CN101447049A - 一种快速线损分析的方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明适用于电力***的线损管理领域，提供了一种对线损进行快速计算和分析的方法。快速线损分析方法包括以下步骤：对供电网络进行分层建模；对有关电网对象设置线损计算属性；对各级线损进行单独计算；上级线损直接利用下级的计算结果。本发明在电力***的线损计算和分析过程中，充分利用电网的分层传输、分层管理的特点，有效的解决了线损计算中数据量大、计算过程缓慢的问题，对电力公司管理人员充分快速掌握线损情况提供了技术保障。

Description

一种快速线损分析的方法及***

技术领域

本发明属于电力管理领域，尤其涉及一种快速线损分析的方法及***。

背景技术

在电力***中，电力首先由发电厂进入电力公司的高压输电网，在高压输电网经过长距离传输，由变压器变为下一级电压的输电网，经过传输后，又由变压器变为更下一级电压的输电网，最终进入各电压等级的大用户，或变为220V的民用电压，进入普通家庭。

从上述电力传输过程可以看出，电力的传输是一个非常复杂的过程。不仅传输过程复杂，电力***还涉及到复杂的管理体系，不同的电压等级和不同的地理区域，通常分属不同的单位管理，这些单位又通常具有不同的股权结构和不同的管理方式。

电力在传输过程中，经过电力线、变压器等设备时，不可避免的会产生电能损耗；同时，由于各种设备故障、人为错误等，会产生电能计量上的损失。上述两类电能损失，统称为线损，其中前者又称技术线损，后者又称管理线损。

对电力企业来讲，线损即意味着经济效益上的损失，线损越大，经济损失就越大，反之亦然。对全社会来讲，线损越大，能源浪费就越大，资源的利用率就越小。电力企业需要用各种方式，尽可能的降低线损，以提高企业的经济效益和社会效益。这些方式中，最重要的一点对现有线损状况进行分析和管理，就是对线损的现状和分布方式进行分析，从而有利于找到线损产生原因，针对具体原因采用不同的降低线损的方法。线损管理***是一套软件***，用于管理和分析线损。

传统的线损管理***，对电力网络用软件方式进行建模，取得各计量点的电量值，然后根据模型进行各类计算，从而得到分单位、分电压、分线路、分台区的线损(即称“四分”线损)，以及母线平衡、变损、站用电率等数据。

从上述传统线损管理***的计算方式可知，它对线损计算做了两个假定：

1、电力网络中的所有计量点都有计量设备和自动抄表装置，并且所有计量数据都能及时、准确的获得；

2、软件***对所有数据的存储、运算、分析等都是非常快速的，计算时间可以忽略不计，即使计量点数量十分庞大(上千万)，每个计量点的数据量很多(几十万条)。

而实际上，根据电力***的现状和计算机技术的水平，这两个假定是基本无法满足的。根据目前和近期的情况，电力企业还无法对所有计量点进行自动抄表，即使有自动抄表，也无法保证计量设备和抄表设备永远不出故障。另外，当前的计算机在进行大数据量计算时，其计算速度还不够快速，计算过程需要较多时间，并且电力企业也不使用超大型的高端服务器；一般线损管理***对一个省级电网的线损进行分析，通常需要几个小时才能得到结果，令人难以接受。

发明内容

本发明提供了一种对线损进行快速计算和分析的方法，并可适用与计量设备和自动抄表设备并不齐全的情况。针对实际的电网分层结构，提供快速计算线损的算法，从而解决计量设备不全和计算速度太慢的问题。

本发明实施例的另一目的在于提供一种快速线损分析的方法。

本发明实施例的又一目的在于提供一种线损管理***。

本发明实施例的又一目的在于提供一种线损基层应用***。

本发明的实施例是这样实现的，一种快速线损分析的方法，所述方法包括以下步骤：

对供电网络进行分层建模；

对有关电网对象设置线损计算属性；

对各级线损进行单独计算；

上级线损直接利用下级的计算结果。

一种快速线损分析的方法，所述方法包括以下步骤：

对下级线损汇总数据进行进一步统计和分析；

根据需要获取下级单位的原始资料。

一种线损管理***，所述***包括：

根据基层单位录入的原始资料，县级电力公司进行汇总统计；

地区级电力公司根据县级公司的数据进行汇总统计，或抽取部分原始资料进行重新统计；

省级电力公司根据地区级公司的数据进行汇总统计，或抽取部分地区级公司的原始资料，或县级公司的原始资料进行重新统计，最终获得全省的线损统计情况。

一种线损基层应用***，所述***包括：

获取模块，用于获取线损原始资料；

预处理模块，用于采用杂凑算法对获取到的线损原始资料进行摘要，生成相应的信息摘要，并将该获取到的线损原始资料与上次已经成功发送的线损原始资料信息进行比较，抽取出已经变化的线损原始资料信息；

压缩模块，用于对所述已经变化的线损原始资料信息进行压缩处理；

通讯模块，用于发送线损原始资料。

本发明在电力***的线损计算和分析过程中，充分利用电网的分层传输、分层管理的特点，有效的解决了线损计算中数据量大、计算过程缓慢的问题，对电力公司管理人员充分快速掌握线损情况提供了技术保障。

附图说明

图1是线损管理***的数据传输网络图；

图2是本发明实施例提供的快速线损分析方法的实现流程示意图；

图3是本发明实施例提供的线损管理***线损数据的处理方法的实现流程示意图；

图4是本发明实施例提供的线损管理***的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的基层应用***的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的线损管理***构架示意图；

图7是本发明实施例提供的组网方案示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中，通过对线损基层应用***获取的计量数据进行过滤，将过滤后所需的计量数据发送给上级线损管理中心，采用该方法过滤掉了不需要发送的计量数据，从而使本发明防止了大量采集点的数据并发传输带来的瓶颈问题，且通过对计量数据的预处理，从而降低了上级线损管理中心的存储量和计算量。

图2示出了本发明实施例提供的快速线损分析方法的实现流程，详述如下：

在步骤S101中，下级电网进行线损计算；

线损基层应用***根据自动抄表和人工录入的数据，生成线损的基础资料和线损计算结果。

在步骤S102中，各级线损管理***对下级电网的结果、原始资料、算法进行汇总和抽取；

在本发明实施例中，将获取到的线损数据发送给基层应用***中的预处理模块，预处理模块采用杂凑算法对获取到的线损数据进行摘要，生成相应的信息摘要；并将该获取到的线损数据与上次已经成功发送的线损数据信息进行比较，抽取出已经变化的线损数据信息，并且对该已经变化的线损数据信息进行压缩处理。然而，对于没有变化的线损数据，或者变化范围较小的线损数据(在预先设置的范围之内)，则不需要发送，只需要有一位做标志。

在步骤S103中，各级线损管理中心利用快速线损计算法生成线损分析结果和报表；

预处理模块将上述已经变化的线损数据发送至通讯模块，通讯模块根据有关线损管理的标准组织数据，打包后发送给上级线损管理中心。

图3示出了本发明实施例提供的线损管理***线损数据的处理方法的实现流程，详述如下：

在步骤S201中，线损管理中心接收基层应用***发送过来的线损数据；

线损管理中心接收到基层应用***发送过来的完整的线损数据包后，根据国家电网公司或南方电网公司的标准规约，对数据的链路层和应用层进行解包处理，提取出应用数据。本发明所述的线损管理中心采用J2EE+WEBSERVICE+WEBLOGIC构成，可承受2～5万个基层应用***的并发数据传送。

在步骤S202中，解析所述的线损数据。

在本发明实施例中，采用杂凑算法对线损数据进行处理，生成信息摘要，然后根据预先设定的处理规则，解码出真实的现场线损数据信息。其中预处理的规则在线损管理中心和基层应用***内部分别保存一份。如果规则修改后，可以通过GPRS网络同步到基层应用***。

作为本发明一优选实施例，基层应用***传输线损数据方式有管理中心召唤式和主动发送式两种，当采用前一种方式时，所述线损管理中心按预定条件向与需要监控的基层应用***对应的通讯模块发出采集命令，相应的通讯模块收到所述采集命令后，才执行所述步骤S101和S102；当采用后一种方式时，与需要监控的基层应用***对应的通讯模块按预定条件主动向线损管理中心发送线损数据，当满足所述预定条件时，该通讯模块主动执行所述步骤S101和S102；其中所述预定条件可为预定的时间间隔，其大小可为1分钟-720小时。

图4示出了本发明实施例提供的线损管理***的结构，该***主要包括基层应用***及线损管理中心。

基层应用***根据现场自动抄表和人工录入，获取计量点的电能量示度、变压器、站用电、母线平衡等线损数据；并将获取到的线损数据发送给基层应用***中的预处理模块，预处理模块采用杂凑算法对获取到的线损数据进行摘要，并将该获取到的线损数据与上次已经成功发送的线损数据信息进行比较，抽取出已经变化的线损数据信息，并且对该已经变化的线损数据信息进行压缩处理。然而，对于没有变化的线损数据，或者变化范围较小的线损数据(在预先设置的范围之内)，则不需要发送，只需要有一位做标志。预处理模块将上述已经变化的线损数据发送至通讯模块，通讯模块根据国家电网公司或南方电网公司的标准规约组织数据，打包后发送给线损管理中心。线损管理中心接收到基层应用***发送过来的完整的线损数据包后，根据国家电网公司或南方电网公司的标准规约，对数据的链路层和应用层进行解包处理，提取出应用数据。采用杂凑算法对线损数据进行处理，生成信息摘要，然后根据预先设定的处理规则，解码出真实的现场线损数据信息。其中预处理的规则在线损管理中心和基层应用***内部分别保存一份。如果规则修改后，可以通过GPRS网络同步到基层应用***。

图5示出了本发明实施例提供的基层应用***的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

获取模块10根据现场自动抄表和人工录入，获取计量点的电能量示度、母线平衡、变损、站用电等线损数据；获取模块10将获取到的线损数据发送给预处理模块20，预处理模块20采用杂凑算法对获取到的线损数据进行摘要，并将该获取到的线损数据与上次已经成功发送的线损数据信息进行比较，抽取出已经变化的线损数据信息，压缩模块30对该已经变化的线损数据信息进行压缩处理。然而，对于没有变化的线损数据，或者变化范围较小的线损数据(在预先设置的范围之内)，则不需要发送，只需要有一位做标志。预处理模块20将上述已经变化的线损数据发送至通讯模块40，通讯模块40根据国家电网公司或南方电网公司的标准规约组织数据，打包后发送给线损管理中心。

下面详细描述本发明。

本发明线损基层应用***利用先进的通讯技术、计算机及网络技术，为电力企业解决计量点数据的自动收集、人工录入、线损数据传输、线损分析、分区考核、分人员考核、分电压分析、分线路分析、分台区分析等问题，以较高的信息化技术和管理手段对抗各种可能的高线损问题，并及时发现计量回路故障和异常线损情况。

本发明旨在为供电企业提供一种高效、客观、稳定、准实时的线损分析和管理的手段，提高输电、配电、用电环节的线损管理的自动化水平和可靠性。并为重点解决10KV配电电网高线损问题，缓解农电网的高线损问题提供技术支撑平台。实现全网各采集、计量、考核点的总、峰、平、谷、尖电度等电能数值，及母线平衡、变损、站用电数据的自动、完整、准确、安全、及时、可靠、灵活、完善的采集、传输、存储、统计、计算、计费、分析、审核、确认、管理、备份、应用、报表、打印、发布；***可对换表、满度、CT/PT修改等业务变更和旁路代供情况进行自动、人工处理，对关口电量、线损率、平衡率等进行准实时的计算、考核、监察。本发明的应用对象主要为各级电力公司。

如图6所示，具体实施时，本发明的***采用从***的地区分公司或***的地区分公司铺设VPN(Virtual Private Network，虚拟私有网络)专线的方式，将电力公司的电力专网与GPRS网或WCDMA网连接起来。同时利用Internet宽带公网作为辅助的备用通道。

本发明在***构架(采用J2EE数据服务技术)与网络组织方式(采用无线GPRS、CDMA2000 1x、或WCDMA)上具有一定的前瞻性，通讯手段上采取技术，以保证***的先进性和投资的有效性。本发明的***设计体系不仅兼容目前的GPRS，而且兼容以后的3G通讯。

本发明中，线损数据的传输方式有管理中心召唤式和主动发送式两种，当采用前一种方式时，线损管理中心按预定条件向与需要监控的基层应用对应的通讯模块发出采集命令，相应的通讯模块收到所述采集命令后，才发送其当前线损数据；当采用后一种方式时，与需要采集的基层应用***对应的通讯模块按预定条件主动向线损管理中心发送线损数据，也就是说，当满足预定条件时，该通讯模块主动发送基层应用***的当前线损数据；其中的预定条件可为预定的时间间隔，其大小可为1分钟-720小时。

在整个数据通讯过程中采用TCP/IP通讯协议，可屏蔽各种中间层协议，从基层应用***到线损管理中心的通讯可以视为在广域网中数据的传输。由于采用基于J2EE构架的数据WEB服务方式，可避免直接利用底层的Socket通讯，符合HTTP1.1和DATA Service的相关国际标准，传输的数据能有效通过广域网中的各种安全设备，同时数据经过数字签名，本身的安全性和完整性也得到了保证。

数据并发传输解决方案：数据的并发传输是一般的远方采集***的一大瓶颈，由于在实际应用中一个大的***有数目巨大的基层应用(几万)，保证高采通率的前提是解决并发传输的通讯阻塞。本发明平台采用J2EE+Web服务构成，即企业级的基于J2EE构架基础的数据采集和数据服务发布软件构架，该***能支持高强度的数据并发传输和数据服务，支持海量数据查询，具有极高的实用性。

如图7所示，其中包含有四大核心技术：

1、J2EE连接体系：J2EE连接体系提供了J2EE应用和企业内存在的EIS***集成的标准框架。

2、JMS(Java信息服务)：Java信息服务是一个支持企业通信***的标准编程接口，目的在于提供一个跨越不同类型通信***的公共接口。Java应用程序利用JMS API和企业的通信***连接后，应用程序就能利用通信***提供的功能创建和发送消息，达到和其它应用***异步通信的目的。

3、JDBC API：它是和关系型数据库***集成的标准接口。应用程序用这个接口获得数据库连接、查询数据和执行其它的数据库功能。

4、Web Services：允许EIS提供一些服务访问点，新的应用通过这些点可以获取数据，也可以提交数据。

本发明采用传输线损数据前进行对线损数据预处理，从基层应用***中读取了线损数据之后，先利用杂凑算法(Hash function)对需要发送的线损数据进行处理，生成相应的信息摘要，由于杂凑算法具有单向不可逆运算的特性，即仅能由交易数据推算出信息摘要，而无法由信息摘要反向推算出交易数据的内容，因此交易数据与信息摘要的内容具有关联性，且不同交易数据内容不会运算出相同的信息摘要，我们可以将信息摘要视为精简版的交易数据特征。

然后利用分配给该通讯模块或由该通讯模块产生的唯一私人密钥(简称私钥)，对生成的信息摘要进行乱码化运算，生成相应的电子任意。乱码化运算是一个相当复杂的运算过程，由于其破解难度非常高，以目前计算机速度需数万年以上，只要私钥不被外泄，他人就无法伪造与交易数据对应的电子签章，因此，所生成的电子签章可达到传统***的身分识别功能。

由上述可知，本发明基于GPRS、CDMA2000 1x、或WCDMA通讯方式来传递数据；并基于J2EE构架的数据服务，解决并发采集瓶颈问题，提供强大的基于J2EE的Web Data Service的企业级的数据服务和数据验证，可承受2～5万个基层应用***的并发数据传送。采用本发明，可使线损管理***的运营成本极大的降低，使***真正具有实用性，提高各级电力公司的管理自动化水平，促进供电、配电、用电各方的有序发展。

综上所述，本发明解决了现有技术中所存在的既要全面监控线损、又要解决计量点不全和计算量庞大的矛盾问题，同时解决当线损数据较多时易引起网络阻塞的问题。对每个基层应用***，在通过GPRS或CDMA网络发送线损数据前，先对线损数据进行逻辑分析，将线损数据信息进行重新组织，过滤掉冗余的线损数据信息，从而充分利用有限的网络资源，避免网络阻塞，同时充分利用GPRS按流量计费的特点，减少通讯费用，节约成本。其中，主站***采用J2EE+WebService的方法，用Weblogic中间件***，可同时监控2～5万个基层应用，适应国内所有的网、省、地市和县级电力公司。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种快速线损分析的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

对下级电网进行线损计算；

对下级电网的线损结果进行过滤；

利用快速线损计算法生成线损分析结果和报表。

2、如权利要求1所述的快速线损分析的方法，其特征在于，所述线损数据可为全网损耗、分压线损、线路损耗、台区损耗、站用电率、母线不平衡率、变压器损耗。

3、如权利要求1所述的快速线损分析的方法，其特征在于，所述对下级电网线损结果进行过滤包括：

对下级电网的线损数据进行汇总和摘要，生成相应的信息摘要；

将该获取到的线损数据与保存的线损数据信息进行比较，抽取已经发生变化的线损数据信息。

4、如权利要求3所述的快速线损分析的方法，其特征在于，对没有发生变化的线损数据，或者不需要区别的数据，不抽取，仅对该数据进行标识。

5、一种快速线损分析的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

上级单位首先获取下级单位的线损汇总数据；

根据需要和有关标志，***可自动抽取下级单位的原始资料。

6、如权利要求5所述的快速线损分析的方法，其特征在于，所述获取下级单位线损汇总数据包括：

根据基层单位录入的原始资料，进行汇总统计；

地区级电力公司根据县级公司的数据进行汇总统计，或抽取部分原始资料进行重新统计；

省级电力公司根据地区级公司的数据进行汇总统计，或抽取部分地区级公司的原始资料，或县级公司的原始资料进行重新统计，最终获得全省的线损统计情况。

7、如权利要求5所述的快速线损分析的方法，其特征在于，所述抽取下级原始资料的具体步骤为：采用杂凑算法对线损数据进行处理，生成信息摘要，根据预先设定的处理规则，解码出真实的现场线损数据信息。

8、如权利要求5所述的快速线损分析的方法，其特征在于，所述快速线损分析***采用J2EE+WEBSERVICE+WEBLOGIC构成。

9、一种快速线损分析***，其特征在于，所述***包括：

基层应用***，用于获取用于线损分析的原始资料，对无用的资料进行过滤；

各级线损分析***，用于收集下级***的汇总数据和原始资料，并进行进一步的统计和分析。

10如权利要求9所述的***，其特征在于，所述基层应用***包括：

获取模块，用于获取线损原始资料；

预处理模块，用于采用杂凑算法对获取到的线损原始资料进行摘要，生成相应的信息摘要，并将该获取到的线损原始资料与上次已经成功发送的线损原始资料信息进行比较，抽取出已经变化的线损原始资料信息；

压缩模块，用于对所述已经变化的线损原始资料信息进行压缩处理；

通讯模块，用于发送线损原始资料。

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