摘 要：潮流計算是電網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分，其PSD-BPA潮流數(shù)據(jù)目前一般通過PSD-BPA軟件自帶的電力系統(tǒng)集成分析環(huán)境（PSAW）對潮流數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，這樣不僅工作量大且經(jīng)常出現(xiàn)錯漏。本文介紹一種通過Excel電子表格軟件管理潮流數(shù)據(jù)方法，可實現(xiàn)快速批量管理潮流數(shù)據(jù)和降低錯漏幾率。該方法在地區(qū)中長期方式研究分析中取得良好效果，工作效率明顯提高。

關(guān)鍵詞：Excel；PSD-BPA；潮流數(shù)據(jù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.148

0 引言

PSD-BPA潮流及暫態(tài)穩(wěn)定程序是由中國電力科學(xué)研究院系統(tǒng)所在（1990年版）BPA程序的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)和完善的電力系統(tǒng)分析軟件，是“PSD電力系統(tǒng)軟件工具”的重要組成部分[1]。廣東省中調(diào)、廣東電網(wǎng)發(fā)展研究院和設(shè)計院等相關(guān)單位使用的潮流計算仿真分析軟件主要為PSD-BPA，該潮流程序文件格式為DAT，存儲數(shù)據(jù)的形式為數(shù)據(jù)卡，數(shù)據(jù)卡設(shè)定每一類型電網(wǎng)參數(shù)只能填寫在規(guī)定字段范圍。

地區(qū)電網(wǎng)每年需要對電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行滾動修編和增加必要的新建項目，同時對應(yīng)的潮流數(shù)據(jù)也需要根據(jù)電網(wǎng)的修編變化進(jìn)行調(diào)整。變電站的主要調(diào)整類型有：新建、改擴(kuò)建和退運；線路的主要調(diào)整類型有：新建、解口、T接、改造和改接；上述各種電網(wǎng)元件的調(diào)整類型均需調(diào)整潮流數(shù)據(jù)。

在電力系統(tǒng)集成分析環(huán)境（PSAW）界面進(jìn)入數(shù)據(jù)卡修改電網(wǎng)元件參數(shù)，十分容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)卡字段范圍不對，從而導(dǎo)致程序出錯；同時這樣修改的步驟繁瑣且工作效率低。因此，本文介紹通過Excel電子表格軟件批量管理電網(wǎng)元件數(shù)據(jù)，再批量寫入PSD-BPA的DAT潮流程序文件的方法，工作效率明顯提高。

1 廠站命名規(guī)則

PSD-BPA規(guī)定母線名最多不超過8個字母。南方電網(wǎng)的數(shù)據(jù)一般采用漢字的拼音或拼音首字母+標(biāo)識電壓信息的數(shù)字（字母）作為母線名[2]。以某地市電網(wǎng)數(shù)據(jù)為例，曲江站500kV母線命名為“QUJIANG=”，220kV側(cè)母線命名為“QUJIANG”，主變低壓側(cè)和中性點母線則取廠站名第1個大寫字母，分別為“QJ31”和“QJ1”，其中1代表第1臺主變；界牌嶺站由于其拼音超過了8個字符，所以要舍棄尾部的字母，220kV母線命名為“JIEPAILI”，110kV側(cè)母線命名為“JIEPAIL1”，10kV側(cè)和中性點母線分別命名為“JIEPAIL2”和“JIEPAIL0”。這種命名方法降低了同名廠站混淆的概率，但是DAT文件的可讀性大大降低。

考慮到地區(qū)電網(wǎng)存在同名廠站的可能性較低，本文直接采用不超過4個漢字命名廠站，提高DAT文件的直接可讀性。以某地市電網(wǎng)數(shù)據(jù)為例，曲江站500kV母線命名為“曲江”，220kV側(cè)母線命名為“曲江2”，主變低壓側(cè)和中性點母線則取廠站名分別為“曲江31”和“曲江N1”，其中1代表第1臺主變；界牌嶺站220kV母線命名為“界牌嶺”，110kV側(cè)母線命名為“界牌嶺2”，10kV側(cè)和中性點母線分別命名為“界牌嶺3”和“界牌嶺0”。

2 電網(wǎng)數(shù)據(jù)錄入格式

為方便潮流數(shù)據(jù)的管理和存儲，采用通用的Excel電子表格軟件對潮流數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。定義Excel工作表5個，分別為：基礎(chǔ)參數(shù)表、母線節(jié)點數(shù)據(jù)表，線路節(jié)點數(shù)據(jù)表，變壓器數(shù)據(jù)表。

2.1 基礎(chǔ)參數(shù)表

基礎(chǔ)參數(shù)表用于存放電網(wǎng)典型電氣數(shù)值和設(shè)備參數(shù)。PSD-BPA要求錄入的電氣參數(shù)均為標(biāo)幺值，如果在錄入的過程中再進(jìn)行標(biāo)幺值轉(zhuǎn)化，過程十分繁瑣且容易出錯，所以為提高數(shù)據(jù)錄入的效率和準(zhǔn)確性，將典型參數(shù)和轉(zhuǎn)化成標(biāo)幺值的公式錄入基礎(chǔ)參數(shù)表，形成同類設(shè)備的參數(shù)庫，在后續(xù)的錄入中可以直接利用函數(shù)公式引用相關(guān)參數(shù)，避免計算。同時在錄入過程中遇到新的元件，再將新的元件參數(shù)和標(biāo)幺值計算公式加入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表即可。

基礎(chǔ)參數(shù)表主要內(nèi)容有：（1）電壓等級：可在后續(xù)表格設(shè)置數(shù)據(jù)有效性序列，避免填寫出錯，方便匯總校驗填寫的潮流負(fù)荷數(shù)據(jù)是否正確。（2）功率因數(shù)：根據(jù)功率因數(shù)轉(zhuǎn)化成有功數(shù)據(jù)可以相乘的無功功率正切系數(shù)。（3）典型導(dǎo)線參數(shù)：在后續(xù)的線路數(shù)據(jù)表出現(xiàn)的線路參數(shù)，包括：導(dǎo)線截面、單位正序電阻、單位正序電抗、單位正序電納、限流值等。（4）典型變壓器參數(shù)：在后續(xù)的變壓器數(shù)據(jù)表出現(xiàn)的變壓器參數(shù)，包括：額定容量、各繞組額定容量、各繞組額定電壓、等效中性點電壓、短路損耗、短路電壓、空載損耗、空載電流等。（5）典型方式系數(shù)：設(shè)定各典型方式（如：夏大、夏豐小、冬大等）下不同分區(qū)（如：公用負(fù)荷、用戶、燃煤火電、熱電聯(lián)產(chǎn)電廠、徑流式水電、可調(diào)式水電、光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)電廠）的負(fù)荷消納系數(shù)與電源出力系數(shù)。

2.2 母線節(jié)點數(shù)據(jù)表

母線節(jié)點數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)包括：節(jié)點卡類型（如平衡節(jié)點、普通母線節(jié)點、T節(jié)點）、節(jié)點名稱、節(jié)點額定電壓（從基礎(chǔ)參數(shù)表引用設(shè)置數(shù)據(jù)有效性序列）、分區(qū)名（從基礎(chǔ)參數(shù)表引用設(shè)置數(shù)據(jù)有效性序列）、負(fù)荷數(shù)據(jù)（通過Excel將平衡后數(shù)據(jù)填入相應(yīng)表格；正數(shù)為下網(wǎng)負(fù)荷，填入負(fù)荷區(qū)域；負(fù)數(shù)為上網(wǎng)電源，填入電源區(qū)域）。

修改操作流程：（1）新建母線：在同一電源供電區(qū)插入母線行，修改屬性信息。（2）臨時隱蔽母線：將數(shù)據(jù)卡第1占位的“B”換為“·”即可，BPA程序在計算過程中會自動忽略該類型數(shù)據(jù)卡。（3）刪減母線：刪除該數(shù)據(jù)行。

2.3 線路節(jié)點數(shù)據(jù)表

線路節(jié)點數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)包括：線路兩側(cè)節(jié)點名稱、線路額定電流、電阻標(biāo)幺值、電抗標(biāo)幺值、線路對地電納標(biāo)幺值、線路長度（上述5個線路參數(shù)均從基礎(chǔ)參數(shù)表引用設(shè)置數(shù)據(jù)有效性序列）。

修改操作流程：（1）新建線路：確認(rèn)新建線路兩端的母線節(jié)點已經(jīng)存在母線節(jié)點數(shù)據(jù)表內(nèi)，在同一電源供電區(qū)插入線路行，修改屬性信息。（2）臨時隱蔽線路：將數(shù)據(jù)卡第1占位的“B”換為“·”，BPA程序在計算過程中會自動忽略該類型數(shù)據(jù)卡。（3）解口線路：確認(rèn)進(jìn)入的母線節(jié)點已經(jīng)存在母線節(jié)點數(shù)據(jù)表內(nèi)；在同一電源供電區(qū)插入解口線路行（單接口，插入2行），修改屬性信息；臨時隱蔽被解口線路。（4）T接線路：增加T接母線節(jié)點和確認(rèn)新增站母線節(jié)點已經(jīng)存在母線節(jié)點數(shù)據(jù)表內(nèi)；在同一電源供電區(qū)插入相關(guān)T接線路行（單T接，插入3行），修改屬性信息；臨時隱蔽被T接線路。（5）改接線路：確認(rèn)改接進(jìn)入的母線節(jié)點已經(jīng)存在母線節(jié)點數(shù)據(jù)表內(nèi)；在同一電源供電區(qū)插入改接線路行，修改屬性信息；臨時隱蔽被改接線路。

2.4 變壓器數(shù)據(jù)表

變壓器數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)包括：變壓器數(shù)據(jù)卡（從基礎(chǔ)參數(shù)表提取此類變壓器屬性參數(shù)信息）。

3 潮流計算流程

3.1 寫入DAT數(shù)據(jù)文件

寫入DAT的順序為母線節(jié)點數(shù)據(jù)表、線路節(jié)點數(shù)據(jù)表和變壓器

數(shù)據(jù)表。將上述表格保存為文本文件，利用文本軟件將數(shù)據(jù)復(fù)制粘貼入DAT數(shù)據(jù)文件即可按照正常的潮流計算步驟進(jìn)行計算。

3.2 修改流程

（1）如果需要修改元件參數(shù)，必須回到相應(yīng)的Excel數(shù)據(jù)表中進(jìn)行修改，修改完成后，重新執(zhí)行寫入DAT數(shù)據(jù)文件流程。

（2）如果需要修改電網(wǎng)負(fù)荷，必須回到相應(yīng)的Excel數(shù)據(jù)表中進(jìn)行修改，修改完成后與電力平衡表數(shù)據(jù)相匹配后，重新執(zhí)行寫入DAT數(shù)據(jù)文件流程。

4 計算應(yīng)用

某地區(qū)電網(wǎng)節(jié)點數(shù)量約1000個，線路數(shù)量約400條。每年因新建、改擴(kuò)建和退運修改的節(jié)點和線路數(shù)量超過100處。每個典型方式需要進(jìn)行調(diào)整負(fù)荷和出力的節(jié)點超過200個，一般會選取3、4個典型方式進(jìn)行潮流計算分析，每年的調(diào)整總數(shù)保守估計達(dá)到700處。數(shù)據(jù)量大且繁雜，如果直接在電力系統(tǒng)集成分析環(huán)境（PSAW）界面手動修改，如果安排1人專門負(fù)責(zé)修改，需要3周才能完成，而且錯漏率極高。通過Excel對地區(qū)電網(wǎng)潮流數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，成功將該方法應(yīng)用在該地區(qū)中長期方式研究分析中，將潮流數(shù)據(jù)修改時間縮短至1周。

5 結(jié)論

本文介紹通過Excel電子表格軟件管理潮流數(shù)據(jù)方法，實現(xiàn)快速批量管理潮流數(shù)據(jù)和降低錯漏幾率。在地區(qū)中長期方式研究分析中取得良好效果，工作效率明顯提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]PSD-BPA潮流和暫態(tài)穩(wěn)定程序4.0版用戶手冊[EB/OL].2012-09-10.

[2]PSD-BPA潮流計算數(shù)據(jù)卡的自動批量生成和修改[J].電力系統(tǒng)自動化，2013，37（10）：124-128.

作者簡介：何亞森（1985-），男，廣東茂名人，本科，工程師，主要從事電力系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計工作。