融合多源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電智能分析系統(tǒng)研究

陳 恒，吳 濤，李嘉銘

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司湛江供電局，廣東 湛江524000）

在中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過程中，配網(wǎng)的設(shè)置規(guī)劃已經(jīng)向著大規(guī)模和多領(lǐng)域等方向發(fā)展。但是在對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)的過程中，各項(xiàng)工作比較復(fù)雜，屬于系統(tǒng)性的工程。不僅要做好負(fù)荷的預(yù)測(cè)，還要對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)行分析，要提高配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，還要做好變電站的選址。因此對(duì)數(shù)據(jù)的處理需求比較大，工作人員不僅要搜集城市發(fā)展的歷史數(shù)據(jù)，還要對(duì)當(dāng)前的配網(wǎng)運(yùn)行情況以及城市的未來規(guī)劃進(jìn)行深入了解，在此基礎(chǔ)上才能開展相關(guān)的工作。在進(jìn)行智能分析系統(tǒng)建設(shè)的過程中，不僅可以對(duì)大規(guī)模的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析和處理，還可以減少工作人員的作業(yè)量[1]。

1 配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電建設(shè)現(xiàn)狀分析

目前，配電網(wǎng)存在多級(jí)分段轉(zhuǎn)供線路負(fù)荷的情況，湛江配電網(wǎng)沒有比較精確的10 kV饋線潮流計(jì)算方法，在涉及轉(zhuǎn)供電的計(jì)劃工作和故障處理時(shí)，只能依靠調(diào)度員人工估算和經(jīng)驗(yàn)判斷，尤其是故障高峰時(shí)段，通過轉(zhuǎn)供電恢復(fù)非故障區(qū)段線路時(shí)，高強(qiáng)度的工作容易導(dǎo)致調(diào)度員人工判斷出錯(cuò)，非但未能快速恢復(fù)供電，還存在擴(kuò)大停電范圍的可能[2]。

2 融合多源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電智能分析系統(tǒng)研制的內(nèi)容及目的

在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的信息，主要分布在生產(chǎn)管理系統(tǒng)、自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)、營(yíng)銷系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)當(dāng)中，基于多源數(shù)據(jù)融合則能夠針對(duì)上述系統(tǒng)的信息進(jìn)行采集、過濾、匹配并實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)劃的科學(xué)性與合理性具有重要意義。配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電是由于一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱而導(dǎo)致的配電網(wǎng)運(yùn)行效率低下，容易出現(xiàn)斷電情況，由此就對(duì)于轉(zhuǎn)供電有著更高的需求。要想實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行效率的提升，采取有效的配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電措施，基于多源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合，構(gòu)建智能化的配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電系統(tǒng)，對(duì)于更好地保證配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電實(shí)現(xiàn)具有重要意義。

基于存在的問題及原因，配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電智能分析工具可利用現(xiàn)有的智能終端量測(cè)數(shù)據(jù)、計(jì)量自動(dòng)化臺(tái)變終端數(shù)據(jù)、繼保定值信息、GIS單線圖系統(tǒng)設(shè)備臺(tái)帳和設(shè)備拓?fù)潢P(guān)系，結(jié)合配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)存在一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)供路徑的線路，可通過對(duì)某一特定開關(guān)的供電范圍檢索，進(jìn)行潮流計(jì)算，生成實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果，支持自定義歷史時(shí)間的查詢及將各時(shí)間點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果生成曲線，并提供多種轉(zhuǎn)供電方案及相應(yīng)的評(píng)分分值供調(diào)度員選擇，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)電后電壓質(zhì)量及線路損耗等數(shù)據(jù)的分析[3]。

配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電智能分析工具，可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)10 kV配網(wǎng)各分段線路的負(fù)荷情況，有利于輔助調(diào)度員在轉(zhuǎn)供電、故障處理、錯(cuò)峰限電等方面進(jìn)行決策，大大減輕調(diào)度員的工作量[4]。

3 融合多源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電智能分析系統(tǒng)的具體應(yīng)用

融合多源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和應(yīng)用，進(jìn)而為配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電系統(tǒng)構(gòu)建提供數(shù)據(jù)支持，這對(duì)于保障配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電系統(tǒng)運(yùn)行具有重要的促進(jìn)作用。

3.1 功能分析

此系統(tǒng)的功能主要是通過對(duì)電源和網(wǎng)絡(luò)的接線以及線路布置情況進(jìn)行分析，從而對(duì)區(qū)域內(nèi)供電情況進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。此外，還可以對(duì)影響供電的主要問題和制約條件進(jìn)行評(píng)價(jià)，在這個(gè)基礎(chǔ)上可以設(shè)計(jì)沿布圖和單線圖進(jìn)行展示并計(jì)算；提供配電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)配網(wǎng)的電源情況和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以及線路電能質(zhì)量進(jìn)行綜合性的分析；可以生成危險(xiǎn)的問題和警告的信息以及數(shù)據(jù)曲線，不僅能夠幫助用戶對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了解，還能為電網(wǎng)的規(guī)劃和改造提供科學(xué)的引導(dǎo)。這個(gè)功能主要包含了對(duì)配電負(fù)載率和用戶可靠性、設(shè)備運(yùn)行缺陷的分析等[5]。

3.2 負(fù)荷預(yù)測(cè)

在進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)，主要對(duì)全市的負(fù)荷和區(qū)縣的負(fù)荷、供電所的負(fù)荷等任何區(qū)域的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。可以根據(jù)具體的需求，對(duì)選中的區(qū)域進(jìn)行負(fù)荷的預(yù)測(cè)。在進(jìn)行功能選擇的過程中，存在多種預(yù)測(cè)方法，可以根據(jù)環(huán)境和負(fù)荷性質(zhì)對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行選擇。在預(yù)測(cè)完成之后，還可以對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整，為配電改造提供有效支持。

3.3 薄弱環(huán)節(jié)分析

對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析的過程，主要是對(duì)電網(wǎng)的配變負(fù)載率和用戶的可靠性等內(nèi)容進(jìn)行分析。能夠?qū)x中的區(qū)域進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)和拓?fù)渥R(shí)別以及潮流計(jì)算，可以對(duì)電網(wǎng)存在的問題進(jìn)行分析和了解。在進(jìn)行薄弱環(huán)節(jié)分析的過程中，可以根據(jù)配網(wǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析。找出存在缺陷問題的設(shè)備，并且給出危險(xiǎn)的警告，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故問題。

3.4 規(guī)劃方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

在進(jìn)行規(guī)劃方案設(shè)計(jì)的過程中，首先可以對(duì)待規(guī)劃的區(qū)域進(jìn)行確定，然后根據(jù)這個(gè)區(qū)域來抽取設(shè)備列表對(duì)設(shè)備進(jìn)行編號(hào)?？梢愿鶕?jù)用戶命名新建的工程文件，將所有的信息儲(chǔ)存到這些工程文件中，與此同時(shí)用戶可以根據(jù)實(shí)際建設(shè)情況，在這些文件中進(jìn)行補(bǔ)充，并從原件列表中選擇原件。可以在地理信息系統(tǒng)圖形或者接線圖上進(jìn)行原件的規(guī)劃。在這個(gè)過程中，還可以應(yīng)用一些比較先進(jìn)的技術(shù)，添加原件的類型和參數(shù)以及鏈接的關(guān)系。在對(duì)原件參數(shù)和拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行更改的過程中，可以直接在文件中進(jìn)行修改。在規(guī)劃完成之后可以對(duì)這些文件進(jìn)行儲(chǔ)存，然后根據(jù)這些文件中的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行可靠性的分析和轉(zhuǎn)供電的分析以及負(fù)載率的分析等，對(duì)方案進(jìn)行評(píng)估。例如可以通過三回路系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)拓?fù)?，此種方法要求不同臺(tái)區(qū)之間要互相聯(lián)絡(luò)，并且要在干線附件的位置設(shè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，以形成環(huán)網(wǎng)。平時(shí)要打開聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，如果出現(xiàn)線路故障或者需要檢修，則要根據(jù)情況進(jìn)行相互聯(lián)絡(luò)，但也要注意此種供電方式會(huì)提高轉(zhuǎn)供電復(fù)雜性。具體的供電方式如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行智能分析系統(tǒng)建設(shè)的過程中，可以融合GIS系統(tǒng)和多維數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，主頁(yè)面可以提供電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備的屬性信息和拓?fù)湫畔?，還可以實(shí)時(shí)顯示電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)。系統(tǒng)能夠接受多維信息，并且對(duì)整個(gè)電網(wǎng)和局部運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行分析，生成數(shù)據(jù)報(bào)表。這個(gè)系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，不僅為配網(wǎng)規(guī)劃和改造提供了更加準(zhǔn)確的參考信息，而且減少了人工計(jì)算量，提高了電力系統(tǒng)的生產(chǎn)效益，對(duì)于配電網(wǎng)的建設(shè)和管理以及規(guī)劃都存在重要的意義。