配電網線路及其智能配變無功狀態在線監測平臺設計與應用

趙艷龍，李勤超，周立中

（國網浙江安吉縣供電公司，浙江 安吉 313300）

配電網線路及其智能配變無功狀態在線監測平臺設計與應用

趙艷龍，李勤超，周立中

（國網浙江安吉縣供電公司，浙江 安吉 313300）

由于各地區發展不均衡，在大多數地區配電網10 kV線路中智能配變并沒有實現自動化監控，因此調控員無法直接查看配變無功狀況?；诤Ｓ崝祿?，利用VBA軟件設計了1套10 kV線路及其智能無功狀態在線監測平臺，當配電網10 kV線路或智能配變發生無功倒送或者功率因數過低時，及時發出報警，提醒調控員查看相關線路及其智能配變的無功狀態。經過一段時間運行，該平臺能夠為調控員對線路無功狀況分析提供輔助判斷功能，減少調控員的工作量，提高工作效率，具有很強的實用性。

云數據庫；配電網；電力線路；運行狀態；監控平臺

0 引言

智能配電變壓器（簡稱配變）由于加裝了低壓無功補償裝置，可以進行就地分散補償無功，對于提高線路供電合格率，減少電壓波動，降低線路損耗有很大的作用，因而在配電網10 kV線路中得到廣泛應用。實際上，由于各臺區負荷分布不均勻、負荷性質各不相同等特點，同時各10 kV線路長短不一，因而在實際運行中智能配變低壓無功補償裝置的補償效果并不盡令人滿意。特別是由于安吉地區農村家庭工廠較多，此類加工廠由于單體規模較小，因此大部分直接搭接在公變上用電，增加了公用變壓器（簡稱公變）的無功輸出，造成配變功率因素低，進而造成線路功率過低。鑒于目前各地區對于無功力率、電壓穩定性等供電服務質量的要求不斷提高，因此有必要對10 kV線路及其智能配變的無功狀態進行在線監測，有利于從源頭上對無功電壓進行管控，提高線路供電合格率，減少線路電壓波動。

為此設計了一套10 kV配電網線路及其智能配變無功狀態在線監測平臺，實現對10 kV配電網線路及其智能配變的無功在線監測。當配電網10 kV線路或智能配變發生無功倒送或者功率因數過低時，及時發出報警，提醒調控員查看相關線路及其智能配變的無功狀態。通過統計分析，發現長期無功過補償或欠補償的變壓器，為運維單位及時調整變壓器無功配置提供參考。

1 無功監測平臺設計

基于海訊數據庫的10 kV配電網線路及智能配變無功狀態在線監測平臺，包括數據顯示模塊、數據鏈接模塊、數據處理模塊、運行異常報警模塊、歷史數據存儲模塊，平臺結構見圖1。

圖1 無功狀態在線監測平臺結構

其中海訊數據庫為浙江省電力公司開發的海量數據庫存儲平臺，該數據庫實現了與OPEN 3000調度自動化系統、公/專用變壓器（簡稱專變）在線監測系統、用電信息采集系統等鏈接，實時存儲了各變電站內線路運行的信息，智能公變、專變運行信息等，且該數據庫平臺為開放式平臺，通過編寫程序進行服務器鏈接可方便提取需要的數據。

根據平臺結構及功能，10 kV線路無功狀態在線監測平臺設計流程如圖2所示。

2 無功監測平臺實現

為實現無功狀態在線監測平臺所具有的功能，本文根據平臺設計流程圖，依次完成了相關部分的工作。

2.1 線路及配變測點數據庫構建

本項目主要是對線路及其智能配變的無功進行監測，為此需要結合海訊數據庫中集成的相關公配變監測系統、調度自動化系統等數據，根據安吉配電網線路實際情況，研究相關測點的選取方法，找出適合本項目的測點，為更好獲取現場數據提供支持，同時為更好利用海訊數據庫，選取與無功狀態相關的測點以增加研究分析價值。

圖2 無功狀態在線監測平臺設計流程

2.2 海訊數據庫鏈接

海訊數據庫的鏈接主要是通過在平臺軟件中編制相應的連接程序，自動調取數據庫中的對應測點的信息，同時根據數據分析的需要，實現數據的實時刷新。

2.3 數據分析判斷與告警

通過對獲取的線路及智能配變運行信息進行整理，編制數據分析判斷模塊，當分析數據存在問題時，及時通過所建立的告警模塊進行告警，提醒當值調控員及時發現問題。

2.4 監測平臺界面顯示

此處所設計的監測平臺界面主要基于VBA程序語言編寫，該程序語言主要基于Visual Basic軟件，其是微軟公司推出的一種面向對象的可視化編程環境，具有編制界面靈活、程序運行方便等優點，可以輕松實現所設計的功能。

利用VBA進行編寫監測平臺軟件界面包括后臺數據處理程序及監測數據顯示界面兩部分，其中后臺處理程序主要實現海訊數據庫在線鏈接及線路運行數據分析處理，如圖3所示。

監測數據顯示界面主要利用VBA控件，設計了數據顯示界面，給出線路有功、無功運行狀態判斷，實現人機互動，并在線路無功狀態出現問題時進行報警，監測平臺中站內線路運行顯示界面編制如圖4所示。

3 監測平臺運行與分析

通過對所設計的10 kV線路及智能配變無功狀態在線監測平臺在本單位運行5個月，平臺運行整體狀況良好，當線路無功發生異常時可以及時發出報警，如圖5所示。

圖3 無功狀態在線監測平臺軟件后臺處理程序

圖4 監測平臺線路運行顯示界面

圖5 主界面線路無功異常報警

圖6 線路及智能配變無功狀態運行界面

進入相應變電站后可以及時查看線路及智能配變無功運行狀況，如圖6所示，根據報警情況及時發現無功問題根源所在，通過統計分析發現存在問題的配變，及時通知運維人員現場檢查配變無功補償設備配置情況，優化無功補償配置，提高補償設備利用效率。

4 結語

此處設計了一種結合海訊數據庫的10 kV配電網線路及其智能配變無功狀態在線監測平臺。該平臺可以實現對線路及智能配變無功狀態的在線分析，當線路或配變發生無功倒送或無功欠補償時進行報警，提醒當值調控員及時查看線路及配變狀況，并根據異常統計情況及時通知運維人員到現場對配變進行優化配置，降低了線路損耗，提升了無功補償設備運行效率。經過試運行，該平臺具有界面簡單、響應速度快等優點，可以為調控員對線路無功狀況分析提供輔助判斷功能，減少了調控員的工作量，提高了工作效率，具有很強的實用性。

[1]陸丹丹，夏紅光，鐘宇軍，等.春節低負荷時期電網無功倒送問題的分析與應對[J].浙江電力，2017，36（4）∶27-30.

[2]何鋒，章建華，沈麗雯，等.公變低壓智能無功分散補償裝置的配置與應用[J].浙江電力，2016，35（3）∶18-21.

[3]趙艷龍，李勤超，萬東，等.變電站10 kV線路接地的拉線判斷輔助決策平臺的設計[J].浙江電力，2016，35（1）∶38-41.

[4]余樂，張茜，劉燕，等.含分布式電源的配電網無功補償分區平衡優化調節方法[J].電力系統保護與控制，2017，45（5）∶58-64.

[5]鄭翔，趙鳳展，楊仁剛，等.基于大數據的低壓配電網無功運行評價體系[J].電網技術，2017，41（1）∶272-278.

[6]張勇，張勇軍.適應分布式水電接入配電網的無功規劃研究[J].電力電容器與無功補償，2017，38（2）∶135-140.

[7]張海鵬，林舜江，劉明波，等.低壓配電網無功補償及效益評估系統的開發和應用[J].電力系統保護與控制，2016，44（4）：129-136.

[8]楊繼超，李文升，韓穎，等.電纜線路對城市配網變電站無功影響研究[J].電力系統保護與控制，2016，44（16）∶143-148.

[9]張勇軍，陳艷.含高壓配電網無功補償配置原則的優化[J].華南理工大學學報（自然科學版），2014，42（6）∶17-24.

[10]季玉琦，耿光飛，溫渤嬰.含分布式電源的配電網電壓無功兩級協調控制模式[J].電網技術，2016，40（4）∶1243-1248.

[11]邢海軍，程浩忠，張逸.基于多種主動管理策略的配電網綜合無功優化[J].電網技術，2015，39（6）∶1504-1510.

[12]陸江，李陽，肖少華，等.某地區電網電壓無功現狀分析及改進建議[J].電力電容器與無功補償，2015，36（6）∶1-5.

[13]于偉，常松，古青琳，等.配電網全網電壓無功協調控制策略[J].電網技術，2012，36（2）∶95-99.

[14]楊珺，蘇強，劉速飛，等.中壓配電線路無功補償計算在ExcelVBA 中的實現[J].上海電力學院學報，2014，30（4）∶306-310.

[15]安劍，孫秀梅，鞏建華.Visual Basic項目開發案例全程實錄[M].北京：清華大學出版社，2013.

2017-09-22

趙艷龍（1985），男，工程師，從事配電網運行與管理工作。

（本文編輯：陸 瑩）

Design and Development of On-line Monitoring Platform of Reactive Power for Distribution Lines and Intelligent Transformers

ZHAO Yanlong，LI Qinchao，ZHOU Lizhong
（State Grid Anji Power Supply Company，Anji Zhejiang 313300，China）

Due to uneven development of various regions，transformers in 10 kV distribution lines in most regions are not automatically monitored and the dispatcher can not check the reactive power of the distribution transformer directly.Based on Highsoon database，a 10 kV line and an intelligent reactive power online monitoring platform are designed by VBA.In the case of inverse reactive power feeding in 10 kV distribution line or the intelligent distribution transformer or low power factor，the alarm is sent out in time to remind the dispatcher to check the reactive power status of the related line and intelligent distribution transformer.After a period of operation， the platform can help dispatcher to analyze reactive power of lines，reduce the workload of dispatchers and improve work efficiency with its strong practicability.

cloud database； distribution network； power line； operation state； monitoring platform

10.19585/j.zjdl.201711010

1007-1881（2017）11-0057-04

TM726；TM421

B

國網浙江省電力公司科技項目（5211U116000J）