基于電力大數據平臺的電網理論線損計算與降損管理探究

朱凌霄　譚向東　袁普中　周炎黃　和麗星

摘要：本文以云南電網有限責任公司麗江電網的線損管理工作為研究對象，建立基于電力大數據平臺及云計算技術的電網降損綜合分析系統，實現理論線損實時在線計算，統計線損與理論線損實時監測比對、電網規劃模擬改造與降損優化、電力客戶線損分攤計算等功能，為智能電網時代的線損計算分析管理提供了新的思路。

關鍵詞：電力大數據平臺;理論線損計算;降損管理

中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）03-0051-02

1 研究背景

在以往的理論線損計算及降損分析工作中，基本依靠人工收集電網運行數據來形成相應數據模板，之后借助理論計算軟件完成線路相關計算，然后用人工手段分析得到結果。這其中會存在著下列幾方面問題：

1.1 理論線損計算結果準確度問題

由于理論線損計算工作量巨大，需要耗費大量人力、時間成本，目前南方電網公司各供電局理論線損計算工作均為一至兩年開展一次，理論線損計算值參考意義不足。同時，各供電企業基層部門，在每次開展理論線損工作時，人員都會出現變化，接手的人員對于理論線損軟件計算原理以及過程熟悉程度較低，加之理論線損計算工作量龐大，造成最終理論線損計算值準確度較低。

1.2 理論線損工作量問題

現今理論線損的計算軟件雖然能夠將運行參數作為數據模版形式進行導入，線路圖紙可以通過HY2000系統進行轉化處理。然而HY2000系統因GIS系統、計量自動化系統、營銷系統不存在統一性接口，理論計算線路的圖紙、電網運行數據依舊需要人工錄入，人工錄入數據的工作量能夠占到理論線損計算總體工作量的60%。

1.3 軟件功能問題

現今使用的理論線損計算系統功能較為單一，在降損優化以及線損分析功能上較為薄弱的。在統計線損與理論線損比對、線路線損計算以及電網模擬改造、線損實時監控等工作僅可根據理論線損計算結果通過人工開展評估研究。

2017年云南電網有限責任公司率先開展大數據平臺的建立工作，將GIS系統、營銷系統、計量自動化系統、調度SCADA系統等電力自動化系統數據集為一體，我們獲取的電力參數越來越多，各種數據采集網絡所采集的海量實時數據，傳統的研究方法已不能滿足這些實時數據的分析及管理功能，這就成為了云計算與實時線損分析結合的必然。

2 基于電力大數據平臺的降損分析系統功能介紹

2.1 理論線損的在線計算

基于電力大數據平臺收集理論線損需要的線路基礎數據（裝置技術參數與拓撲連接關系）和電網運行數據信息（比如：電流、電壓以及關口電量）實現自動化的理論線損計算，根據時間接電對計算結果進行儲存，便于開展調取研究工作。其中功能包括：查詢線損結果、數據信息維護以及在線的理論線損計算等功能。

2.2 線損的實時監測工作

根據電力大數據平臺中獲取的統計線損實際值與理論線損計算值進行實時比對，獲取線損異常設備的情況，縮小線損異常范圍，對線損異常設備進行精確分析，降低線損異常率。同時開展對變電站母線電量不平衡率，主網網損等指標進行監控。所監測的異常信息數據進行實時上報，并傳輸給相應工作人員，使得工作人員可以迅速處理異常情況。

2.3 線路線損計算以及模擬改造

實現線路網架構造的線路模擬改造工作。例如，線路走向、導線型號、變壓器型等進行調節，將調節結果作為一種方案進行保存。適用于各種的改造方案，且以改造方案為基礎開展模擬運行數據的錄入，完成模擬理論計算工作。模擬方案可以隨時進行切換，這樣方案之間的比較更加便捷。其主要功能包含：改造方案的評估比較、運行數據調節、線路走向模擬以及改造方案的管理。

2.4 降損優化以及線損分析

選用網架構造、用電量以及運行荷載之類數據視作分類評估的具體根據，進行臺區、饋線的分類工作。根據分類結果對線損有效區間進行研究，將其視作評估基線，進而對全部臺區與饋線線損展開評估，依照臺區、饋線的無損電量以及線損狀況展開交叉式分析。綜合臺區、饋線的線損分布狀況（表損、變壓器鐵損、變壓器銅損以及線路耗損）與技術線損的影響因素（導線線徑、配變容量、運行形式以及供電半徑）對降損空間展開研究，從而為降損工作提供有效根據。

3 基于電力大數據平臺的降損分析系統部署介紹

系統平臺采用集中部署方式，基于負載均衡組件對外提供服務接口，實現平臺的高可靠性、高可擴展性。在供電局層面部署應用服務器、計算服務器和數據庫服務器，各縣級供電企業通過訪問集中的應用服務器，進行降損綜合分析與應用。如圖1所示。

該系統的集成分析，電力大數據平臺的集成要求，應當從電力大數據平臺之中獲取關于綜合線損和理論線損的下列數據信息：

3.1 裝置臺帳信息

裝置臺賬信息以及裝置技術參數。（開關投切情況、導線技術參數以及變壓器技術參數）。其數據主要來自安全生產管理系統。

3.2 沿布圖及拓撲信息

線路沿布圖信息及拓撲連接信息，拓撲連接關系信息及開關站的內部接線圖。其數據主要來自GIS系統和營銷系統。

3.3 運行信息數據

變電站主變高中低壓側、出線側電流、電壓、電量等計量數據信息。低壓臺區關口計量數據，低壓用戶的計量數據。其數據主要來自計量四合一系統與電力營銷系統。

4 基于電力大數據平臺的降損分析系統的意義

利用基于電力大數據平臺的電網理論線損計算與降損綜合分析系統，為電網企業廣大從事線損管理的人員提供了一套新的管理系統，可基于大數據平臺獲取電網運行過程中的各類數據，并實時進行數據分析，提供及時有效的降損措施。其實際意義與功能歸納為以下幾個方面：（1）提升管理效益。“基于電力大數據平臺的電網理論線損計算與降損管理系統”項目建設完成后，能夠實現電網實時理論線損計算，線損異常實時監測，異常分析，線路模擬改造與線損計算，為各供電單位各層級的線損精益化管理提供統一、規范、準確、自動化的理論線損計算與分析工具，為公司各供電單位管理線損提供有力支撐。（2）提升經濟效益。該系統開發建設完成后，為電網企業實現實時理論線損計算，通過與統計線損實時比對并發現線損異常，發現導致線損異常的原因，從而提供解決線損異常的辦法和思路。同時，通過線路模擬改造與線損計算，實現多方案的比較，分析出最優的線路改造方案，對電網規劃工作進行有效支撐，提升經濟效益。（3）提升社會效益分析。通過降損綜合分析與應用項目的建設，確保電力臺賬數據質量的提升，提高了供電的穩定性，保障了廣大用電用戶的利益。同時也在很大程度上能夠提高基層業務處理效率，提高用戶滿意度。

5 結語

基于電力大數據平臺的線損計算以及降損管理是必要且有效的，屬于未來電網線損管理的發展趨勢，同時滿足企業的管理需求。能否利用好基于大數據平臺的線損分析技術將成為線損管理工作的決勝因素。在信息采集技術日益發展的過程中，基于大數據平臺的線損管理模式應該得到大力推廣，為電網發展做出更多貢獻。

參考文獻

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Research on Power Line Theoretical Line Loss Calculation and Loss Management Based on Power Big Data Platform

ZHU Ling-xiao，TAN Xiang-dong，YUAN Pu-zhong，ZHOU Yan-huang，HE li-xing

（Yunnan Power Grid Co.， Ltd. Lijiang Power Supply Bureau，Lijiang Yunnan? 674100）

Abstract：This paper takes the line loss management of Lijiang Power Grid of Yunnan Power Grid Co.， Ltd. as the research object， and establishes a comprehensive analysis system of power grid loss reduction based on power big data platform and cloud computing technology to realize real-time online calculation of theoretical line loss， statistical line loss and The theoretical line loss real-time monitoring comparison， power grid planning simulation transformation and loss reduction optimization， power customer line loss sharing calculation and other functions provide new ideas for line loss calculation analysis management in the smart grid era.

Key words：power big data platform; theoretical line loss calculation; loss management