一種基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力的方法：根據(jù)變壓器端的終端設(shè)備，獲取兩卷變或三卷邊高低壓側(cè)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；通過(guò)對(duì)變壓器高低壓側(cè)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，得到變壓器實(shí)際功率與額定功率的比值；根據(jù)選定的地區(qū)、時(shí)間段，得到該地區(qū)在本時(shí)間段內(nèi)各個(gè)變壓器的平均負(fù)載率Xi及平均負(fù)載率的平均值,根據(jù)各個(gè)變壓器平均負(fù)載率的均方差,判斷選定區(qū)域在改時(shí)間段的調(diào)度運(yùn)行能力。本發(fā)明能保持各個(gè)變壓器都處于最佳工作狀態(tài)，提高設(shè)備使用壽命，降低設(shè)備故障率，降低設(shè)備運(yùn)行的電能損耗，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，提升電網(wǎng)調(diào)度水平。
【專利說(shuō)明】-種基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電網(wǎng)調(diào)度【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能 力的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 城市是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，未來(lái)十幾甚至幾十年，電力 需求的增長(zhǎng)主要集中在城市地區(qū)。城市電網(wǎng)是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是電力網(wǎng)的重要組 成部分。建設(shè)好城市電網(wǎng)對(duì)滿足城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平提高具有重大意義。受"重主 網(wǎng)、輕配網(wǎng)"思路的影響，歷年來(lái)我國(guó)城市電網(wǎng)投資較少，發(fā)展普遍落后于高壓電網(wǎng)。隨著經(jīng) 濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)電力需求的增長(zhǎng)，以及用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性要求的不斷提高，對(duì) 城市電網(wǎng)在技術(shù)、管理、規(guī)劃、設(shè)計(jì)等方面都提出了新的要求。加快電網(wǎng)建設(shè)投資力度，提高 電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行水平和調(diào)度水平，是電網(wǎng)發(fā)展的總體趨勢(shì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了評(píng)測(cè)區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)調(diào)度能力，根據(jù)調(diào)度能力評(píng)測(cè)結(jié)果，調(diào)整輸變電調(diào)度方案，提 高變壓器等主要設(shè)備的可靠運(yùn)行，合理利用電網(wǎng)中各項(xiàng)資源和設(shè)備。本發(fā)明的目的是提供 一種基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力的方法，該方法通過(guò)實(shí)時(shí)讀取變壓器端檢測(cè)數(shù) 據(jù)，通過(guò)對(duì)電壓、有功功率、無(wú)功功率的分析，評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力，從而均衡電網(wǎng)的運(yùn)行負(fù) 荷，保持各個(gè)變壓器都處于最佳工作狀態(tài)，提高設(shè)備使用壽命，降低設(shè)備故障率，降低設(shè)備 運(yùn)行的電能損耗，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，提升電網(wǎng)調(diào)度水平。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的： 一種基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力的方法，其特征在于該方法具體步驟如下： 1)根據(jù)變壓器端的終端設(shè)備，獲取兩卷變或三卷邊高低壓側(cè)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；通過(guò)各地市 部署的調(diào)度EMS系統(tǒng)，實(shí)施監(jiān)控變電站中各變壓器的運(yùn)行情況，通過(guò)監(jiān)控元件，采集電壓、 有功負(fù)荷、無(wú)功負(fù)荷等檢測(cè)數(shù)據(jù)，按指定頻率采集，將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)生產(chǎn)區(qū)的專網(wǎng)進(jìn)行傳 輸，通過(guò)安全交換機(jī)制放置到電力系統(tǒng)信息內(nèi)網(wǎng)，該評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力工具通過(guò)在信息內(nèi) 網(wǎng)中載入電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，開始清洗、篩選，去除設(shè)備檢測(cè)的異常數(shù)據(jù)，保留有效數(shù)據(jù) 用于負(fù)載率分析。這個(gè)過(guò)程中根據(jù)異常數(shù)據(jù)發(fā)生比率配置的上限值，篩選出該變壓器，作為 警告數(shù)據(jù)展現(xiàn)給調(diào)度系統(tǒng)，提前調(diào)度系統(tǒng)該變壓器的檢測(cè)設(shè)備可能在該時(shí)點(diǎn)出現(xiàn)了問(wèn)題， 方便調(diào)度系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備的異常情況。
[0005] 2)通過(guò)對(duì)變壓器高低壓側(cè)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，得到變壓器實(shí)際功率與額定功率的比值； 負(fù)責(zé)率分析，通過(guò)對(duì)采集的調(diào)度EMS系統(tǒng)的電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，負(fù)載率有兩種計(jì)算方 法，一是根據(jù)選定的地區(qū)、時(shí)間段，使用公式二"有功負(fù)荷與無(wú)功負(fù)荷平方根/容量"計(jì)算每 個(gè)時(shí)點(diǎn)該地區(qū)各個(gè)變壓器的負(fù)載率；二是根據(jù)選定的地區(qū)、時(shí)間段，使用公式"有功負(fù)荷/ (容量*0. 95) "計(jì)算每個(gè)時(shí)點(diǎn)該地區(qū)各個(gè)變壓器的負(fù)載率。
[0006] 3)根據(jù)選定的地區(qū)、時(shí)間段，得到該地區(qū)在本時(shí)間段內(nèi)各個(gè)變壓器的平均負(fù)載率 Xi及平均負(fù)載率的平均值，根據(jù)各個(gè)變壓器平均負(fù)載率的均方差，判斷選定區(qū)域在改時(shí)間 段的調(diào)度運(yùn)行能力。主變不均衡度分析，根據(jù)選定地區(qū)和時(shí)間段，統(tǒng)計(jì)負(fù)載率分析結(jié)果，得 出平均負(fù)載率，根據(jù)平均負(fù)載率計(jì)算各個(gè)變壓器平均負(fù)載率的均方差，作為變壓器的不均 衡度，將結(jié)果逐級(jí)放到，能夠得出變壓器、變電站、縣公司、市公司乃至網(wǎng)省公司在該時(shí)間段 的調(diào)度健康情況，從而有效的調(diào)整調(diào)度策略和計(jì)劃，改善電網(wǎng)運(yùn)行情況。
[0007] 本發(fā)明通過(guò)采集輸電線路上變壓器其高壓測(cè)、低壓側(cè)兩端的監(jiān)控設(shè)備的檢測(cè)數(shù) 據(jù)，收集變壓器該時(shí)點(diǎn)的電壓、有功負(fù)荷、無(wú)功負(fù)荷等數(shù)據(jù)，根據(jù)負(fù)載率計(jì)算方法，計(jì)算單點(diǎn) 變壓器的負(fù)載率，一般是80%左右。根據(jù)區(qū)域內(nèi)多臺(tái)變壓器的平均負(fù)載率計(jì)算，分析區(qū)域內(nèi) 各變壓器負(fù)載率的波動(dòng)情況；再根據(jù)時(shí)點(diǎn)的變化，跟蹤地區(qū)平均負(fù)載率的變化情況和變壓 器的負(fù)載率變化情況，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和參考閥值設(shè)置，自動(dòng)判斷地區(qū)的主變不均衡情況，根 據(jù)不均衡度的波動(dòng)范圍，給出正常，風(fēng)險(xiǎn)，警告等級(jí)別的狀態(tài)預(yù)警，為調(diào)整電網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃提 供參考依據(jù)。
[0008] 通過(guò)本發(fā)明可及時(shí)調(diào)整調(diào)度方案，從而均衡電網(wǎng)的運(yùn)行負(fù)荷，保持各個(gè)變壓器都 處于最佳工作狀態(tài)，提高設(shè)備使用壽命，降低設(shè)備故障率，降低設(shè)備運(yùn)行的電能損耗，提高 電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，提升電網(wǎng)調(diào)度水平。

【具體實(shí)施方式】
[0009] -種基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力的方法，該方法包括數(shù)據(jù)采集、負(fù)載率 計(jì)算、不均衡度計(jì)算三個(gè)部分。具體步驟如下： (1)調(diào)度EMS數(shù)據(jù)采集 首先制定EMS系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的格式，加載指定格式的調(diào)度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式要求為： 1按"變電站+地區(qū)+變電站電壓等級(jí)+主變名稱+時(shí)間"的順序排序，記錄每個(gè)整點(diǎn) 時(shí)點(diǎn)的有功、無(wú)功負(fù)荷，每小時(shí)記錄一次。
[0010] 2每行數(shù)據(jù)按如下順序排列：數(shù)據(jù)之間用英文逗號(hào)"，"分割，"地區(qū)"請(qǐng)使用附表 一中列出的標(biāo)準(zhǔn)名稱。
[0011] 3時(shí)間，變電站，地區(qū)，變電站電壓等級(jí)，主變名稱，繞組電壓，容量，有功負(fù) 荷值，無(wú)功負(fù)荷值 4第一個(gè)變電站所有主變的數(shù)據(jù)采集結(jié)束，開始采集第二個(gè)變電站的數(shù)據(jù)。
[0012] 5容量的單位是MVA，負(fù)荷的單位是麗。
[0013] 其中進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，清洗規(guī)則包括： 18個(gè)逗號(hào)分隔符，分別隔開不同字段的數(shù)據(jù)。如果有多余逗號(hào)或缺逗號(hào)或兩個(gè)逗號(hào)中 間為空的行，則該行數(shù)據(jù)無(wú)效。
[0014] 2如果第一行容量值為0,雙卷變：如果低壓側(cè)有容量值，采用低壓側(cè)容量值，如果 低壓側(cè)無(wú)容量值，則數(shù)據(jù)無(wú)效做好記錄；三卷變：數(shù)據(jù)無(wú)效做好記錄。如果第一行有功負(fù)荷 值為0,雙卷變：采用低壓側(cè)有功負(fù)荷值；三卷變：采用該變壓器低壓側(cè)的有功負(fù)荷值之和。 如果容量或有功負(fù)荷值或無(wú)功負(fù)荷值為非數(shù)字，則頁(yè)面拋出提示錯(cuò)誤，結(jié)束導(dǎo)入。
[0015] 3除容量、有功負(fù)荷值及無(wú)功負(fù)荷值外，其他各字段如數(shù)據(jù)超長(zhǎng)，則頁(yè)面拋出提示 錯(cuò)誤，結(jié)束導(dǎo)入。
[0016] 4廠站電壓等級(jí)為110kV的變壓器容量小于等于100MVA (系統(tǒng)用戶可以在管理端 修改此值大小)，否則該行數(shù)據(jù)無(wú)效。
[0017] 5廠站電壓等級(jí)為35kV的變壓器容量小于等于25MVA (系統(tǒng)用戶可以在管理端修 改此值大小)，否則該行數(shù)據(jù)無(wú)效。
[0018] 6任意時(shí)點(diǎn)的變壓器的有功負(fù)荷小于等于容量的1.5倍(系統(tǒng)用戶可以在管理端 修改此值大小)，否則該行數(shù)據(jù)無(wú)效。
[0019] (2)負(fù)載率計(jì)算 負(fù)載率計(jì)算有兩種情況，分別是近似計(jì)算和精確計(jì)算，其中近似計(jì)算效率高，能夠很快 得到近似結(jié)果，在常規(guī)檢查時(shí)可使用本公式計(jì)算；精確計(jì)算算法相對(duì)復(fù)雜、比較耗時(shí)，但是 計(jì)算準(zhǔn)確，通常用于分析調(diào)度情況時(shí)使用。
[0020] 簡(jiǎn)便公式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力的方法，其特征在于該方法具體步驟如 下： 1) 根據(jù)變壓器端的終端設(shè)備，獲取兩卷變或三卷邊高低壓側(cè)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)； 2) 通過(guò)對(duì)變壓器高低壓側(cè)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，得到變壓器實(shí)際功率與額定功率的比值； 3) 根據(jù)選定的地區(qū)、時(shí)間段，得到該地區(qū)在本時(shí)間段內(nèi)各個(gè)變壓器的平均負(fù)載率Xi及 平均負(fù)載率的平均值，根據(jù)各個(gè)變壓器平均負(fù)載率的均方差，判斷選定區(qū)域在改時(shí)間段的 調(diào)度運(yùn)行能力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力的方法，其特征在于： 步驟1)中，通過(guò)調(diào)度EMS系統(tǒng)，實(shí)施監(jiān)控變電站中各變壓器的運(yùn)行情況，采集電壓、有功負(fù) 荷、無(wú)功負(fù)荷檢測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)清洗、篩選，去除設(shè)備檢測(cè)的異常數(shù)據(jù)，保留有效數(shù)據(jù)用于負(fù)載 率分析。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的評(píng)測(cè)電網(wǎng)調(diào)度能力的方法，其特征在于： 步驟2)中，變壓器實(shí)際功率與額定功率的比值叫負(fù)載率，變壓器實(shí)際功率/額定功率* 100%=負(fù)載率。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104143160SQ201410343067
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】祁建, 王全強(qiáng), 馬紅雙 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇電力信息技術(shù)有限公司, 江蘇省電力公司信息通信分公司