面向對象的電力負荷特性分析計算軟件研究與開發

段育豐 尚東慧 宋麗芳 杜欣慧

（1.太原理工大學電氣與動力工程學院，山西 太原 030024；2.朔州供電分公司，山西 朔州 036000）

電力負荷特性的分析預測，作為研究、分析電力市場的基礎性工作，關系到電網的建設、電力的供應規劃，也是電力系統經濟調度運行、制定調峰措施、緩解電力供應緊張局面的依據。而負荷特性指標的計算作為負荷特性分析的基礎和重中之重顯得尤為重要。隨著經濟的發展，對負荷特性指標的計算也提出了更高的要求，各市供電局也迫切需要一套集數據管理、負荷特性指標計算和負荷特性曲線繪制于一體的軟件。本軟件的開發就是針對這些實際情況開發出的實現數據管理、負荷特性指標計算（包括日、月、年負荷特性指標）、負荷特性曲線繪制于一體的軟件。

1 開發平臺簡介

本開發程序采用Visual Basic6.0 為開發平臺，利用Visual Basic調用Access數據庫中管理的數據開發出一套負荷特性分析以及負荷預測的軟件。本文主要研究負荷特性指標分析計算軟件。VB是一種由微軟公司開發的通用的基于對象的視覺化程序設計語言。VB 簡單易學，通用性強，用途廣泛。VB內含ActiveX技術，可使VB使用其他應用程序提供的功能。

本軟件在數據管理方面使用Access數據庫來實現。Access 是 Microsoft Office 的一個組件，一個前后臺結合的數據庫軟件。它既擁有用戶界面，又擁有邏輯、流程處理，還可以存儲數據。Microsoft Access是一種關系式數據庫。它提供了表、查詢、窗體、報表、頁、宏、模塊7 種用來建立數據庫系統的對象；提供了多種向導、生成器、模板，把數據存儲、數據查詢、界面設計、報表生成等操作規范化；普通用戶不必編寫代碼，就可以完成大部分數據管理的任務。更為重要的是，Access 中的一些對象可以被VB 輕松調用，也正基于此，作者選用了Access 數據庫，簡化了工程的許多復雜之處。

2 軟件開發

本軟件的基本框架圖如圖1所示。

圖1 軟件的基本框架圖

本軟件的功能主要是計算負荷特性指標，在負荷特性指標計算出的基礎上，對負荷進行分析預測有更高的精度和可信度。負荷特性指標按照描述類、比較類和曲線類分類如表1所示。

表1 負荷特性指標分類

軟件包括兩大部分：負荷特性分析計算軟件和負荷預測軟件。軟件的登陸界面如圖2所示，點擊相應的命令按鈕可以進入相應的軟件庫。

圖2 軟件的登錄界面

本論文重點介紹負荷特性分析計算軟件。包括日、月、年負荷特性分析軟件，相應的日、月、年負荷特性分析計算軟件都包含相應的指標計算及負荷曲線的繪制。負荷特性分析軟件界面如圖3所示，為了實現軟件的易用性，還增加了簡單的使用說明。

圖3 負荷特性分析軟件界面

為了使用方便，在設計軟件時將數據庫設計成可以在Visual Basic主界面中顯示，在選擇數據后可以隱藏的結構。數據導入、隱藏界面如圖4 所示。

圖4 Visual Basic調用Access管理數據圖

日負荷特性分析軟件界面如圖5所示，軟件方便的實現了日數據的導入，對應于導入數據的負荷特性指標計算，并可以繪制出日負荷特性曲線。軟件只需要選擇調入數據庫中的數據，對選中的數據作出負荷特性的分析與計算，實現了數據管理、分析計算、負荷特性曲線繪制以及計算結果導出于一體。

圖5 日負荷特性分析計算界面

圖6 月負荷特性分析計算界面

負荷曲線繪制的部分程序如下：

Dim arrdata1(1 To 24, 1)

arrdata1(x, 1) = Textx.Textx(x=1～24)

MSChart1.ChartData = arrdata1

MSChart1.ChartType=VtChChartType2dLie

年負荷特性分析界面如圖7所示，為了實現軟件的易用性，日、月、年負荷特性指標分析計算軟件都采用統一的界面，盡管分析計算內容不同，但采用大致相同的界面。

圖7 年負荷特性分析計算軟件

結果顯示的部分程序如下：

3 軟件應用及分析

應用上述開發出的負荷特性分析計算軟件對北方某地區2006年的負荷特性指標進行計算并分析該地區的負荷特性規律。利用軟件計算出各月最大、最小負荷如表2所示，各月最大、最小負荷變化曲線如圖8所示。

由圖8可知，受夏季空調負荷和冬季取暖負荷的影響，在夏季7－9月冬季11月、12月形成兩個用電高峰。觀察可知，夏季7－9月最大負荷差別不大，但11月最大負荷明顯大于冬季其他用電高峰的負荷。選擇最大負荷日為典型日進行日負荷特性指標計算如表3所示。由于夏季三個月最大負荷相差不大，所以對7、8、9三個月典型日負荷特性指標都進行計算，而冬季11月最大負荷明顯大于12月、1月最大負荷，故冬季只選擇11月的典型日進行分析計算。

由表3可知，在該地區7月份典型日和冬季11月份典型日日平均負荷率較高，而峰谷差率較小。夏季8月、9月日平均負荷率較低，而日峰谷差率卻偏高。這充分說明在負荷高峰期實施需求側管理、削峰填谷的必要性。

4 結論

整個軟件的開發體現了實用性、功能豐富以及使用方便的特點。具體地說，本電力系統負荷特性分析軟件具有以下特點。

1）實用性。目前對負荷特性的分析都是通過數據來計算某地區的負荷特性指標并且總結出該地區負荷特性基本規律，但是沒有統一的針對這些指標計算及負荷特性曲線繪制軟件。本軟件針對這些問題，在Visual Basic平臺上，編制了實用化的負荷特性指標計算及負荷特性曲線繪制軟件。

表2 各月最大、最小負荷表

表3 夏季、冬季典型日負荷特性指標

2）功能強大。本軟件實現了將SCADA傳輸的負荷數據導入Access數據庫并被Visual Basic調用，在此基礎上實現負荷特性指標的計算和負荷特性曲線繪制功能。

3）界面友好、操作簡便。電力系統負荷特性指標的計算分析要求工作人員有一定的專業知識，而本軟件以友好的界面和簡單的操作使參與的工作人員不必學習復雜的理論，從而大幅減少工作人員的工作量。

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