电网运行经济性在线评估及优化技术研究与应用

发表时间：2017-12-30T21:22:00.767Z 来源：《电力设备》2017年第24期作者：李龙谢大为王正风余丽2 [导读] 摘要：针对电网潮流的不合理流动对电能损耗造成的影响，介绍了电网运行经济性在线评估及优化技术的研究背景，分析了目前电网运行经济性评估的现状，提出了基于SCADA/EMS系统实现电网网损在线计算分析的总体目标和技术思路，具体描述了系统结构、主要功能、实现方法和评价指标，详细阐述了所采用的网损在线计算和网损灵敏度影响因子等关键技术及应用情况。

（1.国网安徽省电力公司安徽省合肥市 230061；

2.安徽继远软件有限公司安徽省合肥市 230088）

摘要：针对电网潮流的不合理流动对电能损耗造成的影响，介绍了电网运行经济性在线评估及优化技术的研究背景，分析了目前电网运行经济性评估的现状，提出了基于SCADA/EMS系统实现电网网损在线计算分析的总体目标和技术思路，具体描述了系统结构、主要功能、实现方法和评价指标，详细阐述了所采用的网损在线计算和网损灵敏度影响因子等关键技术及应用情况。针对在线网损计算结果与灵敏度计算分析结果，进行电网经济运行评估与优化，为电网调度运行以及电网规划提供决策参考。

关键词：电网；经济性；在线；评估；优化

0 引言

世界能源发展面临资源紧张、环境污染、气候变化三大难题。习近平总书记在联大发展峰会上发表重要讲话，倡议探讨构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求，为世界能源实现绿色低碳发展描绘了新蓝图，为治理大气污染和应对气候变化开辟了新道路。为进一步加强电网的经济运行管理和节能降损工作，及时反映电网网架、负荷水平、运行方式等变化对电网输变电设备和线损影响，准确分析电网存在的问题，找出电能损耗原因和降损措施，减少潮流的不合理流动，从而开展电网运行经济性在线评估及优化技术研究与应用工作。依靠该技术形成一套完整的应用系统，建立完整的指标评估体系，再基于发电和检修计划，通过模拟算法技术论证，给出电网经济运行方式建议，为电网运行管理人员节能减排提供辅助决策，以最大限度的降低电力传输损耗。

1 技术现状

1.1普遍采用离线网损计算分析

目前普遍采用典型的离线网损计算与分析，在线网损计算与优化分析技术尚未采用，无法真实反映电网经济运行状况。

1.2电网方式安排和规划过程中对网损分析结果考虑较少

尚未基于发电机组、负荷对网损的灵敏度在线计算以及变压器经济运行在线计算结果，无法对电网运行方式安排以及电网规划，提出发输变电经济运行方式和与之相适应的电网网架优化策略。

1.3 难以为电网调度运行人员提供降低网损的辅助决策

无法依托网损灵敏度计算和网损计算，并利用可视化图形编辑的方式，动态展示电网潮流与线损监测和告警信息，从而无法提供电网经济运行辅助优化决策，并为调度运行人员优化潮流分布，降低网损提供技术手段。

2 总体目标

通过在省调端建设电网运行效率评估及优化辅助决策系统，实现对电网的运行效率评估与经济运行优化，为电网运行人员和电网规划人员提供节能降损的辅助优化决策。实现220千伏主网网损的负荷实时实测、实时监控、断面监控、运行效率评估、网损在线计算、全维度灵敏度在线计算、检修计划优化等功能。

3 基本建设思想

电网运行效率评估及优化辅助决策系统基于SCADA/EMS系统实现电网网损在线计算分析，针对在线网损计算结果与灵敏度计算分析结果，进行电网经济运行评估与优化，找出损耗大的线路以及损耗较小的线路，为电网规划以及电网调度运行提供辅助决策。主要包括的功能模块有，实测数据采集，潮流计算服务，降损分析网损计算、在线监控与结果对比等。本系统外围数据主要来源于：EMS系统、相关系统和人工干预等。

4 系统结构

4.1软硬件架构

系统采用业务数据层、数据访问控制层、业务控制层、显示和缓存控制层的四层软件架构，各层采用模块化设计。系统基于windows 平台，部署在III区内网，与EMS等系统进行数据交互。为确保信息的安全性、完整性和保密性，严格按照信息网络管理域间数据交换的安全要求，进行网络安全规划。采用WEB服务器和数据服务器共两台服务器，以提高业务数据处理能力和数据安全性。

4.2功能架构

系统功能主要涉及实时监控、断面监控、业务统计、电能平衡、降损计算、灵敏度结果展示、降损分析网损计算、潮流计算结果对比、稳定监控与结果对比、发电机组检修计划、设备检修计划、检修计划月度检索、检修计划计算功能模块。

5 功能描述

系统主要实现电网负荷实测、线损管理、网损管理、降损分析、分析管理、在线监控、检修计划等七个方面内容： 5.1负荷实测

5.1.1功能概要

负荷实测通过建立了多种负荷实测分析计算模型，为相关专责进行电网现状分析和规划研究提供依据。基于SCADA/EMS系统每5分钟的实测数据，每日数据自动采集，并对采集后的数据自动进行负荷实测计算。负荷实测内容包括：全网负荷、变压器容载比、地区变压器容载比、线路负载率、电压水平和最大最小负荷，如图1。