CN104143160A - 一种基于计算机实现的评测电网调度能力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于计算机实现的评测电网调度能力的方法：根据变压器端的终端设备，获取两卷变或三卷边高低压侧的监控数据；通过对变压器高低压侧的检测数据，得到变压器实际功率与额定功率的比值；根据选定的地区、时间段，得到该地区在本时间段内各个变压器的平均负载率Xi及平均负载率的平均值,根据各个变压器平均负载率的均方差,判断选定区域在改时间段的调度运行能力。本发明能保持各个变压器都处于最佳工作状态，提高设备使用寿命，降低设备故障率，降低设备运行的电能损耗，提高电网运行的可靠性，提升电网调度水平。

Description

一种基于计算机实现的评测电网调度能力的方法

技术领域

本发明属于电网调度技术领域，特别涉及一种基于计算机实现的评测电网调度能力的方法。 

背景技术

城市是国民经济的支柱。随着我国城市化进程的加快，未来十几甚至几十年，电力需求的增长主要集中在城市地区。城市电网是城市的重要基础设施，也是电力网的重要组成部分。建设好城市电网对满足城市经济发展、人民生活水平提高具有重大意义。受“重主网、轻配网”思路的影响，历年来我国城市电网投资较少，发展普遍落后于高压电网。随着经济的快速发展和社会电力需求的增长，以及用户对供电质量和可靠性要求的不断提高，对城市电网在技术、管理、规划、设计等方面都提出了新的要求。加快电网建设投资力度，提高电网建设、运行水平和调度水平，是电网发展的总体趋势。

发明内容

为了评测区域内电网调度能力，根据调度能力评测结果，调整输变电调度方案，提高变压器等主要设备的可靠运行，合理利用电网中各项资源和设备。本发明的目的是提供一种基于计算机实现的评测电网调度能力的方法，该方法通过实时读取变压器端检测数据，通过对电压、有功功率、无功功率的分析，评测电网调度能力，从而均衡电网的运行负荷，保持各个变压器都处于最佳工作状态，提高设备使用寿命，降低设备故障率，降低设备运行的电能损耗，提高电网运行的可靠性，提升电网调度水平。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于计算机实现的评测电网调度能力的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：

1）根据变压器端的终端设备，获取两卷变或三卷边高低压侧的监控数据；通过各地市部署的调度EMS***，实施监控变电站中各变压器的运行情况，通过监控元件，采集电压、有功负荷、无功负荷等检测数据，按指定频率采集，将采集的数据通过生产区的专网进行传输，通过安全交换机制放置到电力***信息内网，该评测电网调度能力工具通过在信息内网中载入电网运行的监控数据，开始清洗、筛选，去除设备检测的异常数据，保留有效数据用于负载率分析。这个过程中根据异常数据发生比率配置的上限值，筛选出该变压器，作为警告数据展现给调度***，提前调度***该变压器的检测设备可能在该时点出现了问题，方便调度***及时发现监控设备的异常情况。

2）通过对变压器高低压侧的检测数据，得到变压器实际功率与额定功率的比值；负责率分析，通过对采集的调度EMS***的电网运行数据进行计算，负载率有两种计算方法，一是根据选定的地区、时间段，使用公式二“有功负荷与无功负荷平方根/容量”计算每个时点该地区各个变压器的负载率；二是根据选定的地区、时间段，使用公式“有功负荷/(容量*0.95)”计算每个时点该地区各个变压器的负载率。

3）根据选定的地区、时间段，得到该地区在本时间段内各个变压器的平均负载率Xi及平均负载率的平均值,根据各个变压器平均负载率的均方差,判断选定区域在改时间段的调度运行能力。主变不均衡度分析，根据选定地区和时间段，统计负载率分析结果，得出平均负载率，根据平均负载率计算各个变压器平均负载率的均方差,作为变压器的不均衡度，将结果逐级放到，能够得出变压器、变电站、县公司、市公司乃至网省公司在该时间段的调度健康情况，从而有效的调整调度策略和计划，改善电网运行情况。

本发明通过采集输电线路上变压器其高压测、低压侧两端的监控设备的检测数据，收集变压器该时点的电压、有功负荷、无功负荷等数据，根据负载率计算方法，计算单点变压器的负载率，一般是80%左右。根据区域内多台变压器的平均负载率计算，分析区域内各变压器负载率的波动情况；再根据时点的变化，跟踪地区平均负载率的变化情况和变压器的负载率变化情况，根据运行经验和参考阀值设置，自动判断地区的主变不均衡情况，根据不均衡度的波动范围，给出正常，风险，警告等级别的状态预警，为调整电网调度计划提供参考依据。

通过本发明可及时调整调度方案，从而均衡电网的运行负荷，保持各个变压器都处于最佳工作状态，提高设备使用寿命，降低设备故障率，降低设备运行的电能损耗，提高电网运行的可靠性，提升电网调度水平。

具体实施方式

一种基于计算机实现的评测电网调度能力的方法，该方法包括数据采集、负载率计算、不均衡度计算三个部分。具体步骤如下：

（1）    调度EMS数据采集

首先制定EMS***监控数据的格式，加载指定格式的调度数据，数据格式要求为：

1按“变电站+地区+变电站电压等级+主变名称+时间”的顺序排序，记录每个整点时点的有功、无功负荷，每小时记录一次。

2每行数据按如下顺序排列：数据之间用英文逗号“,”分割,“地区”请使用附表一中列出的标准名称。

3时间,变电站,地区,变电站电压等级,主变名称,绕组电压,容量,有功负荷值,无功负荷值

4第一个变电站所有主变的数据采集结束，开始采集第二个变电站的数据。

5容量的单位是MVA，负荷的单位是MW。

其中进行数据清洗，清洗规则包括：

18个逗号分隔符，分别隔开不同字段的数据。如果有多余逗号或缺逗号或两个逗号中间为空的行，则该行数据无效。

2如果第一行容量值为0，双卷变：如果低压侧有容量值，采用低压侧容量值，如果低压侧无容量值，则数据无效做好记录；三卷变：数据无效做好记录。如果第一行有功负荷值为0，双卷变：采用低压侧有功负荷值；三卷变：采用该变压器低压侧的有功负荷值之和。如果容量或有功负荷值或无功负荷值为非数字，则页面抛出提示错误，结束导入。

3除容量、有功负荷值及无功负荷值外，其他各字段如数据超长，则页面抛出提示错误，结束导入。

4厂站电压等级为110kV的变压器容量小于等于100MVA（***用户可以在管理端修改此值大小），否则该行数据无效。

5厂站电压等级为35kV的变压器容量小于等于25MVA（***用户可以在管理端修改此值大小），否则该行数据无效。

6任意时点的变压器的有功负荷小于等于容量的1.5倍（***用户可以在管理端修改此值大小），否则该行数据无效。

（2）    负载率计算

负载率计算有两种情况，分别是近似计算和精确计算，其中近似计算效率高，能够很快得到近似结果，在常规检查时可使用本公式计算；精确计算算法相对复杂、比较耗时，但是计算准确，通常用于分析调度情况时使用。

简便公式为：

 

计算要求：

1、选定地区、场站或主变和时间段；

2、根据选定的地区、时间段，使用公式计算每个时点该地区各个变压器的负载率；

3、使用意义在于根据负载率大小得出各变压器负载率的最高或最低时点，从而判断当前电网的负荷情况。

精确公式：

 

计算方法：

1、选定地区、场站或主变和时间段；

2、根据选定的地区、时间段，使用公式二计算每个时点该地区各个变压器的负载率；

3、使用意义在于根据负载率大小得出各变压器负载率的最高或最低时点，从而判断当前电网的负荷情况。

（3）    不均衡度计算及应用

计算评价复杂率：

选定地区和时间段，根据选定的地区、时间段，使用本公式计算该地区在本时间段内各个变压器的平均负载率。

某台变压器，其每个时点的负载率分别为A1/B1, A2/B2, A3/B3, … An/Bn,则平均负载率为：。

计算主变不均衡度：

选定地区和时间段，根据选定的地区、时间段，计算该地区在本时间段内各个变压器的平均负载率Xi及平均负载率的平均值。使用本公式计算各个变压器平均负载率的均方差，即该变压器的主变不均衡度。

公式为：

主变不均衡度应用：各个变压器平均负载率的均方差,作为变压器的不均衡度，将结果逐级放到，能够得出变压器、变电站、县公司、市公司乃至网省公司在该时间段的调度健康情况，从而有效的调整调度策略和计划，改善电网运行情况。

Claims (3)

1.一种基于计算机实现的评测电网调度能力的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：

1)根据变压器端的终端设备，获取两卷变或三卷边高低压侧的监控数据；

2)通过对变压器高低压侧的检测数据，得到变压器实际功率与额定功率的比值；

3)根据选定的地区、时间段，得到该地区在本时间段内各个变压器的平均负载率Xi及平均负载率的平均值,根据各个变压器平均负载率的均方差,判断选定区域在改时间段的调度运行能力。

2.根据权利要求1所述的基于计算机实现的评测电网调度能力的方法，其特征在于：步骤1）中，通过调度EMS***，实施监控变电站中各变压器的运行情况，采集电压、有功负荷、无功负荷检测数据，通过清洗、筛选，去除设备检测的异常数据，保留有效数据用于负载率分析。

3.根据权利要求1所述的基于计算机实现的评测电网调度能力的方法，其特征在于：步骤2）中，变压器实际功率与额定功率的比值叫负载率，变压器实际功率/额定功率 * 100%=负载率。