融合多源業(yè)務數據的配網轉供電智能分析系統(tǒng)研究

陳 恒，吳 濤，李嘉銘

（廣東電網有限責任公司湛江供電局，廣東 湛江524000）

在中國社會經濟不斷發(fā)展的過程中，配網的設置規(guī)劃已經向著大規(guī)模和多領域等方向發(fā)展。但是在對配網進行規(guī)劃和設計的過程中，各項工作比較復雜，屬于系統(tǒng)性的工程。不僅要做好負荷的預測，還要對國民經濟進行分析，要提高配網運行的可靠性，還要做好變電站的選址。因此對數據的處理需求比較大，工作人員不僅要搜集城市發(fā)展的歷史數據，還要對當前的配網運行情況以及城市的未來規(guī)劃進行深入了解，在此基礎上才能開展相關的工作。在進行智能分析系統(tǒng)建設的過程中，不僅可以對大規(guī)模的數據進行系統(tǒng)性的分析和處理，還可以減少工作人員的作業(yè)量[1]。

1 配網轉供電建設現(xiàn)狀分析

目前，配電網存在多級分段轉供線路負荷的情況，湛江配電網沒有比較精確的10 kV饋線潮流計算方法，在涉及轉供電的計劃工作和故障處理時，只能依靠調度員人工估算和經驗判斷，尤其是故障高峰時段，通過轉供電恢復非故障區(qū)段線路時，高強度的工作容易導致調度員人工判斷出錯，非但未能快速恢復供電，還存在擴大停電范圍的可能[2]。

2 融合多源業(yè)務數據的配網轉供電智能分析系統(tǒng)研制的內容及目的

在配電網運行過程中所產生的信息，主要分布在生產管理系統(tǒng)、自動化計量系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)當中，基于多源數據融合則能夠針對上述系統(tǒng)的信息進行采集、過濾、匹配并實現(xiàn)綜合應用，這對于實現(xiàn)配電網運行規(guī)劃的科學性與合理性具有重要意義。配網轉供電是由于一些欠發(fā)達地區(qū)電網結構薄弱而導致的配電網運行效率低下，容易出現(xiàn)斷電情況，由此就對于轉供電有著更高的需求。要想實現(xiàn)配網運行效率的提升，采取有效的配網轉供電措施，基于多源業(yè)務數據融合，構建智能化的配網轉供電系統(tǒng)，對于更好地保證配網轉供電實現(xiàn)具有重要意義。

基于存在的問題及原因，配網轉供電智能分析工具可利用現(xiàn)有的智能終端量測數據、計量自動化臺變終端數據、繼保定值信息、GIS單線圖系統(tǒng)設備臺帳和設備拓撲關系，結合配網自動化系統(tǒng)，對存在一個或多個轉供路徑的線路，可通過對某一特定開關的供電范圍檢索，進行潮流計算，生成實時計算結果，支持自定義歷史時間的查詢及將各時間點的計算結果生成曲線，并提供多種轉供電方案及相應的評分分值供調度員選擇，實現(xiàn)轉電后電壓質量及線路損耗等數據的分析[3]。

配網轉供電智能分析工具，可準確預測10 kV配網各分段線路的負荷情況，有利于輔助調度員在轉供電、故障處理、錯峰限電等方面進行決策，大大減輕調度員的工作量[4]。

3 融合多源業(yè)務數據的配網轉供電智能分析系統(tǒng)的具體應用

融合多源業(yè)務數據技術能夠實現(xiàn)對配網運行數據的采集、分析和應用，進而為配網轉供電系統(tǒng)構建提供數據支持，這對于保障配網轉供電系統(tǒng)運行具有重要的促進作用。

3.1 功能分析

此系統(tǒng)的功能主要是通過對電源和網絡的接線以及線路布置情況進行分析，從而對區(qū)域內供電情況進行客觀的評價。此外，還可以對影響供電的主要問題和制約條件進行評價，在這個基礎上可以設計沿布圖和單線圖進行展示并計算；提供配電網運行的實時數據，根據這個數據對配網的電源情況和電網結構，以及線路電能質量進行綜合性的分析；可以生成危險的問題和警告的信息以及數據曲線，不僅能夠幫助用戶對當前電網運行狀態(tài)進行了解，還能為電網的規(guī)劃和改造提供科學的引導。這個功能主要包含了對配電負載率和用戶可靠性、設備運行缺陷的分析等[5]。

3.2 負荷預測

在進行負荷預測時，主要對全市的負荷和區(qū)縣的負荷、供電所的負荷等任何區(qū)域的負荷進行預測。可以根據具體的需求，對選中的區(qū)域進行負荷的預測。在進行功能選擇的過程中，存在多種預測方法，可以根據環(huán)境和負荷性質對預測模型進行選擇。在預測完成之后，還可以對結果進行檢驗和調整，為配電改造提供有效支持。

3.3 薄弱環(huán)節(jié)分析

對薄弱環(huán)節(jié)進行分析的過程，主要是對電網的配變負載率和用戶的可靠性等內容進行分析。能夠對選中的區(qū)域進行分類統(tǒng)計和拓撲識別以及潮流計算，可以對電網存在的問題進行分析和了解。在進行薄弱環(huán)節(jié)分析的過程中，可以根據配網生產系統(tǒng)中的統(tǒng)計數據進行全面的分析。找出存在缺陷問題的設備，并且給出危險的警告，避免出現(xiàn)嚴重的安全事故問題。

3.4 規(guī)劃方案優(yōu)化設計

在進行規(guī)劃方案設計的過程中，首先可以對待規(guī)劃的區(qū)域進行確定，然后根據這個區(qū)域來抽取設備列表對設備進行編號。可以根據用戶命名新建的工程文件，將所有的信息儲存到這些工程文件中，與此同時用戶可以根據實際建設情況，在這些文件中進行補充，并從原件列表中選擇原件。可以在地理信息系統(tǒng)圖形或者接線圖上進行原件的規(guī)劃。在這個過程中，還可以應用一些比較先進的技術，添加原件的類型和參數以及鏈接的關系。在對原件參數和拓撲關系進行更改的過程中，可以直接在文件中進行修改。在規(guī)劃完成之后可以對這些文件進行儲存，然后根據這些文件中的參數進行運行可靠性的分析和轉供電的分析以及負載率的分析等，對方案進行評估。例如可以通過三回路系統(tǒng)的聯(lián)絡來實現(xiàn)環(huán)網拓撲，此種方法要求不同臺區(qū)之間要互相聯(lián)絡，并且要在干線附件的位置設聯(lián)絡點，以形成環(huán)網。平時要打開聯(lián)絡點，如果出現(xiàn)線路故障或者需要檢修，則要根據情況進行相互聯(lián)絡，但也要注意此種供電方式會提高轉供電復雜性。具體的供電方式如圖1所示。

4 結語

綜上所述，在進行智能分析系統(tǒng)建設的過程中，可以融合GIS系統(tǒng)和多維數據系統(tǒng)進行基礎的設計。在進行系統(tǒng)構建的過程中，主頁面可以提供電網基礎設備的屬性信息和拓撲信息，還可以實時顯示電網的運行參數。系統(tǒng)能夠接受多維信息，并且對整個電網和局部運行現(xiàn)狀進行分析，生成數據報表。這個系統(tǒng)在應用的過程中，不僅為配網規(guī)劃和改造提供了更加準確的參考信息，而且減少了人工計算量，提高了電力系統(tǒng)的生產效益，對于配電網的建設和管理以及規(guī)劃都存在重要的意義。