基于海迅实时数据库的配网负荷转移辅助决策系统*

刘 扬，叶晓明，何国杭

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

随着社会经济的发展，用电负荷不断升高，配电网规模迅速扩大.目前湖州配电网线路联络率已达95.1%，其中80%以上的城网线路具备两回及两回以上的联络路径，配网转供方式日趋灵活的同时，联络线接线也愈加复杂.同时社会对供电可靠性要求的提高，也对调度部门在配网故障或上级电网故障时，负荷转移的快速性提出了更高的要求［1］.

然而，10kV联络线受主变／线路限额、线路负荷特性等因素制约，并不能保证每对联络线间在所有时段均能满足N－1且适合转供.目前在配网检修方式安排、热倒和故障处理时，主要是通过EMS／GIS查询并通过简单估算来选择合适的负荷转供路径.EMS系统仅能提供简单的负荷查询功能，没有联络拓扑数据，而GIS系统又无法提供线路的实时／历史负荷情况.因此开发一个能够提供配网负荷实时／历史数据，并能够快捷、方便的查询线路拓扑联络的系统就有了现实的必要性与紧迫性.

海迅实时数据库管理系统软件是进行海量实时信息处理的专业平台，可以实现海量实时数据的采集、存储、查询与高级统计分析，同时其自带的组态工具可以方便灵活的进行网络拓扑的建模以及对象的链接与嵌入.

由此，我们开发了一个基于海迅实时数据库的配网负荷转移辅助决策系统.本系统通过在海迅实时数据库中的组态工具中建立网架及导入线路参数，并采集负荷实时／数据，通过将不同种类、来源的数据在海迅平台中进行汇总、加工及分析，辅助制定负荷转移方案，从而大幅缩短了所用时间，提高了供电可靠性［2］.

1 设计思路

1.1 设计思想

目前在调度工作中编制某条线路的转供方案时，需要查阅的资料包括：线路限额表、GIS系统（包括单线图、城网联络图或农网联络图，用于了解挂接的用户情况、联络情况）、EMS（了解历史及实时负荷情况），系统需要实现将以上信息整合到一个界面.

1.2 设计目标

（1）利用海迅实时数据库的绘图功能和数据采集，实现配网线路负荷的集中监视.

（2）提供检修方式安排、热倒、事故处理情况下的快捷、安全、合理的运行方式，有效利用电网资源，避免负荷分配不均匀.

（3）为配网运行分析、线路规划方案的制定（如新增用户、急需分流等）提供相关的数据资料.

1.3 设计步骤

（1）采用海迅实时数据库中10kV线路负荷的实时、历史数据，并利用组态工具中建立动态实时数据、趋势图及与联络线叠加趋势图.

（2）在Excel中，以变电所单位，绘制10kV线路联络线参数表，将所有线路参数（双重命名、CT变比及线路限额、联络方式等）列入其中，并导入系统界面.实现了在本系统中将10kV线路联络表、线路实时电流及联络线总加实时电流、线路与联络线负荷叠加趋势曲线显示窗口、趋势图时间控制按钮、单线图等各种元素进行整合，以实现配网负荷监控分析功能［3］.

（3）流程图如图1所示.

图1 流程图

2 主要功能和界面

本系统实现了线路联络方式速查分析、线路负荷查询、联络线电流趋势图显示与对比三个功能.

2.1 线路联络方式及实时电流查询

本系统将所有管辖范围内的10kV线路及其联络方式全部收录其中，可以直接显示任一线路的联络情况.

如图2所示：为了使用时可以方便快速的检索线路，界面形式参照EMS，将变电所按照实际地理位置排列，通过按钮链接到变电所界面.此外，在该界面设置分区实时负荷监控，以及区内热电厂出力情况的实时监控，方便调度员随时掌握管辖区域的用电情况.同时将线路所属的区域、责任班组进行了大致的划分.

图2 湖州市本级电网地理位置图

如图3所示：点击变电所名称进入变电所界面后，所属的10kV线路的CT变比、保护允许限额、线路冬／夏限额，线路与其它线路的联络情况都可以一目了然.同时，在此界面中，可以方便地查看线路的实时负荷电流、两条联络线电流之和以及联络线负荷叠加趋势图.在线路需要转供时，可以快速确定最佳的转供路径，使转供后的负荷不至超限.

图3 110 kV 湖州市1 0 kV 本级电网地理位置表

如图4所示：为110kV紫云变紫港604线的联络情况，当紫港604线开关或＃0闸刀故障需要全线转供，通过图4可以看出，与其联络的有陵阳A23、龙港543、司法A18、玉皇764线.但从图中联络线的电流判断，由陵阳A23、龙港543线转供的电流非常接近线路的限额，而如果由司法A18线转供，负荷电流与限额相比还有很大裕度.因此可以快速做出判断，紫港604线最佳的转供路径是司法A18线.

点击线路名称进入线路联络方式界面可以查看线路联络的具体情况，如点击紫云变紫港604线，进入图5界面.

如图5所示：可以清楚地看出线路之间联络的情况，以及合环操作的开关位置，同时将变电所母线电压、主变电流、线路电流的实时数据与限额集中在一个界面中，辅助调度员快速处理故障，倒出负荷.由于设置了母线电压实时监控，所以在热倒时可以方便的看到合环线路的压差，当压差不满足合环条件时通过

EMS调节电压后达到合环操作的要求.

图4 10 kV紫 港 604线联络方式及实时监控表

图5 10 kV 紫港6 04线联线图

2.2 联络线叠加负荷的实时与历史趋势图查询

如图6所示：通过点击线路电流，可以查询其当天的负荷趋势图，也可以通过选择日期来查询线路历史负荷趋势图.当点击联络线电流总和的数据时，可以显示两条线路及其联络电流和的实时／历史趋势图.

图6 110 kV紫 港线联 10 kV络方式及实时监控表

如图7所示：110kV杨家埠变便南674线与110kV飞鹭变南潘E21线的负荷趋势图及其电流总和趋势图，将这三条趋势图放在一张图中，可以方便的对比其负荷趋势情况，为线路运行的安排、负荷的转供提供了参考和依据.由图7可以明显的看出，便南674线上午09时为早高峰，晚上20时为晚高峰，0～7时负荷较低.而南潘E21线则主要是高耗能企业负荷，高峰出现在用电低谷时段，白天时段负荷较低.掌握了这一情况，在安排运行方式、检修计划时可以选择最佳的负荷转供路径.特别是只有一回联络路径时，通过联络线电流和的准确实时／历史数据，能够确保转供后线路的安全、稳定运行.

图7 10 kV便 南 674与 10 kV南 潘 E21线趋势 图 及 联 络 线 叠 加 趋 势 图

3 实现方法

3.1 数据说明

本系统应用的目的在于对10kV线路实时电流的监控与查询，因此画面中数据的取得是通过海迅实时数据库测点取值，主要为线路负荷参数.数据的历史趋势图也通过海迅数据库取得，并可进行相应的分析处理；线路联络方式与各种限额都存放于EXCEL文件中，并利用对象嵌入功能汇总于平台系统.联络方式与限额都可以在EXCEL中修改，系统中能够动态更新［4］.

3.2 主要功能实现方式

本系统的主要功能是能够将不同线路的负荷进行叠加显示.在海迅数据库的组态工具中，趋势图模块具备此项功能，且方便可靠，完全弥补了SCADA系统的不足.

4 结语

该系统开发运用的基础为海迅实时数据库，该系统拥有超大规模的数据处理能力和业界领先的混合压缩技术，采用分布式的体系架构，可运行于不同的操作系统平台，实现海量实时数据的自动采集、历史数据的压缩存储、高效的查询检索和统计分析，能够在线存储数十万甚至上百万采集点数年的历史数据，运行稳定、二次开发工具配置全面、功能丰富.

电力系统配网运行管理部门在运行方式的编制、检修方式的安排、线路改接方案的制定以及调度工作中该系统有极佳的使用效果.可以方便的实现联络方式的查询、线路负荷电流的监控与查询、计划工作与故障处理时的操作方式的判断选择.同时，针对不同的电力企业，只需更新相应线路参数及数据测点，便可方便使用［5］.本系统将配网中大量的数据与联络方式在海迅实时数据库的平台上进行了汇总与加工，对于目前复杂多变、自动化程度相对较低的配网的日常调度运行工作有非常好的辅助作用，同时该系统开发、移植都简单方便，具有很强的通用性、普及性［6］.

［1］卢化.PI实时数据库的 OPC和 API接口应用［J］.浙江电力，2007（增刊）：21－22.

［2］田家英，赵舫.PI实时数据库在供电企业中的应用［J］.浙江电力，2006，34（15）：46－47.

［3］伊旭，陈广联，金明.实时／历史数据库在500 k V中的应用［J］.浙江电力，2006，25（6）：23－26.

［4］宣玉龙，姚峰，刘曙光.PI数据库在高压电缆运行工况检测中的应用［J］.浙江电力，2006，25（6）：31－32.

［5］李印清，Visual Basic.NET程序设计实用教程［M］.北京：清华大学出版社.2006.

［6］史兴华.供电企业实时／历史数据库PI典型应用案例［M］.北京：中国电力出版社，2009.