CN107748954A - 一种变电站平衡监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变电站平衡监控系统，其包括手工设置不计算模块、计算基础判断模块、不平衡率计算模块以及异常情况置数模块；所述计算基础判断模块分别进行组建电网模型、档案完整性判断、采集状况判断以及底码状况判断；所述不平衡率计算模块分别对母线不平衡率、变压器不平衡率和线路不平衡率进行计算；所述异常情况置数模块在某个计量被判定为采集异常或底码异常时，将对应不平衡率直接设置为100％。本发明通过不平衡率计算、平衡判定、平衡站判定，最终给出变电站平衡率指标，规范变电站电量平衡监测标准，建立满足同期线损要求和能够指导电网专业协同管理的统一指标体系。
Description
技术领域
本发明属于变电站监控技术领域，特别涉及一种变电站平衡监控系统。
背景技术
随着公司智能电能表推广、电量采集系统建设以及调度、营销、运检业务系统的不断完善，公司信息化管理已经覆盖电网输变售全过程，专业融合和数据共享水平提高成为未来电量采集系统升级改造和深化应用研究方向。平衡感知与主动智能研判研究对电网模型数据、电量数据开展深度集成研究，相关研究成果为优化采集方案，提升信道设计标准，加强运维，确保实采电量数据完整，实时监控关口、计量、设备、电量等关键节点信息，掌握各层级、各环节、各个原件的平衡情况等系统功能建设指明目标和方向。目前关于变电站电能平衡研究的文献较少，关于变电站电能量平衡的集中监测方法、变电站电能量平衡类型及对应计算方式等均没有统一的标准定义和可参照的研究结果。随着电能量采集系统的深入应用，实时开展电能量平衡计算并建立基于电能量平衡的监控体系成为可能。而基于电能量采集系统开展大规模、全面的变电站电能平衡监测研究和系统功能建设，用于全面支撑国网同期线损建设等尚未见相关研究报道。
目前，关于电能量平衡指标计算没有统一的标准方法，需要综合考虑现有电能量采集技术支持水平、同期线损要求、电网专业管理需要等，研究最优计算方案，包括电量计算时间窗选取、计量点电能量代入方式、异常电能量替代方式、计算资源需求、计量点状态管理等。
发明内容
本发明规范变电站电量平衡监测标准，建立满足同期线损要求和能够指导电网专业协同管理的统一指标体系。
本发明具体为一种变电站平衡监控系统，所述变电站平衡监控系统包括手工设置不计算模块、计算基础判断模块、不平衡率计算模块以及异常情况置数模块；
所述手工设置不计算模块对线变组接线方式、无CT、PT以及母线退役的确属不具备条件在线路和变压器高压侧同时装设电能表进行电量采集的情况，将对应母线的不平衡率直接置数为0％，但剩余母线对应的计量点仍然进行全站平衡计算；
所述计算基础判断模块分别进行组建电网模型、档案完整性判断、采集状况判断以及底码状况判断；所述组建电网模型为根据一体化采集系统电网模型数据结构，关联出电网数据模型，并识别计算时间段内更换CT、PT、电能表的模型修改信息；所述档案完整性判断为对档案完整性进行判断，查看、判断计算时间段内投运状态的计量点是否CT、PT、电能表信息完整；所述采集状况判断为对电能表计算时间点关联不到底码的情况进行判断，即计算时间段内新投运、退役、采集异常、电能表设置不采集的情况；所述底码状况判断为对采集到的底码是否有效进行判断，底码相减为负、异常底码、底码翻转的情况均为底码无效；
所述不平衡率计算模块分别对母线不平衡率、变压器不平衡率和线路不平衡率进行计算；通过母线不平衡率的计算来判断计量装置有无问题、二次接线有无错误、互感器倍率有无错误、PT二次保险和接线是否正常以及主变损耗是否正常，为避免计量误差显著，当母线不平衡率或全站不平衡率计算公式中输入总有功和输出总有功的值均低于限值，即日统计值≤24MWh，月统计值≤200MWh时，直接置数为0％；
所述异常情况置数模块在某个计量被判定为采集异常或底码异常时，将对应不平衡率直接设置为100％，但仍然对能够计算不平衡率的部分进行计算，用于监控分析。
进一步的，变电站母线不平衡率的计算方法为：
某变电站某电压等级母线不平衡率＝[1－该站该电压等级所有进出线(含主变该电压等级侧)输出有功电量合计/该站该电压等级所有进出线(含主变该电压等级侧)输入有功电量合计]×100％；
全站不平衡率计算方法为：
某变电站全站不平衡率＝[1－该站所有进出线及主变各电压等级侧输出有功电量合计/该站所有进出线及主变各电压等级侧输入有功电量合计]×100％；
其中，以各电压等级母线为主体，流入母线为输入，流出母线为输出；母线不平衡率、全站不平衡率以电能表底码为基础进行计算，不采用其它任何数据；遥测积分和人工修改电量数据用于平衡报表；按时间段区分，母线不平衡率、全站不平衡率有日统计值、月累计值、月统计值，日统计值每日保存一个值，以当日0:00和24:00的电量底码计算，每日滚动计算前7日的每日数据；月累计值每月保存一个值，以当月1日0:00和当日0:00的电量底码计算，每日凌晨计算一次；月统计值每月保存一个值，以当月1日0:00和下月1日0:00的电量底码计算，每月初前5日凌晨计算上月的月统计值，以最后一次计算结果为依据；如计算所需底码缺失，则该不平衡率计为100％；当母线不平衡率或全站不平衡率计算公式中分母的值低于限值，即日统计值≤24MWh，月统计值≤200MWh时，该母线不平衡率或全站不平衡率计为0％；部分变电站最高电压等级采用“线变组”接线方式无母线，确属不具备条件在线路和变压器高压侧同时装设电能表进行电量采集的，该变电站最高电压等级母线不平衡率和全站不平衡率计为0％；新投运变电站从投运第二日0:00开始统计。
进一歩的，变电站母线不平衡率和全站不平衡率的标准为：
220千伏及以上母线：|母线不平衡率|≤1％，
10～110千伏母线：|母线不平衡率|≤2％，
|全站不平衡率|≤2％，
同时满足上述3项条件的变电站为平衡站。
进一歩的，某区域内变电站电量平衡率指标为：
某区域内变电站电量平衡率＝平衡站数量/该区域内变电站总数；
其中，变电站电量平衡率相应具有日统计值、月累计值、月统计值；对省检及各地区供电公司按所辖范围分别统计变电站电量平衡率，以年统计值，即月统计值的算术平均值为年度评价指标，其它作为过程控制指标。
进一歩的，某区域内变电站母线电量平衡率指标为：
某区域内同电压等级变电站电量平衡率＝同电压等级平衡站数量/该区域内同电压等级变电站总数；
其中，变电站母线电量平衡率相应具有日统计值、月累计值、月统计值；对省检及各地区供电公司按所辖范围分别统计变电站母线电量平衡率，以年统计值，即月统计值的算术平均值为年度评价指标，其它作为过程控制指标。
进一歩的，对平衡计算模型进行全寿命分析管理，以便对同一个平衡位置开展历史数据回溯分析，具体包括：
通过采集的电能量数据以及公共电网模型，实现区域、变电站、母线的电量平衡的统计和分析；
按平衡率进行分类排序，分别设置平衡率指标，当平衡率越限时发出告警；
以日、月、年以及费率时段为单位对区域、变电站、母线的电量平衡数据进行统计；
对区域、变电站、母线的电量平衡数据提供同比、环比分析。
本发明通过不平衡率计算、平衡判定、平衡站判定，最终给出变电站平衡率指标，规范变电站电量平衡监测标准，建立满足同期线损要求和能够指导电网专业协同管理的统一指标体系。
附图说明
图1为本发明一种变电站平衡监控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种变电站平衡监控系统的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的变电站平衡监控系统包括手工设置不计算模块、计算基础判断模块、不平衡率计算模块以及异常情况置数模块；
所述手工设置不计算模块对线变组接线方式、无CT、PT以及母线退役的确属不具备条件在线路和变压器高压侧同时装设电能表进行电量采集的情况，将对应母线的不平衡率直接置数为0％，但剩余母线对应的计量点仍然进行全站平衡计算；
所述计算基础判断模块分别进行组建电网模型、档案完整性判断、采集状况判断以及底码状况判断；所述组建电网模型为根据一体化采集系统电网模型数据结构，关联出电网数据模型，并识别计算时间段内更换CT、PT、电能表的模型修改信息；所述档案完整性判断为对档案完整性进行判断，查看、判断计算时间段内投运状态的计量点是否CT、PT、电能表信息完整；所述采集状况判断为对电能表计算时间点关联不到底码的情况进行判断，即计算时间段内新投运、退役、采集异常、电能表设置不采集的情况；所述底码状况判断为对采集到的底码是否有效进行判断，底码相减为负、异常底码、底码翻转的情况均为底码无效；
所述不平衡率计算模块分别对母线不平衡率、变压器不平衡率和线路不平衡率进行计算；通过母线不平衡率的计算来判断计量装置有无问题、二次接线有无错误、互感器倍率有无错误、PT二次保险和接线是否正常以及主变损耗是否正常，为避免计量误差显著，当母线不平衡率或全站不平衡率计算公式中输入总有功和输出总有功的值均低于限值，即日统计值≤24MWh，月统计值≤200MWh时，直接置数为0％；
所述异常情况置数模块在某个计量被判定为采集异常或底码异常时，将对应不平衡率直接设置为100％，但仍然对能够计算不平衡率的部分进行计算，用于监控分析。
变电站母线不平衡率的计算方法为：
某变电站某电压等级母线不平衡率＝[1－该站该电压等级所有进出线(含主变该电压等级侧)输出有功电量合计/该站该电压等级所有进出线(含主变该电压等级侧)输入有功电量合计]×100％；
全站不平衡率计算方法为：
某变电站全站不平衡率＝[1－该站所有进出线及主变各电压等级侧输出有功电量合计/该站所有进出线及主变各电压等级侧输入有功电量合计]×100％；
其中，以各电压等级母线为主体，流入母线为输入，流出母线为输出；母线不平衡率、全站不平衡率以电能表底码为基础进行计算，不采用其它任何数据；遥测积分和人工修改电量数据用于平衡报表；按时间段区分，母线不平衡率、全站不平衡率有日统计值、月累计值、月统计值，日统计值每日保存一个值，以当日0:00和24:00的电量底码计算，每日滚动计算前7日的每日数据；月累计值每月保存一个值，以当月1日0:00和当日0:00的电量底码计算，每日凌晨计算一次；月统计值每月保存一个值，以当月1日0:00和下月1日0:00的电量底码计算，每月初前5日凌晨计算上月的月统计值，以最后一次计算结果为依据；如计算所需底码缺失，则该不平衡率计为100％；当母线不平衡率或全站不平衡率计算公式中分母的值低于限值，即日统计值≤24MWh，月统计值≤200MWh时，该母线不平衡率或全站不平衡率计为0％；部分变电站最高电压等级采用“线变组”接线方式无母线，确属不具备条件在线路和变压器高压侧同时装设电能表进行电量采集的，该变电站最高电压等级母线不平衡率和全站不平衡率计为0％；新投运变电站从投运第二日0:00开始统计。
变电站母线不平衡率和全站不平衡率的标准为：
220千伏及以上母线：|母线不平衡率|≤1％，
10～110千伏母线：|母线不平衡率|≤2％，
|全站不平衡率|≤2％，
同时满足上述3项条件的变电站为平衡站。
某区域内变电站电量平衡率指标为：
某区域内变电站电量平衡率＝平衡站数量/该区域内变电站总数；
其中，变电站电量平衡率相应具有日统计值、月累计值、月统计值；对省检及各地区供电公司按所辖范围分别统计变电站电量平衡率，以年统计值，即月统计值的算术平均值为年度评价指标，其它作为过程控制指标。
某区域内变电站母线电量平衡率指标为：
某区域内同电压等级变电站电量平衡率＝同电压等级平衡站数量/该区域内同电压等级变电站总数；
其中，变电站母线电量平衡率相应具有日统计值、月累计值、月统计值；对省检及各地区供电公司按所辖范围分别统计变电站母线电量平衡率，以年统计值，即月统计值的算术平均值为年度评价指标，其它作为过程控制指标。
对平衡计算模型进行全寿命分析管理，以便对同一个平衡位置开展历史数据回溯分析，具体包括：
通过采集的电能量数据以及公共电网模型，实现区域、变电站、母线的电量平衡的统计和分析；
按平衡率进行分类排序，分别设置平衡率指标，当平衡率越限时发出告警；
以日、月、年以及费率时段为单位对区域、变电站、母线的电量平衡数据进行统计；
对区域、变电站、母线的电量平衡数据提供同比、环比分析。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
Claims (6)
1.一种变电站平衡监控系统，其特征在于，所述变电站平衡监控系统包括手工设置不计算模块、计算基础判断模块、不平衡率计算模块以及异常情况置数模块；
所述手工设置不计算模块对线变组接线方式、无CT、PT以及母线退役的确属不具备条件在线路和变压器高压侧同时装设电能表进行电量采集的情况，将对应母线的不平衡率直接置数为0％，但剩余母线对应的计量点仍然进行全站平衡计算；
所述计算基础判断模块分别进行组建电网模型、档案完整性判断、采集状况判断以及底码状况判断；所述组建电网模型为根据一体化采集系统电网模型数据结构，关联出电网数据模型，并识别计算时间段内更换CT、PT、电能表的模型修改信息；所述档案完整性判断为对档案完整性进行判断，查看、判断计算时间段内投运状态的计量点是否CT、PT、电能表信息完整；所述采集状况判断为对电能表计算时间点关联不到底码的情况进行判断，即计算时间段内新投运、退役、采集异常、电能表设置不采集的情况；所述底码状况判断为对采集到的底码是否有效进行判断，底码相减为负、异常底码、底码翻转的情况均为底码无效；
所述不平衡率计算模块分别对母线不平衡率、变压器不平衡率和线路不平衡率进行计算；通过母线不平衡率的计算来判断计量装置有无问题、二次接线有无错误、互感器倍率有无错误、PT二次保险和接线是否正常以及主变损耗是否正常，为避免计量误差显著，当母线不平衡率或全站不平衡率计算公式中输入总有功和输出总有功的值均低于限值，即日统计值≤24MWh，月统计值≤200MWh时，直接置数为0％；
所述异常情况置数模块在某个计量被判定为采集异常或底码异常时，将对应不平衡率直接设置为100％，但仍然对能够计算不平衡率的部分进行计算，用于监控分析。
2.根据权利要求1所述的一种变电站平衡监控系统，其特征在于，变电站母线不平衡率的计算方法为：
某变电站某电压等级母线不平衡率＝[1－该站该电压等级所有进出线(含主变该电压等级侧)输出有功电量合计/该站该电压等级所有进出线(含主变该电压等级侧)输入有功电量合计]×100％；
全站不平衡率计算方法为：
某变电站全站不平衡率＝[1－该站所有进出线及主变各电压等级侧输出有功电量合计/该站所有进出线及主变各电压等级侧输入有功电量合计]×100％；
其中，以各电压等级母线为主体，流入母线为输入，流出母线为输出；母线不平衡率、全站不平衡率以电能表底码为基础进行计算，不采用其它任何数据；遥测积分和人工修改电量数据用于平衡报表；按时间段区分，母线不平衡率、全站不平衡率有日统计值、月累计值、月统计值，日统计值每日保存一个值，以当日0:00和24:00的电量底码计算，每日滚动计算前7日的每日数据；月累计值每月保存一个值，以当月1日0:00和当日0:00的电量底码计算，每日凌晨计算一次；月统计值每月保存一个值，以当月1日0:00和下月1日0:00的电量底码计算，每月初前5日凌晨计算上月的月统计值，以最后一次计算结果为依据；如计算所需底码缺失，则该不平衡率计为100％；当母线不平衡率或全站不平衡率计算公式中分母的值低于限值，即日统计值≤24MWh，月统计值≤200MWh时，该母线不平衡率或全站不平衡率计为0％；部分变电站最高电压等级采用“线变组”接线方式无母线，确属不具备条件在线路和变压器高压侧同时装设电能表进行电量采集的，该变电站最高电压等级母线不平衡率和全站不平衡率计为0％；新投运变电站从投运第二日0:00开始统计。
3.根据权利要求2所述的一种变电站平衡监控系统，其特征在于，变电站母线不平衡率和全站不平衡率的标准为：
220千伏及以上母线：|母线不平衡率|≤1％，
10～110千伏母线：|母线不平衡率|≤2％，
|全站不平衡率|≤2％，
同时满足上述3项条件的变电站为平衡站。
4.根据权利要求3所述的一种变电站平衡监控系统，其特征在于，某区域内变电站电量平衡率指标为：
某区域内变电站电量平衡率＝平衡站数量/该区域内变电站总数；
其中，变电站电量平衡率相应具有日统计值、月累计值、月统计值；对省检及各地区供电公司按所辖范围分别统计变电站电量平衡率，以年统计值，即月统计值的算术平均值为年度评价指标，其它作为过程控制指标。
5.根据权利要求4所述的一种变电站平衡监控系统，其特征在于，某区域内变电站母线电量平衡率指标为：
某区域内同电压等级变电站电量平衡率＝同电压等级平衡站数量/该区域内同电压等级变电站总数；
其中，变电站母线电量平衡率相应具有日统计值、月累计值、月统计值；对省检及各地区供电公司按所辖范围分别统计变电站母线电量平衡率，以年统计值，即月统计值的算术平均值为年度评价指标，其它作为过程控制指标。
6.根据权利要求5所述的一种变电站平衡监控系统，其特征在于，对平衡计算模型进行全寿命分析管理，以便对同一个平衡位置开展历史数据回溯分析，具体包括：
通过采集的电能量数据以及公共电网模型，实现区域、变电站、母线的电量平衡的统计和分析；
按平衡率进行分类排序，分别设置平衡率指标，当平衡率越限时发出告警；
以日、月、年以及费率时段为单位对区域、变电站、母线的电量平衡数据进行统计；
对区域、变电站、母线的电量平衡数据提供同比、环比分析。
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