主网网损在线理论计算系统运用

主网网损在线理论计算系统运用（通用2篇）

篇1：主网网损在线理论计算系统运用

主网网损在线理论计算系统运用

【摘要】 本文针对主网网离线线损理论计算的优势、劣势进行了分析、阐述，并与目前采用了在线理论计算进行对比分析。

【关键词】 电网损耗 理论计算 在线计算 在线系统运用

引言

供电企业只有明白自己管理电网的线损率，才能谈得上如何降损。理论线损计算对于电网管理工作可以起到指导和促进作用，是节能管理的重要工作。之前的理论线损计算采用离线式计算模式，尽管给使用者提供了很多方便，但由于数据量大、时间短，离线式理论线损计算工作量仍然很大，也无法保证同时性、准确性。因此在线系统的运用是势在必行。

节能降损是长期国策。线损率是衡量电网电能损耗高低的指标。它综合地反映了电力企业规划设计、电网建设、技术进步、生产运行和经营管理的水平，是供电企业的一项重要经济技术指标。因此供电企业首先必须明白自己管理电网的线损率，才能谈得上如何降损。

通过理论线损计算及分析，可以基本上知道电力网中损耗的构成情况，如理论线损占多少，不明损耗占多少，电力网中各级电压电网的损耗占多少，各元件中损耗是多少，变压器及其绕组和铁芯中损耗是多少等等，以便于掌握总的情况，有利于线损的分级、分压、分区管理。尤其在对需要增加投资的降损措施进行各种方案的技术经济比较时，更应该进行较准确的理论线损计算。此外，经验表明，通过计算还可以发现和改进电网管理工作中的薄弱环节，如电网运行方式是否合理、表计计量和电量统计工作是否存在漏洞等。由此可见，理论线损计算对于电网管理工作可以起到指导和促进作用，是节能管理的重要工作。

目前云南电网公司相关供电局部门理论线损计算，基本采用离线式计算模式，应用郑州《大方输电网潮流及理论线损计算》软件。这种专用软件以DL/T686-1999《电力网电能损耗计算导则》为理论基础，采用当今广泛使用的图形输入方式，在进行理论线损计算时，首先需要绘制一个等效电网模型，选择一个典型负荷日，收集各种数据，然后手动输入进行计算。但由于负荷实测是在一天内记录全网各测量点的24小时整点的有功、无功、电量、电压等计算所需的运行数据，同时还要根据运行方式的变化调整电网结构数据，尽管线损理论计算软件给使用者提供了很多方便，但由于数据量大、时间短，离线式理论线损计算工作量仍然很大。同时由于电网是一个动态过程，线损理论计算对负荷实测数据的同时性、准确性要求较高，采用的离线输入、计算的方式在一定程度上会影响计算结果。

为了满足南方电网公司对电网负荷实测和线损理论计算工作必须常态化要求，适应负荷实测和线损理论计算对数据的同时性和准确性的特点，红河局2010年初采用了大方软件的理论线损在线计算分析软件（RealTime Theoretic Lineloss Analysis System）简称 RTLAS，进行主网网损的理论计算。该系统与调度自动化相结合，通过遥测、遥信、GPRS等方法，利用SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统、能量管理系统（EMS）、配电管理系统（DMS）、负荷管理系统、无功MIS系统等现有的各个自动化系统中有关电网运行参数实时信息和数据，计算出设定时段的电网损耗的线损理论计算软件系统。

采用实时数据进行电网线损理论计算，可减少人为错误，提高效率，实现电网线损理论计算实时监测，提高及时性和准确度，真正实现理论计算全过程计算信息化管理。

系统组成

1.系统硬件组成模式

2.系统实现功能

2.1理论线损实时在线计算

具有完善的图形功能，能够绘制一次系统图，可以按变电站分层绘制图形。

在电网系统图上，能按要求显示潮流分布和理论损失情况

可按设定自动进行潮流计算，也可以根据需要对指定的某一时刻或多个时刻进行重算或补算。

可对系统采集的异常数据进行屏蔽处理并自动报警。

用户可以通过Web方式查询计算结果。

可以按照定义的时间周期查询最大网损、最小网损、总网损等各种网损数据。

可进行各种网损分析，生成各元件的网损明细表，能按定制的报告格式自动生成分析报告。

可以根据设定的降损方案进行仿真计算，为降低网损提供依据。

2.2统计线损实时在线计算

电网基础数据管理。

运行数据管理。在电能量采集系统和负荷控制系统采集的数据异常时，可人工录入电网运行数据，对数据进行修正。可查询系统自动接收的各项数据。

线损统计。可通过不同数据报表反映年、月、日、时间段、某一时刻的线损统计计算结果，包括：分压线损统计、分站线损统计、分区线损统计、分元件线损统计，综合线损率统计、异常线损统计。

线损率曲线查询。通过曲线图表反映统计计算结果，包括：全网线损率曲线图、分区线损率曲线图、分压线损率曲线图、分站线损率曲线图。

电压合格率查询。

母线平衡率查询。

2.3理论及统计线损对比分析

系统给出理论和统计网损结果的对比报表，包括全网、分区、分压、分站、分元件对比报表。系统自动给出网损敏感因素点，通过排序、对比等方法以报表和图形的形式显示出来。

系统自动给出理论供电量、实际供电量、理论线损率、实际线损率的对比曲线。

2.4降损分析专家系统

将各功能模块计算结果进行计算分析对比。

系统自动给出定制格式的降损分析报告。

结论

实现了电网主网网损实时在线计算和分析研究，提高线损计算的及时性和准确度，真正实现电网网损计算分析全过程计算信息化智能管理，使电网管理工作更加科学。节省较多的人力物力。提高了计算精度，对于节能降损、提高线损管理水平和电网运行管理有着重要的意义。

参考文献：

[1]《中国南方电网线损理论计算技术标准（试行）》中国南方电网有限责任公司出版，2008.[2]《大方软件输电网潮流及理论线损计算》 郑州大方软件有限公司出版，2006.[3]《线损管理手册》中国电力出版社，2007.作者简介：沈云霞（1974-），女，云南，工作单位：云南电网公司红河供电局。

（作者单位：云南电网公司红河供电局）

篇2：主网网损在线理论计算系统运用

地区主网线损是指从本地区220 kV及110 kV级供电量关口, 到所属各级变电站专线用户专板售电量关口及变电站6～10 k V母线输出的公用线路计量关口之间的电能损耗量。在供电企业线损电量构成当中, 主网线损量占有相当大的比重, 通常都在50%以上, 因此, 加强主网线损在线监测及统计分析管理是供电企业降损节能的关键手段之一。地区主网线损在线监测系统是通过采用现代化的通讯技术、信息采集与处理技术、计算机技术等先进手段, 将地区主网中各变电站电能表信息数据周期地传输到系统主站, 达到实时动态地显示主网各变电站电能表及主网各元件线损电量等信息的新时代线损监测管理系统。河南省电力公司近几年来狠抓主网线损管理, 在各个基层供电公司中, 积极推广应用地区主网线损在线监测系统, 发挥了很大作用, 产生了巨大的经济效益。现以鹤壁供电公司为例, 阐述主网线损在线监测系统在鹤壁供电区的建设发展与应用。

1 主网线损在线监测系统的建设发展

1.1 主网线损在线监测系统简介

鹤壁供电公司整个主网线损在线监测系统的建设可以概括为三层设备、二级通道和一套应用软件。三层设备包括主站设备、变电站采集终端、多功能电能表计。二级通道包括表计与终端之间的通道 (485通讯) 、主站与采集终端之间的通讯 (电话拨号和网络双通道冗余) 。主站安装有一套主网线损在线监测应用软件。

其中, 主站设备主要包括数据库服务器、Web服务器、通讯及应用工作站、网络交换机、GPS卫星时钟等;通道设备包括通讯机柜内的终端服务器 (一个构造串行网络接口的TCP/IP通讯服务器) 、拨号MODEN池、外置拨号Modem (用于系统的远程维护) 等;应用软件的主数据库采用Oracle 9i, 可以保证数据的完整性和安全性, 做到对数据库访问简单、快捷;操作系统采用Windows Server中文版。采集终端采用某集团WFET-2000型电能量数据采集终端。

1.2 系统基本工作原理及功能简介

1.2.1 基本工作原理简介

如图1所示, 变电站采集终端主要由交/直流双电源切换及保护电路、高性能开关电源、主处理器模块、大容量Flash存储器、大画面液晶显示器、键盘、数据通信模块及保护电路组成。通过RS-485接口采集电能表数据, 经主处理器分析、处理后保存在电子盘中, 并通过PSTN、GSM网络、载波、微波、光纤、网络等方式远传通道上传给主站。鹤壁供电公司所属的20座变电站传输通道均是通过光线方式上传数据。

1.2.2 主要功能简介

该系统主要有以下7个方面功能特点:

(1) 数据采集。通过抄表RS-485接口可定时采集多功能电能表上的各项数据并存储, 也可以人工随机查询并显示;

(2) 参数设置。可以当地或远程设置表计档案和终端运行参数;

(3) 数据存储。终端配置有大容量Flash存储器 (标准配置32MB) 可将20块多功能电子表计、时间间隔15分钟的所有数据 (电量、需量、瞬时量、失压纪录、报警、电压合格率等) 保存30天以上, 且在断电情况下数据保存时间≥10年;

(4) 系统对时。终端可通过主站远程对时, 也可本地维护RS-485口对时;

(5) 异常情况记录。当终端本身出现故障时, 可以自动产生记录并保存。同时可以根据主台的需要上传相关信息;

(6) 数据通信。与主站通信可采用以太网、话音拨号Modem、专线Modem、GSM无线Modem或上传RS-485方式。主站通信规约采用IEC870-5-102规约。数据传输采用两级校验, 确保传输的可靠性, 所有数据都带有时标;

(7) 安全功能。备密码设置和权限管理, 防止非法操作。

1.2.3 主站系统模块设计及其主要功能简介

主网线损在线监测系统模块设计主要包含八大模块, 如图2所示:

各个功能模块主要功能简要分述如下:

(1) 数据采集模块功能:对所有数据采集终端进行自动巡测, 随时掌握终端运行情况;每日定时对所有数据采集终端自动对时;每日定时自动召测终端历史数据并存入数据库服务器;响应分析应用子系统或其他系统请求, 对各种操作请求, 转发工作站或其他系统对终端进行操作、查询的数据报文, 并返回结果或数据;能显示各种通信报文;能显示主站与终端通信进度和状态;可计算各终端和主站系统的通信成功率;自动接收终端主动上传的各类信息 (包括报警信息) , 并可将信息转发给分析应用子系统报警管理模块通知用户, 同时可存入数据库;采用任务调度和分布采集相结合的方式, 可由多台采集工作站同时同多台终端通信;

(2) 数据管理及计算模块。数据管理模块可以进行电量补录、手动计算、随时抄表、用电量查询、电量表码查询等;数据计算模块可以分时段, 分线路快速统计计费、考核各类电量信息, 可以绘制各类的动态变化曲线, 可以根据计算结果自动告警;

(3) 电量线损统计模块。该模块可以分层次线损管理, 按整点、日、月或任意时间段准确快速统计计算各类线损情况, 包括网损、线损、母线平衡、变损以及主备表误差等, 并可进行多种方式的比较, 可以绘制各类平衡情况的动态变化曲线, 可以根据计算结果自动报警;

(4) 档案信息管理模块。该模块可以进行电力数据信息管理, 大用户信息管理, 设备信息管理如完成采集终端、电表、遥控装置等设备信息维护及电表换表、换CT/PT信息维护, 采集参数配置, 电量统计对象定义, 设备信息批量录入等;

(5) 系统管理模块。系统登录时需要输入用户名及用户口令, 按照职责不同可以分别授予不同的权限, 每个用户根据所授予的权限分别使用不同的功能模块。系统自动记录用户各项操作, 为系统审计管理提供依据。可以将历史数据进行备份与恢复, 保证数据安全;

(6) 报表管理模块。可灵活定制和生成各种格式报表, 具有灵活的报表处理功能, 可进行表格内的各种数学运算, 运算公式 (包括SQL语句) 可在线设置和修改;

(7) 系统报警模块。系统能处理的报警事件一是终端上传异常事件, 二是主站系统内部本身产生的异常事件。系统可以显示异常事件, 并可记录处理结果及是否通知负责人。也可以发送短消息, 将异常事件通知责任人;

(8) 图形查询分布模块。以图形方式显示异常报警信息, 以图表、曲线查询电表电量表码、电量、电压、电流、功率值历史数据, 以图表、曲线查询计量点的电量历史数据, 以图表、曲线查询变压器变损数据, 以图表、曲线查询母线进出电量、不平衡电量、不平衡率。

1.2.4 软件建设应用过程中发现的问题

系统硬件设备安装调试完成后, 通过对程序形成的线损分析功能检测, 发现该软件在许多方面不能满足现行主网线损在线监测与分析需求, 主要表现在以下问题没有得到较好解决:

(1) 每日主网元件 (母线、主变及线路) 线损超标警示不能直观醒目地及时报警或提醒, 均需要进入每个变电站相应子模块后巡查是否有超标现象, 应用非常繁琐;

(2) 没有直观的全公司及分部门每月供电量数据;

(3) 不能自动按月生成母线电量不平衡情况分析、主变损耗率统计分析、输电线路线损率统计分析、变电站站用电统计分析、变电站电容器装置损耗电量统计等;

(4) 不能按月自动生成分压线损统计分析表;

(5) 不能自动统计变电站主变最大或最小负荷时负载率及对应时间等。

1.3 主网线损在线监测系统的发展

鹤壁供电公司在主网线损在线监测系统建设过程中根据自身需要, 与厂方技术人员结合, 成立了QC活动小组, 经过约半年时间的研究实践, 发展了该系统, 形成了主网线损在线分析系统, 成为主网线损在线监测系统软件中的线损分析模块。

当前, 在鹤壁供电公司任意一个线损工作人员工作站, 只要打开主网线损在线分析系统网址, 就可以一目了然地看到上一日主网元件损耗率情况, 即变电站主变、变电站母线及输电线路的日平衡情况, 数据每日都在更新。对于损耗率超过限值 (阀值) 的元件, 以红色字体警示, 可使相关人员及时查找问题原因, 快速处理。

用户输入密码登陆后, 进入系统首先展示鹤壁供电公司电网主网架线路图, 再点击即可显示综合指标分析、分压线损分析、电量结构分析、线损电量分析、部门线损分析、母线平衡分析、主变损耗统计、输电线路损耗统计、站用变用电统计、主变最大负荷统计等10个方面的主网线损分析明细。设定抄表例日后, 该系统可以每月自动地生成所需要的分析数据。

通过以上实践, 不仅方便地解决了主网线损在线实时监测问题, 而且每月的主网线损分析材料如分压线损分析、电量结构分析、线损电量构成分析、部门供电量及线损分析、母线平衡情况分析、主变损耗分析、站用变用电 (含电容器装置损耗) 分析、输电线路线损率分析及变电站主变负荷率情况等, 均能够在线自动生成, 大大提高了工作效率。

在报表管理方面, 进入报表管理模块后, 所有表格都能够保存下载, 使用非常方便。该模块可以进行如下各类原始数据的查询:

(1) 每个变电站关口表档案信息;

(2) 系统采集终端与电能表时钟对照表;

(3) 直供客户峰平谷原始表码;

(4) 各变电站主变损耗月报表;

(5) 各变电站母线损耗月报表;

(6) 各条线路线损率月报表。

2 主网线损在线监测系统的应用

主网线损在线监测系统应用以来, 真正实现了主网元件在线实时监测, 实现了线损分析自动化, 及时发现了许多计量问题, 避免了不少计量差错事故, 产生了较大的降损效果。比如:2006年3月24日, 系统母线平衡表警示高村桥变电站35 k V母线不平衡率达到37.54%, 工作人员排查出高朝1电流电压异常。到现场校验该电能表, 误差达到-38%, 更换后正常, 向客户追补电量16万kW.h。该表返厂查找原因, 发现8 515计量芯片已物理损坏。如果没有系统强大的技术支持、提供过去根本无法得到的数据, 发现故障至少要等到抄表日, 处理故障时还要到现场把35 kV电能计量装置进行逐个排查分析, 会浪费大量人力与物力。再如, 4月23日, 系统主变损耗率表警示高村桥变电站高1号主变日损耗率达到-2.7%, 通过系统分析主变三侧母线不平衡率正常, 三侧电能表计电压电流正常, 到现场校验表计正常。工作人员通过对系统中数据的仔细分析, 发现给高村桥变电站供电的110kV灵高线两侧电能量相差较大, 线路的损耗率高达2.7%, 由此可以初步判断高村桥变电站110kV侧电压互感器二次回路电压降超标。到现场经测试, 果然其电压互感器二次回路电压降达到2.3%, 经过排查发现110kV电压互感器二次电压隔离开关辅助节点接触不良, 处理后恢复正常。

单位:万kw.h.%

又比如, 在分压线损统计分析中, 通过该系统, 很容易得到如表1所示的分析数据。

如果没有该系统支持, 要把表1数据人工统计出来, 对公司的20个变电站数据来说, 至少需要2个以上工作日才能完成。

2006年以来, 由于主网线损在线监测系统的监测作用, 及时发现了多起表计误接线、表计电压缺相、表计二次回路压降大等人工难以及时查找的问题, 避免了多次表计类差错, 同时线损分析的自动化及相应管理的规范化, 大大减少了许多环节线损电量的发生, 主网线损率由2005年同期的1.33%下降到1.2%以下, 每年降损效益达到约200万kW.h以上, 为公司带来了巨大的经济效益。

3 结语