基于售電模式區域能源互聯網的研究

李建偉　汪俊靜　陳永信

摘 要：能源互聯網綜合管控服務系統整合當前電力公司營銷系統、用電信息采集系統、多渠道繳費管理系統、低壓配電檢測、客服等系統，打造一套針對新型售電公司的能源互聯網綜合管控服務平臺，實現既簡單又規范的營銷、配電、需求側管理、采集及售電與一體的系統平臺。能源互聯網綜合管控服務系統實現了電力營配用工作的移動化辦公，充分共享了用電數據。通過建立電力數據中心，實現營配用業務移動化，提高了工作效率和管理水平；通過為用電客戶提供全方位、多元化的服務，有利于提高售電公司的市場競爭力，樹立良好的企業形象；通過對營配用業務全過程進行全面、有效的質量控制和管理，能實時查詢營配用信息，對重點客戶電力消費加強監控，及時、準確地掌握所屬區域的電力消費市場狀況和企業電力總體情況，為制定電力營配用策略提供科學的依據

基本功能包括數據全覆蓋采集系統、實時監測控制系統、數據統計分析、人機交互與展示。

關鍵詞：售電模式；能源互聯網

1數據采集

數據采集系統支持電力調度網絡、電力數據通信網、無線GPRS網絡進行等多種數據采集通信方式，支持規約、文本、數據庫接口等多種數據采集方式。

數據采集系統通過各類數據接口采集園區配電網信息、分布式電源信息、EMS調控信息、數值氣象信息、電度量數據、電動汽車充電樁數據等。具體數據采集如下：

園區配電網信息采集：采集電網電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、發電量等模擬量信息。采集開關狀態、事故跳間信號、保護動作信號、異常信號、開關儲能信號等狀態量的信息。采集電壓、頻率、諧波、功率因數等電能質量參數。

分布式電源并網點：采集電源接入點電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、發電量等模擬量信息。采集開關狀態、事故跳間信號、保護動作信號、異常信號、開關儲能信號等狀態量的信息。采集電壓、頻率、諧波、功率因數等電能質量參數。

EMS調控信息：本系統可實現調度部口向各電站發送的下行調控AGC/AVC信息的采集與轉發。

數值氣象信息：系統采集的數值氣象信息數據。

電度量數據采集：日發電量、月發電量、年發電量、累計發電量、累積C02減排量。

電動汽車充電樁數據采集：充電電壓、充電電流、充電功率、充電記錄。充電樁運行工況及告警信息。

數據處理具備模擬量處理、狀態量處理、非實測數據處理、數據質量碼、平衡率計算、計算及統計等功能。

模擬量處理應能處理一次設備（饋線段、母線、開關等）的有功、無功、電流、電壓值等模擬量；對模擬量的處理應實現以下功能：提供數據有效性檢查和數據過濾；提供零漂處理功能，且模擬量的零漂參數可設置；提供限值檢查功能，并支持不同時段使用不同限值；提供數據變化率的限值檢查功能，當模擬量在指定時間段內的變化超過指定閥值時，給出告警；支持人工輸入數據；可以自動設置數據質量標簽；按用戶要求定義并統計某些量的實時最大值、最小值和平均值，以及發生的時間；可支持量測數據變化采樣；進行工程單位轉換。支持終端歷史數據、故障錄波、故障事件、日志文件、相磁場強度等解析。支持對終端運行參數的處理。支持對終端上送的電壓越限、負荷越限等告警量處理。

狀態量處理應能處理包括開關位置、隔離刀閘、接地刀閘位置、保護狀態以及遠方控制投退信號等其他各種信號量在內的狀態量。狀態量的處理應完成以下功能：狀態量用1位二進制數表示，1表示合閘（動作/投入），0表示分閘（復歸/退出）；支持雙位遙信處理，對非法狀態可做可疑標識；支持誤遙信處理，對抖動遙信的狀態做可疑標識；支持檢修狀態處理，對狀態為檢修的遙信變化不做報警；支持人工設定狀態量；所有人工設置的狀態量應能自動列表顯示，并能調出相應接線圖；支持保護信號的動作計時處理，當保護動作后一段時間內未復歸，則報超時告警；支持保護信號的動作計次處理，當一段時間內保護動作次數超過限值，則報超次告警。

非實測數據可由人工輸入也可由計算得到，以質量碼標注，并與實測數據具備相同的數據處理功能。

應對所有模擬量和狀態量配置數據質量碼，以反映數據的質量狀況。圖形界面應能根據數據質量碼以相應的顏色顯示數據。計算量的數據質量碼由相關計算元素的質量碼獲得。數據質量碼至少應包括以下類別：未初始化數據；不合理數據；計算數據；實測數據；采集中斷數據；人工數據；壞數據；可疑數據；采集閉鎖數據；控制閉鎖數據；替代數據；不刷新數據；越限數據。

統計計算功能支持統計計算，應能根據調度運行的需要，對各類數據進行統計、具備靈活定制計算公式，提供統計結果，主要的統計功能應包括：數值統計：包括最大值、最小值、平均值、總加值、三相不平衡率，統計時段包括年、月、日、時等；極值統計：包括極大值、極小值，統計時段包括年、月、日、時等；次數統計：包括開關變位次數、保護動作次數、遙控次數、饋線故障處理啟動次數等。

2實時監測控制系統

系統通過數據接口獲取的園區內各個電站電氣信息、運行信息、電能質量、發電功率、發電量、實測氣象等數據，通過人機界面實現對全網發電信息的監視，全網/單站光伏發電信息監視，調度運行管理人員可以實時掌握區域全網、各電站、并網點的運行情況，包括當前有功功率、無功功率、發電量、并離網狀態、發電設備的運行狀態等。通過監控平臺可以遠程控制高低壓斷路器的斷開和閉合，和調度相配合實現AGC/AVC調節，控制光伏逆變器的輸出，風機的輸出功率，以及對可控負荷實時增減。

系統監視數據按照“源-網-荷-儲”不同形式進行分類，“源”主要分布式風電和分布式光伏，通過系統數據獲取的數據有設備地理位置、設備參數和運行數據。設備地理位置包括源地址，發電并網連接點位置；設備參數包括風機、光伏所有權登記、經營權等級、風機數量、逆變器數量、單臺風機容量、逆變器下光伏組件容量、風機啟停及其調節響應特性、逆變器調節響應特性等；運行數據包括并網點電能質量、并網點電壓、電流、功率、功率因數、風機當前發電量、風機當前最大發電量、風機當前經濟調度參數、風機工作狀態、報警信息、保護動作信息、發電量計量信息風機設備操作權限、設備環境信息。

3數據統計分析

系統具有常規運算和統計計算功能，根據用戶指定的方法進行統計計算，對各種數據進行年、月、日及用戶定義的任意時段的各種統計計算，能夠對歷史功率數據、歷史氣象數據、數值天氣預報數據、新能源發電設備運行數據等進行統計，所有統計數據可生成相應報表，實時查詢及分時段統計查詢，并提供統計數據功能。

數據統計分析主要應用在線損分析。

營配數據貫通應用“線-變-表”對應關系及用電信息采集信息，建立基于供售電量平衡的同期線損精益化管理及異常預警排查機制，通過構建一體化電量及線損系統“四分”計算模型，分區、分壓、分線、分臺區實時計算線損，實現線損由結果管理向過程管控的轉變，輔助校驗（站-線-變-戶）關系準確性，支撐查找反竊電、電能表故障，分析電壓、無功等線損關鍵因素的薄弱環節，促進電網管理。

線損的管理主要分為兩大塊，一是線損計算，二是降低線損的分析。線損計算是線損分析的基礎，線損計算的準確性和有效性直接決定了線損分析的最終有效率。

營配數據貫通最終實現“營配數據一張圖”，在區域能源管控系統中實現了電網設備拓撲關系和臺賬的統一管理，同時實現和營銷系統數據的關聯，實現了對電網資源的完整性、一致性、準確性和及時性的管理。為線損計算分析提供了真實可靠的數據。

基于營配貫通的線損實用化分析和應用，實現了線損的精益化管理要求：

3.1線損可視化展示

利用區域能源管控系統中三維GIS平臺的資源，結合用電信息采集數據，可視化的展示了線損的線性走勢。

3.2實現線損分析及時準確

通過區域能源管控系統，結合三維GIS系統及營銷系統數據的貫通和相互調用，實現了電網設備拓撲關系和臺賬信息的聯動，避免了設備異動對線損分析的影響。

3.3線損與營配貫通協同應用

通過線損波動檢測手段，對合格的考核臺區線損進行檢測，及時的發現設備故障、偷竊電、工程施工等異常用電情況，提高區域能源的管理能力。同時反向驗證營配數據的準確性。

4人機交互及展示

4.1三維GIS系統

系統集成地圖展示功能，通過把園區配電網絡、光伏電站、風力發電站、分布式屋頂發電、電動汽車充電站的地理坐標信息輸入到地圖服務器中，例如光伏用小太陽圖標顯示，可在地圖上面清楚展示該電站的地理位置。

4.2移動APP展示

移動作業終端針對不同使用對象提供不同功能支持。

終端用戶：提供終端用戶故障報修、檢修通知、緊急事件通知、用電知識宣傳等功能。

搶修人員：接收搶修、檢修任務單，上傳任務單工作情況進度，利用定位信息、多媒體設備上傳展示搶修現場狀態信息，方便指揮人員通過現場監控與互動應用輔助現場搶修人員進行故障勘察和搶修方案制定，及時作出分析判斷，高效的完成搶修工作。