，系统根据数据的质量制动旋转对应的计算方法进行计算，如果实测电流质量比较好，即：电流值比较完整，缺失不打，相同元件的电流流入流出平衡，就采用实测电流法进行分段理论线损计算，否则，调用状态估计算法和潮流计算进行理论线损计算。

该离线损耗分析是根据各供电电和受电点的有功和无功的正\反向电能量数据以及供电网络拓扑数据，统计、计算各种电压等级、分区域、分线、分台区的线损，可按日、月固定周期或指定时间段统计分析理论线损与统计线损的差异，提高电能质量（提高电压合格率、提高功率因素、提高三相不平衡指数、提高谐波质量），为增值服务提供参考依据。

系统得出的降损节能方案通过公共WEB服务（包括WEB查询功能和WEB信息）进行发布，用电信息、缴费通知、停电通知、恢复供电信息等相关信息可通过手机短信、语音提示等多种方式及时向用户发布，实现短信提醒、信息发布等功能，同时，系统也支持网上售电服务，通过银电联网，费控数据与系统进行实时交换，提供相关信息网上发布、分布式能源的监控、智能用电设备的信息交互等扩展功能。

根据上述方法所需的一种应用于智能计量平台的降损节能管理系统，如附图所示，包括内核功能服务模块1，在内核功能服务模块1内分别设有设置网络拓扑模块2、状态估计模块3和潮流计算模块4实现该内核功能服务模块1调用该网络拓扑模块2、状态估计模块3和潮流计算模块4内已处理的数据，电网中各母线及T点的电压采集装置5、线路损耗采集装置6和变压器及绕组损耗采集装置7依次与连接内核功能服务模块1输入端且上述装置能与网络拓扑模块2、状态估计模块3和潮流计算模块4实现数据传输，显示屏8和后台数据库9连接核功能服务模块1输出端，后台数据库9的输出端与离线损耗分析模块10连接，离线损耗分析模块10的输出端与WEB服务器11连接。

实施例中，各个模块的连接方式均采用本领域技术人员的公知手段进行连接，此处就不再赘述。

Claims (5)

1.一种应用于智能计量平台的降损节能管理方法，其特征在于：该方法采用理论线损计算与离线线损分析相结合，通过对比理论线损和统计线损的差异、理论电能质量和实际离线电能质量的差异，对所得出的数据进行统计分析，给出最合理并可实施的削峰填谷、降低线损变损、无功补偿和\或负荷控制的技术方案，以达到高效用电及节能降损的目的。

2.根据权利要求1所述的应用于智能计量平台的降损节能管理方法，其特征在于：所述理论线损计算方法采用内核功能服务模块，通过读取历史端面数据，调用状态估计、网络拓扑和潮流计算等模块，计算出电网当前的各母线及T点的电压信息、线路损耗信息、变压器及其绕组损耗信息、变电站损耗信息及全网的损耗信息，上述信息既可显示在屏幕上，又可及时存入后台数据库一边离线分析利用。

3.根据权利要求2所述的应用于智能计量平台的降损节能管理方法，其特征在于：所述网络拓扑模块采用网络接线方式，再配以从实时数据库或历史数据库中去除并经过状态估计出来过的最新相关负荷参数，实现对电力系统当前时段的线损进行计算，系统根据数据的质量制动旋转对应的计算方法进行计算，该计算方法可采用实测电流法进行分段理论线损计算或调用状态估计法和潮流计算进行理论线损计算。

4.根据权利要求1所述的应用于智能计量平台的降损节能管理方法，其特征在于：所述离线损耗分析是根据各供电电和受电点的有功和无功的正\反向电能量数据以及供电网络拓扑数据，统计、计算各种电压等级、分区域、分线、分台区的线损，可按日、月固定周期或指定时间段统计分析理论线损与统计线损的差异，提高电能质量，为增值服务提供参考依据。

5.一种应用于智能计量平台的降损节能管理系统，包括内核功能服务模块（1），其特征在于：在内核功能服务模块（1）内分别设有设置网络拓扑模块（2）、状态估计模块（3）和潮流计算模块（4）实现该内核功能服务模块（1）调用该网络拓扑模块（2）、状态估计模块（3）和潮流计算模块（4）内已处理的数据，电网中各母线及T点的电压采集装置（5）、线路损耗采集装置（6）和变压器及绕组损耗采集装置（7）依次与连接内核功能服务模块（1）输入端且上述装置能与网络拓扑模块（2）、状态估计模块（3）和潮流计算模块（4）实现数据传输，显示屏（8）和后台数据库（9）连接核功能服务模块（1）输出端，后台数据库（9）的输出端与离线损耗分析模块（10）连接，离线损耗分析模块（10）的输出端与WEB服务器（11）连接。