张博，万强，韩一鸣国网河北省电力公司；国网石家庄供电公司；国网藁城供电公司

省
—地两级电网在线网损计算及经济运行辅助决策系统的研究

张博1，万强2，韩一鸣3
1国网河北省电力公司；2国网石家庄供电公司；3国网藁城供电公司

一、研究背景

当前多数地区电网的线损统计基于电量采集系统，有时精度不高，迫切需要开发一套面向规划的省-地两级电网线损管理辅助分析平台。一方面，对现有线损统计结果的精度进行校核，另一方面，提供降损的辅助决策功能。

面向规划的河北南网网损管理辅助分析系统研究与建设的数据来源是EMS系统。从EMS系统获得主要数据后，系统采取定时分析方式进行状态估计，以状态估计的最终结果作为电网运行状态的基态潮流，并对系统选定范围内的电网各类线路和变压器等设备网损进行有效的理论分析和辅助决策。

二、研究内容

2.1软件开发整体设计

面向规划的省-地两级电网线损管理辅助分析平台包括六个子系统：

（1）电网规划建模子系统

提供河北南网省地调电网的模型分解以及拼接功能，将河北南网省级和地级调度的电网模型拼接成为了包含省地两级电网的全网计算模型。提供电网规划模型的模型建立和模型维护功能。

（2）线损统计建模子系统

提供河北南网线损统计、线损分析、线损计算的模型建立和模型维护功能。

（3）线损计算子系统

针对线损统计的各类计算模型进行各项数据电气量的挖掘、采集、分析和计算。

（4）线损电量积分存储子系统

提供各类线损电量的积分计算和历史线损数据的存储功能，并采用独立的历史线损数据服务器和存储器，实现线损计算周期存储线损数据和完整的线损计算断面。

（5）线损电量查询分析子系统

基于线损历史数据的分析和查询功能，提供强大的曲线和报表功能，供用户查询分析。

（6）系统线损分析计算子系统

基于历史断面的全网潮流计算、灵敏度分析、运行方式对比分析、时段对比分析、连续调节分析等高级分析计算功能。

线损分析系统通过获取EMS系统导出的CIM文件数据，获得电网模型（遵循IEC61970标准的CIM模型）和数据，获得数据后进行状态估计计算。获得的数据和状态估计的结果均保存入系统的数据库中。

线损计算子系统周期地从数据库中进行采样，获得统计区域内的关口、设备的量测信息和状态估计结果。存入线损数据库中，并进行统计区域当前时刻的电力线损计算。

线损电量积分子存储系统周期地从线损数据库中读取当前的区域的总加、关口、设备的电力数据，并进行积分计算，得到关口、线损等电量值，并存入历史数据库中。

线损电量查询分析子系统提供完善的人机界面，从历史数据库中访问保存的电量、线损曲线，并提供曲线、表格等分析工具。

规划电网建模子系统用于在省调和各地调真实电网的基础上，建立规划电网模型。规划电网可以参与线损的统计分析计算，并能够实现规划电网与实际电网的线损比较分析。

2.2系统硬件配置

2.2.1硬件配置目标

系统采用合理的计算机硬件系统配置，通过采用开放式的硬件系统和操作系统；保证硬件系统使用上的方便性、可靠性、安全性、稳定性；硬件系统主要设备配置满足系统升级、扩展的要求。

2.2.2系统硬件解决方案

面向规划的省-地两级电网线损管理辅助分析平台中配置一台用于数据接收的服务器，用于接收从省、地两级调度系统发送的图形文件、模型文件和数据。该数据服务器完成模型的拼接功能，为PSASP系统提供电网模型文件和各类数据。数据库服务器主要采用Linux操作系统，确保其网络与信息安全性。服务器配备有双网卡，其中一张网卡与电网的综合业务数据网络链接用于获取电网主要数据；另一张网卡与线损分析系统的主交换机链接，为线损分析系统推送主要数据存储服务。

线损计算服务器采用高性能的PC服务器，运行Linux操作系统。线损计算服务器上保存地区电网的图形、电网模型、线损历史记录。配置7台线损服务器，用于对省网和六个地调电网进行线损计算和数据存储。线损系统工作站由监视工作站和维护工作站组成，安装Windows Xp操作系统。

2.3关键技术及创新点

面向规划的河北南网网损管理辅助分析系统能提供基于河北南网各类历史数据断面的电网潮流计算，从而使操作者可以有效推演历史时刻的河北南网运行状态，并在数据状态基础上进行线损分析的理论研究。其具体功能包括：

电网分析计算断面数据保存。为了提高数据保存的效率，同时降低需要保存的数据量。采用完整的数据断面结合数据计算结果的方式来保存电网分析计算的历史数据，具体为：每15分钟，系统自动保存一次相对较为完整的数据断面文件，包括完整的电网模型、参数和原始量测数据，用户可以在这个断面上进行状态估计、电网潮流的计算。保存的断面以压缩的二进制数据包的形式存入数据库中，节省存储空间。电网运行方式的再次推演。在电网断面数据文件存储基础上，可以再次推演历史时刻的河北南网运行方式。系统可以自动匹配最近的断面，将完整的断面数据文件转移到数据库研究态下，并有效加载指定历史时刻的电网状态估计，进而有效再现该历史时刻电网系统的运行方式。再现的最小时间周期为15分钟。

可以针对规划电网，模拟一个时段的线损变化情况。系统可以自动计算规划电网和实际电网相比的线损变化曲线，并给出线损增加或降低的定量数据。可以根据电网运行的历史数据，结合电容器/电抗器的实际投切情况，优化无功电源配置，提供无功电源优化配置辅助决策功能。

三、研究结论

各地调可在本地EMS系统中维护辖区内电网结构、设备参数、运行工况以及在线拓扑连接关系，形成数据文件，在中调侧汇总。从而实现了数据分散维护，成果共享，在降低了数据维护、准备的难度和工作量的同时，提高了工作效率，实现了河北南网在线计算数据的分布式维护，责权更加明晰。基于省调EMS系统，开发在线网损分析平台。实现各地调EMS系统与电网实时全数字仿真装置的互联。将工作人员从大量重复性的数据整理工作中解放出来，更多地关注于如何采取措施有效的控制潮流减少网损。建立起通用的在线分析平台，为以后引入暂稳、短路等在线分析计算功能打好基础。