面向对象的电力负荷特性分析计算软件研究与开发

段育丰 尚东慧 宋丽芳 杜欣慧

（1.太原理工大学电气与动力工程学院，山西 太原 030024；2.朔州供电分公司，山西 朔州 036000）

电力负荷特性的分析预测，作为研究、分析电力市场的基础性工作，关系到电网的建设、电力的供应规划，也是电力系统经济调度运行、制定调峰措施、缓解电力供应紧张局面的依据。而负荷特性指标的计算作为负荷特性分析的基础和重中之重显得尤为重要。随着经济的发展，对负荷特性指标的计算也提出了更高的要求，各市供电局也迫切需要一套集数据管理、负荷特性指标计算和负荷特性曲线绘制于一体的软件。本软件的开发就是针对这些实际情况开发出的实现数据管理、负荷特性指标计算（包括日、月、年负荷特性指标）、负荷特性曲线绘制于一体的软件。

1 开发平台简介

本开发程序采用Visual Basic6.0 为开发平台，利用Visual Basic调用Access数据库中管理的数据开发出一套负荷特性分析以及负荷预测的软件。本文主要研究负荷特性指标分析计算软件。VB是一种由微软公司开发的通用的基于对象的视觉化程序设计语言。VB 简单易学，通用性强，用途广泛。VB内含ActiveX技术，可使VB使用其他应用程序提供的功能。

本软件在数据管理方面使用Access数据库来实现。Access 是 Microsoft Office 的一个组件，一个前后台结合的数据库软件。它既拥有用户界面，又拥有逻辑、流程处理，还可以存储数据。Microsoft Access是一种关系式数据库。它提供了表、查询、窗体、报表、页、宏、模块7 种用来建立数据库系统的对象；提供了多种向导、生成器、模板，把数据存储、数据查询、界面设计、报表生成等操作规范化；普通用户不必编写代码，就可以完成大部分数据管理的任务。更为重要的是，Access 中的一些对象可以被VB 轻松调用，也正基于此，作者选用了Access 数据库，简化了工程的许多复杂之处。

2 软件开发

本软件的基本框架图如图1所示。

图1 软件的基本框架图

本软件的功能主要是计算负荷特性指标，在负荷特性指标计算出的基础上，对负荷进行分析预测有更高的精度和可信度。负荷特性指标按照描述类、比较类和曲线类分类如表1所示。

表1 负荷特性指标分类

软件包括两大部分：负荷特性分析计算软件和负荷预测软件。软件的登陆界面如图2所示，点击相应的命令按钮可以进入相应的软件库。

图2 软件的登录界面

本论文重点介绍负荷特性分析计算软件。包括日、月、年负荷特性分析软件，相应的日、月、年负荷特性分析计算软件都包含相应的指标计算及负荷曲线的绘制。负荷特性分析软件界面如图3所示，为了实现软件的易用性，还增加了简单的使用说明。

图3 负荷特性分析软件界面

为了使用方便，在设计软件时将数据库设计成可以在Visual Basic主界面中显示，在选择数据后可以隐藏的结构。数据导入、隐藏界面如图4 所示。

图4 Visual Basic调用Access管理数据图

日负荷特性分析软件界面如图5所示，软件方便的实现了日数据的导入，对应于导入数据的负荷特性指标计算，并可以绘制出日负荷特性曲线。软件只需要选择调入数据库中的数据，对选中的数据作出负荷特性的分析与计算，实现了数据管理、分析计算、负荷特性曲线绘制以及计算结果导出于一体。

图5 日负荷特性分析计算界面

图6 月负荷特性分析计算界面

负荷曲线绘制的部分程序如下：

Dim arrdata1(1 To 24, 1)

arrdata1(x, 1) = Textx.Textx(x=1～24)

MSChart1.ChartData = arrdata1

MSChart1.ChartType=VtChChartType2dLie

年负荷特性分析界面如图7所示，为了实现软件的易用性，日、月、年负荷特性指标分析计算软件都采用统一的界面，尽管分析计算内容不同，但采用大致相同的界面。

图7 年负荷特性分析计算软件

结果显示的部分程序如下：

3 软件应用及分析

应用上述开发出的负荷特性分析计算软件对北方某地区2006年的负荷特性指标进行计算并分析该地区的负荷特性规律。利用软件计算出各月最大、最小负荷如表2所示，各月最大、最小负荷变化曲线如图8所示。

由图8可知，受夏季空调负荷和冬季取暖负荷的影响，在夏季7－9月冬季11月、12月形成两个用电高峰。观察可知，夏季7－9月最大负荷差别不大，但11月最大负荷明显大于冬季其他用电高峰的负荷。选择最大负荷日为典型日进行日负荷特性指标计算如表3所示。由于夏季三个月最大负荷相差不大，所以对7、8、9三个月典型日负荷特性指标都进行计算，而冬季11月最大负荷明显大于12月、1月最大负荷，故冬季只选择11月的典型日进行分析计算。

由表3可知，在该地区7月份典型日和冬季11月份典型日日平均负荷率较高，而峰谷差率较小。夏季8月、9月日平均负荷率较低，而日峰谷差率却偏高。这充分说明在负荷高峰期实施需求侧管理、削峰填谷的必要性。

4 结论

整个软件的开发体现了实用性、功能丰富以及使用方便的特点。具体地说，本电力系统负荷特性分析软件具有以下特点。

1）实用性。目前对负荷特性的分析都是通过数据来计算某地区的负荷特性指标并且总结出该地区负荷特性基本规律，但是没有统一的针对这些指标计算及负荷特性曲线绘制软件。本软件针对这些问题，在Visual Basic平台上，编制了实用化的负荷特性指标计算及负荷特性曲线绘制软件。

表2 各月最大、最小负荷表

表3 夏季、冬季典型日负荷特性指标

2）功能强大。本软件实现了将SCADA传输的负荷数据导入Access数据库并被Visual Basic调用，在此基础上实现负荷特性指标的计算和负荷特性曲线绘制功能。

3）界面友好、操作简便。电力系统负荷特性指标的计算分析要求工作人员有一定的专业知识，而本软件以友好的界面和简单的操作使参与的工作人员不必学习复杂的理论，从而大幅减少工作人员的工作量。

[1]赵希正. 电力负荷特性分析与预测[M].北京:中国电力出版社,2004.

[2]安剑，孙秀梅.Visual Basic数据库系统开发[M].北京:人民邮电出版社,2008.

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