基于PI数据库系统实现线路负荷转供模拟

2011-09-12陈士俊

浙江电力 2011年8期

陈士俊

（湖州电力局，浙江湖州 313000）

1 开发背景

1.1 湖州电网配电网管理现状

对配电网运行人员来说，迅速了解辖区内10kV线路的实时负荷情况对合理安排工作、处理紧急故障非常重要；对配电网调度人员来说，安排热倒负荷转供前，要准确了解未来一段时间转供线路负荷的变化情况，这对合理安排热倒负荷方案、有效利用电网资源，避免负荷分配不均有重要的参考作用。

近年来，随着湖州电网不断发展，现有的SCADA/EMS系统已逐渐无法满足工作的需要，而SCADA/EMS系统由于其自身的局限性，仅能提供简单的负荷查询，没有联络拓扑数据，无法实现更高级的数据分析。

1.2 利用PI数据库实现负荷转供模拟

PI（Plant Information）实时数据库系统是一个开放性的平台，除了能提供电网电气量参数实时数据外，还可以按使用者需要的方法加工处理需要的数据，在很大程度上能满足使用者特有的需求，尤其适合进行图形和拓扑操作，在系统中建立网架及负荷数据，从而实现配电网负荷数据的高级分析应用。

由于负荷转供所需的配电线路负荷数据均已进入PI数据库系统，利用PI数据库系统提供的ProcessBook工具及VB编程，可实现配电线路的负荷速查、联络显示和转供模拟功能。

2 设计思路

2.1 主要设计思想

针对现有SCADA/EMS系统查询不便、缺少联络拓扑信息、无法实现高级数据分析的问题，利用PI数据库系统中已接入的配电网线路负荷，对线路在选定时间段内的最大负荷、最小负荷、负荷超限时间占总时间的比例进行计算；显示线路的联络情况；对负荷的转供情况进行模拟，从而有效帮助运行、调度部门及时准确地获取线路负荷情况，对配电线路转供进行预先模拟，实现配电网的精细化管理，提升工作效率。

2.2 主要设计步骤

（1）从线路双重命名到PI数据库系统“Tag名”的映射：目前PI数据库系统的测点均用Tag名作为唯一标识，如“FZ.SJ.SCADA_18415714.YC”，相对于日常使用的线路双重命名来说不便于记忆和应用，无形中提高了PI应用的门槛。因此考虑利用PI数据库系统提供的VB工具，将Tag名与工作中常用的线路双重命名进行自动关联，实现线路双重命名与Tag名的无缝转换。应用人员可以使用熟悉的线路双重命名进行操作，而不必记忆繁琐的Tag名，减少工作量、降低了使用难度。

（2）线路联络拓扑关系导入：目前PI数据库系统中仅有各配电线路负荷测点的实时及历史数据，而对于配电网来说，还必须在系统中导入线路间的联络拓扑关系并自动显示，以减少人工记忆难度，同时避免差错。

（3）线路负荷分析及负荷转供模拟：对线路负荷的最大值、最小值、平均值及超限时间进行计算；通过PI数据库中数据集的应用对转供的线路负荷曲线进行叠加，模拟转供后的情况，供运行单位监测及调度决策使用。

程序流程见图1。

图1 程序流程图

3 主要功能和界面

通过设计应用实现了线路负荷速查分析、联络情况显示、负荷模拟转供等功能。线路负荷转供模拟主界面见图2。

图210kV线路负荷转供模拟主界面

3.1 线路负荷速查分析及联络情况显示

现有SCADA/EMS系统提供的配电线路负荷查询功能简单，操作繁琐，不能跨月、跨年选择时间段，影响了使用人员的工作效率。本系统的负荷速查功能提供了线路下拉列表，可通过鼠标选择和首字符定位两种方式快速选择配电线路，通过点击日历控件工具确定查询的时间段（起始时间、终止时间）。在结果中反馈线路的联络情况、负荷曲线及线路的负荷分析情况，包括最大负荷、最小负荷、超限时间占总时间段的比例等。其中线路超限时间主要针对原SCADA/EMS系统缺乏对线路最大负荷统计功能的不足而设计。通过对超限时间的分析，可有效过滤因数据毛刺、短时转供造成的线路负荷偏高，从而导致无法获取准确的线路负荷信息。线路快速定位、联络及负荷曲线反馈等显示页面示例见图3-5。

3.2 负荷转供模拟

目前，判断转供后的最高负荷时，一般要先在SCADA/EMS系统中找到需转供的线路及其联络线路的最大负荷，将二者相加后才能得到结果。由于实际运行中线路的最大负荷值一般不会同时出现，上述方法就显得不够科学，计算结果会大于实际转供的线路负荷，造成线路设备投资不必要的增加。如果对负荷曲线作精确叠加，则需要进行大量的计算工作。然而由于SCADA/EMS系统未提供此项功能，只能采取人工计算的方法，使准确性和精度都受到很大影响，还将消耗巨大的人力成本。