试论大数据的配网同期线损监测

试论大数据的配网同期线损监测

(国网山西省电力公司太原供电公司山西太原030012)

摘要:随着大数据的发展,各种数据的交流越来越多,对配网的需求及使用也日益增加。在使用过程中,配网不免发生破损,因此需要对配网的同期线损进行实时检测。

关键词:大数据;配网同期线损;监测

1配电网线损构成

配电网线损由三个部分组成。根据损失随负荷的变动情况,将配电网线损分为固定损失、可变损失和其他损失。当负荷改变时,配电网线路固定损失不变。主要受外加电压的影响,向配电设备施加电压时,配电设备工作会消耗电能并产生损失。变压器和调压器等设备损失和绝缘子损失会受到外加电压的影响,是配电网的固定损失。此外,配电设备的介质损失和线圈损失也是配电网的固定损失。可变损失和固定损失不同,可变损失随负荷变化而变化。当负荷电流改变时,可变损失也随之改变。配电网的可变损失和通过配电网的电流平方成正比。配电网线损随着电流的增大而增加,主要由变压器中铜导线的损失、配电网中配电和输电线路的铜导线损失、调压器电抗器等设备的铜导线损失以及其他铜导线的损失组成。因此,铜损是可变损失的主要形式。配电网除了固定损失和可变损失之外,还有一部分损失是其他损失。这部分损失是由于一些跑电漏电引起的,常常是因为监督不及时、管理不力、教育不到位、管理工作没有深入基层、规章制度没有考虑到个别地区、个别单位甚至个别人。这种配电网的电能损失被称为管理线损,也可以叫做不明损失。当电能计算设备误差较大或者出现故障时,会出现这种不明损失。查表时误抄用电量、收缴电费时记错用电量、核算电价时算错倍率等,都会导致不明损失的产生。线损的计算环节也可能算错配电网线路损失。

2大数据的配网同期线损监测措施——线损可视化的应用

2.1线损可视化应用的意义

线损可视化的研究具有重要的意义,是供电部门一项不可少的工作,尤其是在电网改造、线路监测、停电分析等方面可以发挥关键作用,直接影响到供电部门的经济效益和工作效率。

(1)基于SVG的线损可视化实现。线损可视化使用户可以直观的获取线损相关的空间信息、档案数据和运行数据,为电网构建和运行方式的合理性和经济性分析提供支撑数据,其分析结果给线损管理、停电分析和电网升级改造的提供了重要依据。

(2)线损相关数据实时监控的实现。通过网络爬虫实现线损相关运行数据的实时监控,如供电量、售电量等,在保证了电网横向物理隔离的安全性要求的同时,对线损数据进行差错检验,保证了一体化电量与线损管理系统(后面简称一体化系统)所采集的线损数据的可靠性与真实性。

(3)线损数据分析的实现。线损数据分析填补了线损信息化管理过程中的一块空白,减轻了手工计算所带来的高成本、低效益、低准确性问题,节省了大量的人力物力,提高了电力企业的工作效率和管理水平,为开拓电力市场和优质服务创造了有利条件。

2.2线损可视化系统介绍

首先,按照电力系统线损四分管理方案,对线损数据按分区、分线、分台区、分压的四种方式进行管理,以地图的方式进行线损的全景展示,并且把关口表的上网电量在地图上进行展示,为线损管理提供辅助决策支撑。

然后,定义指标的阈值信息,然后监控采集的指标数值,如果数值出现问题,则对其提出预警整改信息,并且对指标数据进行多重分析,将指标数据从多个角度展现给用户。

最后,针对线损数据库中的历史数据,分别设置档案异动、台区、配电线路的预警规则。根据不同监控对象设置的预警规则,对线损系统档案异动监控,对影响线损模型、电量计算等的档案数据的新增、更新、删除操作进行提示预警;对台区电量、线损等指标进行监测、预警提示;对配电线路电量、线损等指标进行监测、预警提示。

系统具体功能模块主要包括电力系统线损全景展示、线损数据可视化和线损系统监控预警三个部分。

(1)电力系统线损全景展示:按电压等级、区域、线路、台区对线损情况在SVG地图上进行展示和分析,并将站-线-变和关口表的档案情况以图形展现出来,在图形上展示电量和线损的计算结果。

(2)线损数据可视化:包括指标定义管理、指标监控管理、基础指标展示和指标追溯等部分。

指标定义管理:主要是对每个指标的阀值上下限进行定义。

指标监控管理:包括督促整改,提供省公司一级、地市一级线损率、供电量、售电量相关业绩考评指标查询及可视化监控,并且对监控到的异常数据进行提示整改信息。

基础指标展示:可视化展示“站-线-变”关系和关口表的档案情况,提供线损率、供电量、售电量相关指标可视化展示。

指标追溯:实现线损数据的层层溯源,对造成线损计算异常的计算数据在源系统开展数据治理工作。

(3)线损系统监控预警:包括预警规则设置、档案异动监控、台区监控预警、配线监控预警等监督预警内容。

预警规则设置:以线损四分管理指标体系的指标评价标准为基础,根据电力企业实际要求,设置档案异动、台区、配电线路的预警规则。

档案异动监控:对线损系统档案异动监控,对影响线损模型、电量计算等的档案新增、更新、删除进行提示预警。

台区监控预警:根据台区预警规则设置,对台区电量、线损等指标进行监测、预警提示。

配线监控预警:根据配电线路预警规则设置,对配电线路电量、线损等指标进行监测、预警提示。最后,针对线损数据库中的历史数据,分别设置档案异动、台区、配电线路的预警规则。根据不同监控对象设置的预警规则,对线损系统档案异动监控,对影响线损模型、电量计算等的档案数据的新增、更新、删除操作进行提示预警;对台区电量、线损等指标进行监测、预警提示;对配电线路电量、线损等指标进行监测、预警提示。

2.3线损可视化应用情况

(1)直观反应线损情况

在线损管理中,通过对线损的可视化管理平台,可以将线损情况采用不同颜色进行标注,通过颜色的区分,管理可以非常直观地掌握各台区的线损情况,与过去管理者站在台区内部分析,然后管理线损的方法相比,可视化管理从全新的视觉角度对线损情况进行了掌握分析,这种方法操作简便、可行性强、效果明显。

(2)红绿灯法对线损进行有效管控

在线损管理中,可视化管理方法的介入,使线损管理的分析工作更加有序,达到化繁为简的目的。在实际操作中,将线损异常区域根据严重情况标注为红色和蓝色,管理者只需要重点关注标注为红色和蓝色的台区。这样就可以非常有效地对窃电、漏电行为进行精确打击。同时可以通过不同周期内线损的变化,对造成线损异常的原因进行详细分析。

(3)合理管理台区划分

在线损管理中,通过可视化方法的实施,管理者在地图上可以十分清楚地看到台区的位置、形状和面积,从而能够迅速地观察到产生线损异常的台区形状。这对于跨区域供电、同一台区跨抄表期和表期划分等情况进行迅速识别,并及进做出应对,达到有效指导台区的合并、拆分工作的目的。

2.4线损可视化应用策略

(1)通过信息技术建立线损可视化与监控分析系统的数据模型,实现线损基础数据的管理,完成对数据源的设置,提供人工录入与自动采集接口,校验数据质量,保证基础数据真实性、准确性、可靠性。

(2)电网线损信息数据可视化实现。基于电网地理信息,实现电厂、变电站、线路、开关、变压器、计量点、表计关联关系的拓扑结构图形化展示。实现对“站-线-变”档案数据的关联关系以单线图的形式进行可视化展现,实现各源端业务系统的统一展示。

(3)实现线损数据追溯。对线损数据的层层溯源,针对造成线损计算异常的计算数据在源系统开展数据治理工作,对线损计算数据从源系统端到线损计算端传递过程进行监控,确保数据传递成功。

(4)实现线损数据全景展示。根据线损精细化管理的需求,在拓扑结构图上展示电网四分线损计算结果,按照分区、分压、分台区、分元件进行实时展现,对异常线损的区域、公变和元件进行快速定位。

(5)实现线损数据的监控预警。对各区域、各业务单位线损指标精细化排名,对各源端业务系统数据质量精细化评价,实现线损工作精益化管控。

(6)实现统一的权限管理,保证应用的整体灵活性和安全性。

参考文献:

[1]冯晓良.配电GIS中线损分析功能的研宄与实现[D].华中科技大学,2007.

[2]海天舒,朴在林,宋野,等.基于GIS的可视化配电网线损研究[J].农业网络信息,2011,(01):96-99.

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