张林 邓强 黄刚 王浩 钱威

摘  要：在当前泛在电力物联网建设背景下，深入挖掘电力数据的价值具有重要作用。随着高级量测系统的建设日益完善，供电公司的数据采集系统所能采集的数据类型越来越丰富，为进一步发挥数据在电力业务中的作用提供了良好的基础，但现有的营配调数据仍然存在不贯通的问题。文章以万州供电公司为例，从模型与状态數据的历史反演性和非同源异构数据的匹配性角度，分析现有营配调数据的贯通现状，找出目前存在的问题，为电力公司数据系统的完善提供参考。

关键词：万州;营配调;贯通;现状

中图分类号：TM727.2 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）22-0043-03

Abstract： In the context of Ubiquitous Power Internet of Things construction， it is essential to dig deep into the value of power data. Because of the construction for advanced measurement infrastructure， the data collection system of the power supply company can collect more and more data types， which provides a good foundation for functioning in the power business， but there is still a problem with integrating the different types of data. This paper selected WanzhouPower Supply Company as an example to analyze the present situation analysis of integration for marketing， distribution and operation data from the perspective of the historical reversal of data and the matching of non-homologous data， and finds out the existing problems. All this will provide reference for the improvement of the data collection system in the power supply company.

Keywords： Wanzhou; marketing， distribution and operation; integration; present situation

引言

随着泛在电力物联网概念的提出与建设的推进，实现泛在电力物联网“数据一个源、电网一张图、业务一条线”的建设要求[1]变得越来越迫切。经过多年的建设，国家电网公司的数据平台和管理水平日益提升，但现有的数据系统及其存储的各类营配调数据仍然存在大量不贯通、不匹配的情况，对推动营配调数据一体化应用，实现公司的精益化管理带来了极大的挑战。鉴于此，对现有供电公司的数据系统、数据归口的主要管理部门进行全面调研，摸清营配调数据贯通的现状，对指导泛在电力物联网背景下的数据系统建设具有重要意义。

营配调数据涉及营销、调度、运检多个部门的多个数据系统，如调度SCADA系统、电能量计量系统、营销用电信息采集系统等。尽管营配调数据来源多样，结构形式复杂，但从数据类型上说，可简单分为模型数据和状态数据两类。模型数据是用于搭建电力网络模型的数据，包括电网的拓扑结构和网络参数，状态数据是功率、电压、电量等反映电网源荷状态的数据。

营配调数据的贯通不仅包括横向的多来源、多类型数据的匹配贯通，也包括纵向维度的历史数据是否全面可反演，如是否保存了全年8760小时的功率、电压历史数据等。实现纵向维度的历史贯通与实现横向的数据匹配同等重要。如果能够采集精细化的历史数据，就有条件分析反演电网的历史运行状态，从而基于精细化的历史状态实现电网规划方案评估[2，3]、电网运行效率评估[4，5]、电网对新能源的消纳水平评估[6]等业务。目前以万州分公司为代表的西部地市供电公司对此类业务仍基于单一负荷水平（通常是最大负荷水平）下的运行状态计算评估指标。这种方式侧重于安全性分析，但对电网的运行经济性、可靠性的评估考虑不足，部分评估业务甚至没有基于任何数据，只能给出定性的评估结论。因此，本文以实现全年历史电网运行状态的精细化模拟为导向，以支撑精细化评估业务为最终目的，对模型和状态数据的历史反演性和非同源异构数据的匹配现状进行分析，以期实现对营配调数据贯通现状的全面掌握。

1 模型数据的历史反演性

1.1 高压配电网的模型数据

高压配电网的拓扑结构来源于调控中心方式科留存的历史典型运行方式图和调度SCADA平台，目前只能通过截图的方式获取。高压配电网的网络参数由PMS系统导出，以表格的形式展示线路和变压器的网络参数信息，如表1。调度SCADA系统和PMS系统最显著的一个特点是“随时更新”，当电网结构因改造、新建工程的实施而发生改变时，调度SCADA系统和PMS系统会用当前数据覆盖原有的数据，使之与当前的网络保持一致，因此，高压配电网的模型数据的历史贯通性不佳，无法建立历史的网络模型。

1.2 中压配电网的模型数据

目前，中压配电网的拓扑结构信息来源于运检部提供的一次接线图，图中的主要信息包括：

（1）电源节点的变电站站名、母线及断路器名称。

（2）各配变的名称及型号。

（3）各个电气节点的杆塔号。

（4）各条线路、支线、联络线的位置和名称。

（5）刀闸、联络开关的位置及名称。

运检部门负责中压配电网的日常运维检修工作，如果电网进行了改造导致拓扑结构发生变化，接线图会重新绘制，改造前的图纸会存档。因此，可以找到历史上任意断面的一次接線图来推断最基本的拓扑结构。中压配电网的线路的阻抗导纳参数同样由PMS系统导出，因此也同样没有保存历史的网络参数。

1.3 低压配电网的模型数据

低压配电网的模型数据来源于台区设计图、竣工图等，此类图纸反映了在原有台区网络基础上进行改造的内容，再结合同时给出的设计说明书、可行性研究报告等，可以大致推断出改造前低压配电网的模型。同时，低压配电网不同于高压、中压配电网有大量的分段开关，拓扑结构在运行过程中不会发生改变，所以，可以认为历史电路模型与当前电路模型完全相同。

目前运检部门给出的低压配电网的图纸缺乏低压用户的具体名称和搭接相别（如该单相用户是搭接在ABC三相系统中的哪一相）等信息，只给出了每个节点上的低压用户数，为模型数据和状态数据的匹配带来了困难。

2 状态数据的历史反演性

2.1 来自于调度部门的状态数据

调度部门的SCADA系统和电能量计量系统，其数据格式如表2所示。

调度SCADA系统至少存储了近5年的状态数据，从历史数据存储时间长短的角度来看，调度SCADA系统的状态数据已经实现了历史贯通。

高压配电网的电源（220kV变电站）、负荷（110kV或35kV变电站的10kV母线）以及中压配电网的电源（10kV线路）三种类型的状态数据均来源于调度部门。

2.2 来自于营销部门的状态数据

营销部门的用电信息采集系统（以下简称“用采系统”）存储了所有电力用户（配变及低压用户）的用电信息数据，其数据格式如表3。

用采系统是中压配电网负荷（配变）数据的主要来源，也同时是低压配电网电源（配变）和负荷（低压用户）数据的主要来源，其数据贯通性存在两个问题：

（1）数据存储的时间不长

由于营销用采系统属于近年建设的新系统，不如调度SCADA系统成熟，目前用采系统没有存储较早的历史数据，只有近两年的数据。

（2）缺乏小时级的电量数据

用采系统目前无法导出小时级的电量数据，导致电量数据的时间尺度与功率、电压数据的时间尺度不同，两者无法进行比较和匹配，难以基于功率和电量数据的关系进行相关的数据挖掘研究。

3 非同源异构数据的匹配性

3.1 拓扑结构与网络参数数据的匹配性

高压、中压配电网的拓扑结构和网络参数来源不同，前者以图的形式给出，而后者来自于PMS系统，两者的数据存在一定的不贯通情况。PMS系统没有给出中压配电网中配电变压器的阻抗导纳数据，也没有给出导线的单位阻抗导纳参数，需要通过查阅相关的手册、资料等人工补全单位阻抗导纳参数。此外，由于导线的单位阻抗导纳参数不仅与导线型号有关，也与三相导线的之间的几何均距有关，而PMS系统也没有给出实际线路的几何均距。

3.2 模型与状态数据的匹配性

高压配电网状态数据对象的命名与拓扑模型完全对应，在本次收集过程中，没有出现电路模型中存在的负荷收集不到数据的情况。

（1）数据对象不全

本次以170台配变为样本，对用采系统的配变数据进行采集，最终有12台配变没有相应的数据，说明用采系统尽管实现了大部分电力用户的覆盖，但仍然存在一定的盲区。

（2）部分模型与状态数据对象的名称不一致

部分配电变压器的命名不统一，如一次接线图中命名为“华安#1变”，用采系统命名为“华安1#变”，约有5%公变存在这样的问题。对于专变，二者命名不一致的情况则更为突出，如一次接线图中命名为“磷肥厂”的专变，在用采系统中的实际用户名称为“重庆市xx磷肥有限责任公司”。虽然这种问题可以在收资过程中通过人工的方式识别出来，但在后续以实现营配调贯通为目的的数据系统建设中，这种毫无规律的命名方式将成为通过计算机的自动匹配实现贯通的障碍。

4 结论

本文以重庆市万州供电公司为研究对象，对该公司营配调数据的贯通现状进行了全面分析。从中发现的主要突出问题包括：调度SCADA系统和PMS系统没有保留历史的拓扑结构和网络参数数据;用采系统没有足够长的历史数据，历史可反演性不强，且无小时级的电量数据，状态纪录不够精细;此外，拓扑结构与网络参数、模型数据与状态数据之间仍然存在匹配性问题。这些问题导致我们仍然难以实现对电网运行状态的精细化模拟和评估。随着泛在电力物联网建设的推进，在全面把握现状的基础上，进一步改善数据的贯通性，有助于实现电网公司对内对外业务的广泛联接，充分挖掘现有数据的价值，打造“能源互联网生态圈”具有重要意义。本文的工作能够为电网公司在此背景下的数据系统的完善，构建全联接的泛在电力物联网提供重要参考。

参考文献：

[1]国家电网有限公司互联网部.泛在电力物联网建设大纲[R].北京：2019.

[2]R. F. Arritt， R. C. Dugan. Value of Sequential-Time Simulations in Distribution Planning[J]. IEEE Transactions on Industry Applications， 2014，50（6）：4216-4220.

[3]Ning Zhang， Chongqing Kang， Daniel S. Kirschen， et al. Planning Pumped Storage Capacity for Wind Power Integration[J]. IEEE Transactions on Sustainable Energy， 2013，4（2）：393-401.

[4]盛万兴，陈海，王军，等.基于负荷持续曲线的配电网运行效率评价[J].电网技术，2016，40（04）：1237-1242.

[5]黄俊辉，谢珍建，祁万春，等.基于时序运行模拟的电网运营效率评估方法[J].电力建设，2015，36（10）：123-128.

[6]杨柳，吴鸿亮，门锟.南方电网节能与经济运行评价方法[J].电力系统自动化，2014，38（17）：31-38.