配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)的功能設計

李君 1，，楊貴強 2，，李巖 2，，賈明輝 1，

（ 1、天津濱海供電分公司，天津 300450；2、中海油能源發(fā)展采油服務公司,天津 300452）

配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)的功能設計

李君 1，，楊貴強 2，，李巖 2，，賈明輝 1，

（ 1、天津濱海供電分公司，天津 300450；2、中海油能源發(fā)展采油服務公司,天津 300452）

本文針對目前國內(nèi)配電網(wǎng)線損管理的種種問題分析，并結(jié)合配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通過分析配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)的功能特點，提出一種進行配電網(wǎng)線損管理的功能設計方法，并針對供電企業(yè)的線損管理現(xiàn)狀，提出一些可行的意見。

線損管理 配電網(wǎng) 功能設計

引言

隨著工業(yè)技術的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，電力工業(yè)成為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)。與此同時，電能在傳輸過程中的損耗極大地影響著電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。目前我國關于技術線損的主要問題已基本解決，但是許多地方在線損管理方面還存在較多問題，主要表現(xiàn)在線損管理及計算依賴人工上報及計算，錯誤率較高；線損計算過于單一，且計算不準確，并缺乏深層次線損分析；缺乏系統(tǒng)性的線損管理系統(tǒng)等[1]，各供電企業(yè)現(xiàn)有的系統(tǒng)僅僅服務于本單位，不利于上級的監(jiān)察督導[2]。

以上存在的種種問題表明目前線損管理具有極其重要的意義，線損管理系統(tǒng)功能的優(yōu)化改進成為了當前電力行業(yè)的研究熱點之一。

1 概述

1.1 線損管理的主要內(nèi)容

通常，我們所說的線損包括兩方面的含義：一是指用電能表計量統(tǒng)計出的供電量與售電量之差而得到的線損，稱為統(tǒng)計線損；二是指電流在流過線路、變壓器等電力設備時不可避免存在的電能損耗，這部分損耗可以通過理論計算得出，稱為理論線損。統(tǒng)計線損與理論線損之差稱為管理線損。

線損管理主要由技術線損和管理線損兩部分組成。技術線損是基礎，管理線損是水平。技術線損，須從技術角度出發(fā)，來加以解決，應從技術體系上保證電網(wǎng)降損。管理線損即用電管理，主要由于管理不善造成的，因而須從管理角度上予以完善。電網(wǎng)線損管理的主要內(nèi)容包括線損電量的統(tǒng)計、線損的理論計算、線損指標、線損分析、降損措施、計量設備等諸多方面，是一項工作量大、技術性強的基礎性系統(tǒng)工程，也是一項貫穿全局生產(chǎn)與經(jīng)營的重要工作。強化線損管理，降低電網(wǎng)損耗，對搞好節(jié)能和降低電價具有重要意義。

1.2 線損管理的問題分析

供電企業(yè)線損管理不力是造成線損高的主要原因，主要包括各種因素造成的電能計量裝置的計量誤差、抄表不同時和不準確、電力設備運行狀態(tài)不良、竊電等原因造成的線損。線損管理的主要目的是降低線損，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。線損管理中，應通過理論線損的計算，找出電網(wǎng)中損耗較大的線路和設備，分析原因，提出改造方案；通過對電能表計量值的統(tǒng)計得出統(tǒng)計線損，進而算出管理線損，發(fā)現(xiàn)供電企業(yè)管理上的漏洞，制定相應的管理制度，加強對人、財、物的管理，盡量減少管理線損。

對于系統(tǒng)的操作和運行，配電網(wǎng)線損分析和管理是一件重要的任務。低線損是電力公司的重要經(jīng)濟目標。隨著電力市場的發(fā)展,準確并迅速評估能量損失的重要性在配電系統(tǒng)得到更多認可，同時也變得越來越復雜。這可能歸因于系統(tǒng)的高效率的管理和操作，使其在當今新的操作環(huán)境下更令人滿意。大量計算配電系統(tǒng)的線損的近似方法已經(jīng)被提出并有效的使用。

2 線損管理系統(tǒng)的功能設計

本文通過分析配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)的功能特點來提出一種進行配電網(wǎng)線損管理的功能設計方法。

2.1 線損管理系統(tǒng)的功能特點

配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)是一個龐大、復雜的計算機網(wǎng)絡程序，是集圖形、數(shù)據(jù)為一體的線損管理平臺，可以實現(xiàn)自動作圖、可視化圖形交互方式的數(shù)據(jù)錄入和高效率的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分析，并提供靈活多樣的查詢、統(tǒng)計功能。作為一個計算機網(wǎng)絡程序，必須具有良好的穩(wěn)定性、易用性、可移植性、可擴充性、保密性和可維護性，因此，在設計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)時，一般采用面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，根?jù)需求把系統(tǒng)分為幾個相互獨立的功能模塊，各功能模塊留有接口，使模塊之間可以方便地進行信息交換。如圖4-1所示，配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)由地理信息管理系統(tǒng)、拓撲分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、遠動系統(tǒng)和集抄系統(tǒng)、線損計算及分析系統(tǒng)[17]等組成。

2.2 線損管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2.2.1 地理信息管理系統(tǒng)

地理信息管理系統(tǒng)（GIS）提供了內(nèi)部的關系數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及專用的函數(shù)功能，它可以快速有效地制作地圖。數(shù)據(jù)庫可用于管理繁多復雜的電力設備以及有關信息；網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可用于電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡接線分析和拓撲關系分析；各種專用的函數(shù)可以實現(xiàn)統(tǒng)計、查詢、分析等功能。

2.2.2 拓撲分析系統(tǒng)

拓撲分析系統(tǒng)的作用是從GIS中獲取有關電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的資料，通過分析變換成系統(tǒng)所需要的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為各種高級應用軟件提供基本數(shù)據(jù)。拓撲分析系統(tǒng)可以模擬電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行方式的任意變化，自動進行網(wǎng)絡的帶電狀態(tài)分析、動態(tài)網(wǎng)絡著色、區(qū)域分割等。這對線損查詢、統(tǒng)計以及確定降損措施非常有利。

2.2.3 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是整個配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)核心部分，它接受其它模塊傳送的數(shù)據(jù)，經(jīng)過整理歸類后再為其它模塊中的高級應用軟件提供數(shù)據(jù)。因此，建立一個開放的、共享的、高效率的數(shù)據(jù)平臺是系統(tǒng)的關鍵，其質(zhì)量的好壞直接影響到整個系統(tǒng)的功能。數(shù)據(jù)庫采用性能優(yōu)越的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它是一個多用戶關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個安全的、可擴展的、高性能的、易管理的客戶機—服務器數(shù)據(jù)庫平臺。

2.2.4 遠動系統(tǒng)和集抄系統(tǒng)

遠動系統(tǒng)和集抄系統(tǒng)的作用是從現(xiàn)場采集電網(wǎng)的設備運行數(shù)據(jù)，并上傳給數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，為線損的計算和分析提供實時數(shù)據(jù)。要提高線損計算和分析的準確性，必須為其提供足夠的原始數(shù)據(jù)，這對遠動系統(tǒng)和集抄系統(tǒng)提出了更高的要求，需要對原有的系統(tǒng)進行升級改造，使其滿足線損管理的需要。

2.2.5 線損計算及分析系統(tǒng)

線損計算及分析系統(tǒng)的作用是從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用相關數(shù)據(jù)，進行理論線損和統(tǒng)計線損的計算，通過比較、分析，找出電網(wǎng)運行的缺陷和管理漏洞，提出改進的措施。該模塊是整個配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)功能的綜合體現(xiàn)，其計算和分析結(jié)果的準確程度直接影響到供電企業(yè)的決策。

小結(jié)

線損管理是一項復雜的工作，配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)面向供電企業(yè)實際應用，重視以線損分析與控制作為主要技術手段來加強線損管理，保證同時降低管理線損和技術線損，不僅從運行管理角度徹底改變現(xiàn)有的落后管理體制，提供了一種適合我國電網(wǎng)線損管理的新型模式，為實現(xiàn)科學、合理的線損管理提供了可靠的工具和保證，而且對電網(wǎng)及其運行情況進行綜合計算與分析，從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電源點變化、運行方式、負荷增長和無功優(yōu)化等方面尋找電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，深入挖掘電網(wǎng)本身的降損節(jié)能潛力，通過科學計算為技術降損指明方向。因此，該系統(tǒng)從推動科技進步、實現(xiàn)技術跨越和推廣行業(yè)技術應用方面都有不可估量的作用。

對于線損管理，供電企業(yè)一般采用分層、分區(qū)（站）、分線的管理模式。在本文設計的線損管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應保證良好的數(shù)據(jù)安全性，便于同用電營業(yè)等系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，同時也應為系統(tǒng)擴展提供更大的空間；拓撲分析系統(tǒng)應根據(jù)不同的線路運行參數(shù)和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)選擇不同的算法；而對于線損的分析功能，應可根據(jù)配網(wǎng)中各個設備運行數(shù)據(jù)和線損數(shù)據(jù)，分析得到各條線路線損指標特性，并給出相應降損建議。目前，供電系統(tǒng)中應用的一些線損管理系統(tǒng)只是簡單地計算線損，缺乏相應的分析功能，或者是分析的方法和結(jié)果對管理人員的決策沒有太大的幫助，這是當前亟待解決的問題。

[1]孟曉麗，李惠玲，等.?。兀h一體化配電網(wǎng)線損管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).電力系統(tǒng)自動化，2005，29(23):87-90.

[2]王濤，張堅敏，等.計劃線損率的計算及其評價.電網(wǎng)技術，2003，27(7):40-42,55.

[3]柯青峰.配電網(wǎng)線損分析.東北電力技術，2006，(6):29-31.

[4]P.Chiradeja.Benefitof Distributed Generation:A Line Loss Reduction Analysis.2005 IEEE/PES Transmission and Distribution Conference&Exhibition:Asia and Pacific，Dalian,China，pp．1-5，2005.

[5]楊險峰，馮茂青.10 kV配電網(wǎng)的電能計量和線損管理.廣東電力，2005，18(7):20-23.

[6]ShirmohammadiD.,Hong H.W..Reconfiguration of electric distribution networks for resistive line losses reduction.IEEE Transactions on Power Delivery,Vol.4,Iss.2,PP．1492-1498，Apr 1989.