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东北大学硕士学位论文摘要 线损计算、分析与降损决策系统的研究 摘要 电力网的线损率是一项综合的经济技术指标，它能够反映出供电企业的规划 设计水平、生产技术水平、经营管理水平，线损率的高低直接影响企业的经济效 益水平。 本文在分析国内外大量文献的基础上，以沈阳供电公司线损的计算、分析为 目标，研究了线损计算、分析与降损决策支持系统的设计开发思路。本系统整合 了现有的调度、配电g i s 、营销、综合统计等系统的数据资源，采用了信息工程方 法论和数据仓库技术，实现了电力系统线损计算、分析与降损决策的功能，具有 现实的指导意义。 ( 1 ) 从沈阳地区网架结构的现状入手，介绍了沈阳供电公司电力网的状况和 线损管理的现状，并深入剖析了目前存在的问题。 ( 2 ) 提出了建设线损计算、分析与降损决策系统的设想和解决建议，在生产、 调度、营销等专业之间架起一座综合管理的桥梁，搭建了一个资源充分共享、数 据互通的平台，为供电企业线损分析提供了技术支撑。 ( 3 ) 对线损计算、分析与降损决策系统的各个功能模块进行了描述，特 别是在线损分析与降损决策模块中，从技术角度和管理角度两个方面对线损率 指标予以了分解和分析，提高了分析水平，加强了管理手段。 ( 4 ) 结合沈阳供电公司的实际，从数据的来源、转换到计算的依据、提 出了存系统中实现输电网和配电网( 包括1 0 k v 线路及3 8 0 v 台区) 的线损计 算方法，并对实际的线路进行了仿真计算。 关键词线损计算降损决策系统信息工程方法论数据仓库潮流计算法 等值电阻法 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h er e s e a r c ho ft h es y s t e mo ft h e c a l c u l a t i o na n d a n a l y s i so f l i n e - l o s sa n d d e c i s i o n m a k i n go f l o s sr e d u c t i o n a b s t r a c t t h er a t eo fn e t w o r kl i n e l o s si sag e n e r a le c o n o m i ct e c h n o l o g i c a li n d e x ；i tc a n r e f l e c tt h el e v e lo fp l a na n dd e s i g n ，t h el e v e lo ft e c h n o l o g yo fp r o d u c t i o na n dt h el e v e l o fm a n a g e m e n to fp o w e rs u p p l y e n t e r p r i s e s t h ev a l u eo fl i n e - l o s sc a nd i r e c t l y i n f l u e n c et h el e v e lo f e c o n o m i cp r o f i t so f t h ee n t e r p r i s e s o nt h eb a s i so fal a r g ea m o u n to fn a t i o n a la n di n t e r n a t i o n a ll i t e r a t u r e s ，i tw o r k s o v e ri nt h i st h e s i st h et h o u g h t sf o rt h es y s t e mo f t h ec a l c u l a t i o na n da n a l y s i so fl i n e l o s s a n dd e c i s i o n m a k i n go fl o s sr e d u c t i o nw i t ht h eo b j e c to ft h ec a l c u l a t i o na n da n a l y s i so f l i n e l o s so fs h e n y a n gp o w e rs u p p l yc o m p a n y t h i ss y s t e mc o m b i n e st h ed a t ar e s o u r c e s o ft h es y s t e mo fp r e s e n tc o o r d i n a t i o n ，p o w e rd i s t r i b u t i o ng i s ，s a l e sa n dg e n e r a l s t a t i s t i c s ，a d o p t st h em e t h o d o l o g yo fc o m p u t e rs c i e n c ea n di n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n ga n d t h et e c h n o l o g yo fd a t aw a r e h o u s ea n dr e a l i z e st h ef u n c t i o n so ft h es y s t e mo ft h e c a l c u l a t i o na n da n a l y s i so fl i n e - l o s sa n dd e c i s i o n - - m a k i n go fl o s sr e d u c t i o no fp o w e r s y s t e m a sar e s u l ti th a sag r e a tm e a n i n gi nr e a l i t y ( 1 ) s t a r t e dw i t ht h ea c t u a l i t yo fc o n f i g u r a t i o no fn e t w o r ki nt h ea r e ao fs h e n y a n g ， i ti n t r o d u c e st h es t a t u so ft h en e t w o r ka n dt h ea c t u a l i t yo fm a n a g e m e n to fl i n e l o s so f s h e n y a n gp o w e rs u p p l yc o m p a n y , m o r e o v e li t sp r e s e n t l ye x i s t e n tp r o b l e m sa r e a n a l y s e d ( 2 ) i nt h i st h e s i s ，t h ea s s u m p t i o na n ds o l u t i o no ft h ec a l c u l a t i o na n da n a l y s i so f l i n e l o s sa n dt h ed e c i s i o n - m a k i n go fl o s sr e d u c t i o na r ep r o p o s e d i tb u i l d sag e n e r a l m a n a g e m e n tc o n n e c t i o na m o n gp r o d u c t i o n ，c o o r d i n a t i o n a n ds a l e sa n dm a k e si t p o s s i b l ef o raf u l l ys h a r eo f r e s o u r c ea n dac h a n n e lo f d a t as ot h a ti tp r o v i d e sa n a l y s i so f l i n e l o s so f p o w e rs u p p l ye n t e r p r i s e sw i t ht h et e c h n o l o g i c a ls u p p o r t s v 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t ( 3 ) i td e s c r i b e se a c hf u n c t i o n m o d u l eo ft h es y s t e mo ft h ec a l c u l a t i o na n da n a l y s i s o fl i n e l o s sa n dd e c i s i o n m a k i n go fl o s sr e d u c t i o n e s p e c i a l l yi nt h em o d u l e so ft h e a n a l y s i so fl i n e l o s sa n dt h ed e c i s i o n m a k i n go fl o s sr e d u c t i o n ，t h ei n d e xo ft h er a t eo f l i n e - l o s si sa n a l y s e df r o mt h ep o i n to f v i e wo f b o t ht e c h n o l o g ya n dm a n a g e m e n ts ot h a t t h el e v e lo f a n a l y s i si se n h a n c e da n dt h em e a n so f m a n a g e m e n ti ss t r e n g t h e n e d ( 4 ) w i t ht h ep r a c t i c eo fs h e n y a n gp o w e rs u p p l yc o m p a n y , i tp r o p o s e st h em e t h o d o fc a l c u l a t i o no fl i n e l o s si nt h en e t w o r ko fp o w e rt r a n s m i s s i o na n dd i s t r i b u t i o n ( i n c l u d i n gl o k vc i r c u i t r ya n d3 8 0 va r e a ) f r o mt h ed a t ar e s o u r c ea n dt r a n s m i s s i o nt ot h e b a s i so fc a l c u l a t i o n i na d d i t i o n ，as i m u l a t i o nc a l c u l a t i o ni sc a r r i e dt h r o u g hi nt h er e a l c i r c u i t r y k e yw o r d s c a l c u l a t i o no f l i n e l o s s ，t h ed e c i s i o n - m a k i n go f l o s sr e d u c t i o ns y s t e m ， t h em e t h o d o l o g yo f c o m p u t e rs c i e n c ea n di n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n g ， t h et e c h n o l o g yo f d a t aw a r e h o u s e ，t h em e t h o do f c u r r e n tc a l c u l a t i o n ， t h em e t h o do f e q u a lr e s i s t a n c e ，v i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取 得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名 j 爿。啦 叫 0 日期：埘g 、) ，7 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用 学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论 文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 学位论文作者签名：孑办“书 日期：冲r - 岔，) ，7 另外，如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为 同意。 学位论文作者签名： 签字日期： 导师签名： 签字日期： 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 第l 章绪论 当人类社会同益走向文明，科技日益进步，电力工业作为国民经济的基础产 业同益显示出重要的地位和作用，它为整个社会提供着必需的能源和动力。电能 的生产和消耗规模巨大，据统计，其消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗 中占l 3 的份额，电力系统覆盖面广，担负着电能转换和传递的任务。电力系统为 社会提供着清洁方便的能源，同时电力系统在转换、输运、分配过程的损耗也相 当巨大，因此研究电能在转换、输运、分配过程中的损耗具有重要的意义。 本文在分析国内外线损计算与管理现状的基础上，结合沈阳供电公司的实际， 对线损计算、分析与降损决策系统进行了深入的探讨和研究。 1 1 电网线损计算与分析的目的和意义 发电机发出来的电能输送到用户，必须经过输、变、配电设备，由于这些设 备存在着阻抗，因此电能通过时就产生电能损耗，并以热能形式散失在周围的介 质中。线损是指电能在转换、传输和分配过程中，电力网中各个元件，如线路、 变压器、无功补偿装置等消耗的电能。在给定时期( 同、月、季、年) ，一个电力系 统所有元件中产生的电能损耗称为电力网的线路损失电量。线损率是指电力系统 中损耗的电能与电力系统供应的电能的百分比。 电力网的线损率是一项综合的经济技术指标，它能够反映出供电企业的规划 设计水平、生产技术水平、经营管理水平，线损率的高低直接影响供电企业的经 济效益水平，降低线损率就等于在企业生产成本不变的前提下提高企业的经济效 益，因此供电企业都把加强线损管理作为企业经营工作的重中之重。 在电力网实际运行中把用电度表计量统计出的供电量和售电量之差，称为统 计线损电量；统计线损电量与供应电量的百分比称为统计线损率。而通过对电力 网络中相应时段内运行参数和设备参数的理论计算得出的损耗电量称为理论线损 电量，相应的线损率为理论线损率。统计线损电置中的一部分是由于管理工作l 东北大学硕士学位论文 第l 章绪论 的原因造成的，它包括各种各样的电度表综合误差、抄表不同时、漏抄及错抄错 算所造成的统计数据不准确；带电设备绝缘不良引起的漏电、无表用电和窃电等 造成的损失电量。这部分电量习惯称之为“管理统计电量”。理论线损电量是指那 些在输、变、配过程中不可避免的各电网元件的损耗，这部分损耗电量习惯称为 “技术线损电量”，由于它可以通过理论计算得出，所以又称为理论线损电量”1 1 4 1 。 由于统计线损电量包括了“管理统计电量”部分，因此统计线损不一定能反映电 力网的真实损耗情况，并且由于电力网的结构、电源类型和布局、负荷性质及负 荷曲线等均有很大的不同，所以各地区不同的电力网的线损率也是不同的，有时 差别还较大。因此一般不能象同类型发电设备有相同的考核指标那样，用统一规 定的某个标准值作为衡量和考核各个电力网线损的指标，这就给各电力网损耗的 可比性带柬困难。因此在线损管理中要通过理论计算求出电力网的理论线损率， 再与统计线损率进行比较和分析，才能发现线损管理工作中存在的问题。 准确简便的线损计算和分析方法有利于企业拟定出合理的降低线损的措施并 考察措施的实际效果，也便于制订适当的线损考核指标和规划，从而对线损管理 工作起到指导和促进的作用。然而，线损的统计、计算和分析涉及环节多、数据 多、工作量大，人为因素也多，且靠手工计算已不能适应企业管理逐步细化的要 求。凶此，为了保证线损统计的准确性，及时发现线损管理中存在的各种问题， 采取有效措施降低管理损耗，减少线损统计工作者的劳动强度，必须考虑将线损 计算与分析通过计算机程序来实现。随着计算机的普及和网络技术的发展，局域 网( l a n ) 和“域网( w a n ) 已得到迅速普及，网络优势克服了人们在时间、空 间上的限制，基于网络、充分实现数据共享的网络管理系统已成为行业管理追求 的目标，成为最为流行的技术方向，线损管理工作同样如此，急需在网络环境中 运行。 1 2 国内外电网线损计算与分析的现状 1 2 1 线损计算 就线损计算来说，国外现在研究的重点是对线损的分析和降损措施与方法的 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 研究，如以降损为目标的网络重构1 0 1 、无功优化、补偿电容投放位置的确定等问 题1 ，其中涉及到的线损计算问题大都转化为功率损耗问题，以潮流方法来求解。 随着电力市场研究与实践的不断深化，网损分摊 3 4 1 成为了研究的热点，对基础性 的网损计算问题，多是用潮流理论来进行分析。近年来提出的一些新方法，主要 有模糊理论逼近法 1 2 1 、人工神经元法 1 、负荷统计学方面的聚类法3 i 等，都是将 别的学科的一些新方法引入到线损计算，虽然在线损计算方法匕有所创新，但是 这些方法并不是很适合于实际系统的线损计算，它们大都停留在理论研究阶段， 没见到推广应用的先例。 国内电网线损理论计算按电力网电能损耗计算导则的规定，针对电网的 不同特点，对6 6 k v 以上输电网和l o k v 配电网分别采用不同的计算方法【3 1 。总体说： 输电网线损计算，有比较完善的制度要求，由于数据相对比较齐全，主要是采用 潮流计算的方法进行线损计算；配电网的线损计算因为缺少负荷数据，主要是采 用各种简化、近似的计算方法。这些方法包括：均方根电流法、平均电流法、最大 电流法、晟大负荷损失小时法、分散系数法等1 6 1 1 0 1 1 “ 13 1 。其简化主要是网络简化 和负荷简化，如各种电流法中，都要求计算网络的等效阻抗，就是对网络进行简 化；负荷简化是指按照某种假定的负荷规律对不确定的计算负荷进行分配或统计， 以完成计算。 1 2 2 线损分析 线损分析是一项涉及面很宽的 一作，它与网络补偿、网络改造、运行方式以 及线损管理工作紧密地联系在一起，而且有些分析工作尚无成熟的模式可以借鉴， 且数据收集的难度较大，这就为线损分析带来一定的困难。因此，如何实现有效 的线损分析给我们线损工作者提出了更高的要求。 在线损分析上存在的不足有： ( 1 ) 与线损率指标相关的信息、数据处于零散状态，散落在企业经营、技术 等其它系统中，而且数据格式多样化，提取和加工的难度大，反映出线损分析基 础工作的薄弱。 东北大荦硕士学位论文第1 章绪论 研究，如以降损为目标的网络重构”、无功优化、替偿电容投放位置的确定等问 题”，其巾涉及到的线损计算问题大部转化为功率损耗问题以潮流方法束求解。 随着电力市场研究与实践的不断深化，网损分摊”4 1 成为了研究的热点，对基础性 的网损计算问题，多是用潮流理论来进行分析。近年来提出的一些新方法，主要 有模糊理论逼近法”、人工神经元法7 1 、负荷统计学方而的聚类法d3 1 等，都足将 别的学科的一些新方法引入到线损计算，虽然在线损汁算方法e 有所创新，但是 这些方法并不是很适合于实际系统的线损计算，它们大都停留在坪论研究阶段t 没见到推广应用的先例， 国内电网线损理论计算按电力网电能损耗计算导则的规定，针对电网的 不同特点，对6 6 k v 以上输电丽和l o k v 配电网分别采用不同的计算方法”1 。总体说： 输电网线损计算，有比较完善的制度要求，m 于数据相对比较齐全，主要是采用 潮流计算的方法进行线损汁算；配电网的线损计算因为缺少负荷数据- 主要是采 用各种简化、近似的计算方法。这些方法包括：均方根电流法、平均电流法、最大 电流法、最人负荷损失小时法、分散系数法等。们1 ”。其简化主要足网络简化 和负荷简化，如各种电流法中，都要求计算网络的等效阻抗，就是对删络进行简 化；负荷简化是指按照某种假定的负荷规律对不确定的计算负荷进行分配或统计， 以完成计算。 1 2 2 线损分析 线损分析是一项涉及而很宽的工作，它与网络补偿、阚络改造、运行方式咀 及线损管理工作紧密地联系在一起，而且有些分析工作尚无成熟的模式可以借鉴， 且数据收集的难度较大，这就为线损分析带来一定的困难。因此，如何实现有效 的线损分析给我们线损工作者提出了更高的要求。 在线损分析r 存在的不足有： ( 1 ) 与线损率指标相关的信息、数据处于零散状态，散落在套经营、技术 等其它系统中，而且数据格式多样化，提取和加工的难度大，反映出线损分析摹 础工作的薄弱。 础工作的薄弱。 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 ( 2 ) 由于电网的系统模型不能通过计算机程序实时监测，很难实时计算电网 的理论损失，所以在统计线损中如何区分理论损失与管理损失的比重难度大，目 前多数依靠经验。 ( 3 ) 线损分析时，多数从管理降损角度查找损失原因，技术降损分析不能量 化，相对分析较肤浅。 ( 4 ) 降损措施为高损耗线路的改造或高损耗变压器的更换等的单个方案，或 各个方案的组合，不能全面衡量降损措施，提出较优降损方案。 1 2 - 3 系统建设 近年来随着信息技术的快速崛起，在线损计算与分析方面应用计算机技术开 发的线损管理软件系统也是层出不穷，但随着科学技术的不断发展和时间的推移， 这些软件已经不能满足目前的工作需要，表现在： ( 1 ) 计算机的出现使对大基数据信息的高速处理成为现实，在目前电网结构 越来越复杂，供电量越来越大的情况下，电力企业能够及时、快速、准确的对电 网进行理论线损计算也显得越来越重要。随着网络技术的发展，使数据的及时处 理和信息共享成为可能，充分实现数据共享是当前行业管理的主要需求。然而以 前的线损管理系统都是单机软件开发平台，无法在计算机网络上实现数据的真正 交流和共享。另外这些平台都是目前已面临淘汰的软件平台，在这些平台上开发 的单机系统，如果不在网络环境下运行，也许是比较理想的，在一定时期内基本 上可以满足手工抄表方式下的线损管理要求，但随着计算机网络系统的广泛使用， 在这些单机平台卜开发的线损管理软件已无法满足目前现代化线损管理的要求。 ( 2 ) 目前一些发达地区的供电局已经建立了电量自动采集系统，它的建立将 传统的手工抄表方式转变成计算机自动远程抄表。然而从软件功能上看，上面的 线损管理软件系统主要是面向传统的手工抄表系统开发的，没有设置同计算机电 量自动采集系统的接口，因此仍然需要将每块表的电量数据通过手工输入的方式 输入到计算机中，一方面加大了输入的工作量，另一方面增加了数据录入错误的 机率，因此这些系统己经无法满足电茸自动采集系统中线损管理的需求。 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 ( 3 ) 早期的线损管理系统只限于对理论线损的简单计算、查询、分析，缺乏 利用大量综合信息( 如关口表的属性信息、电网的网架结构数据以及线路和主变设 备参数等综合信息) 对影响线损率的因素进行综合降损分析的功能，缺乏线损数据 图形可视化功能，不能较好地辅助线损工作的决策管理。 基于以上问题，作为供电企业需要开发新的线损管理软件系统，它的开发平 台应采用网络数据库，考虑电量自动采集系统接口，提供强大的计算、分析及降 损决策的功能。 1 3 本文的主要工作 本文在分析国内外大量文献的基础上，以沈阳供电公司线损的计算、分析为 目标，研究了线损计算、分析与降损决策支持系统的设计开发思路，具有现实的 指导意义。本系统是基于网络数据库开发的电力系统线损计算、分析与降损决策 的管理信息系统。该系统的设计实现了统计线损、理论线损的计算与分析，并从 技术降损角度和管理线损角度进行了线损分析，提出了降低线损的解决建议。 所做的主要工作： ( 1 ) 作者从实践出发，介绍了沈阳地区电网的网架结构、运行方式、设备状 况，描述了沈阳供电公司线损管理的现状，并对目前线损计算、分析存在的问题 进行了深入剖析； ( 2 ) 针对沈阳供电公司线损管理的问题，提出了建设线损计算、分析与降损 决策系统的设计思路、实现方法，该系统的建设集成了已有的调度、配电g i s 、营 销、综合统计等系统，并对系统中的数据进行整合，搭建了一个资源充分共享、 数据互通的平台，为供电企业线损分析提供了技术支撑，体现了该系统设计思想 上的先进性，它的实现将在国内同行业中处于领先地位： ( 3 ) 阐述了线损计算、分析与降损决策系统的4 个功能模块的主要功能、 各自的特点，特别是线损分析与降损决策模块的设讨突出了系统的分析功能， 改变了过去从人工经验m 发分析线损的局面。从技术角度和管理角度两个方面 对线损率指标予以了分解，体现了分析的全面性，同时把线损分析从定性分析 e 一 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 高度提升为定量分析的高度，是加强企业管理的有效手段 ( 4 ) 阐述了理论线损计算的方法，并依据该方法，结合沈阳供电公司的 实际，在系统中实现了输电网和配电网( 包括l o k v 线路及3 8 0 v 台区) 的线 损理论计算，并对实际的线路进行了仿真计算，验证了方法的正确性。 东北大学硕士学位论文 第2 章 沈阳供电公司线损管理的现状与存在问题 第2 章沈阳供电公司线损管理的现状 与存在问题 2 1 沈阳供电公司电力网现状 2 1 1 公司简要概况 沈阳供电公司承担着沈阳地区9 区3 县1 市1 3 万平方公里范围内的供电任务，直 接计量用户1 6 7 万户。2 0 0 4 年供电量达1 3 6 3 亿k w h ，最高负荷2 5 0 1 7 万k w ，电量、 负荷均列东北电网榜首。 2 1 2 供电现状 表21 2 0 0 4 年沈r i 电网r 供电现状 t a b l e2l t h ee x i s t i n gs t a t eo fs h e n y a n gp o w e rn e t w o r k 2 0 0 4 供电面积总人口最大电力供电量负荷密度 晟大负 人均电力 容载比 荷利用 ( 平方公里)( 万人)( 万k w )( t j k w h )( k w k m 。)( w 人) 小时2 2 0 k v6 6 k v 1 2 9 8 06 9 3 92 5 0 1 71 3 6 3 2 9 4i 9 2 85 4 1 43 6 0 61 6 1l4 3 2 1 3 电源现状 沈阳地区电网位于东北电网负荷中心，是一个受端网络。主要电源来自于辽 阳、铁岭、清河、丰满、抚顺、辽电、元宝山电厂，市区电网接有各类发电厂八 座。 2 1 4 电网现状 21 4 15 0 0 k v 电网 2 0 0 4 年沈阳电网有一座5 0 0 k v 沙岭变电所，两组主变压器，容量均为3 2 5 0 m v a ，受电于铁岭及辽阳5 0 0 k v 变电所，形成5 0 0 k v 辽沙两回线、铁沙 一7 一 查! ! 垄兰婴主兰堡垒圭 堑! 主垫! ! 堡皇坌望垡塑童墨塑塾鉴量查查璺望 线一回线和沙四一蚓线路与东北5 0 0 k v 电网连接。 2 0 0 5 年5 0 0 k v 沈东变电所投运，容量为3 2 5 0m v a ，该变电所自沙岭变 和徐家变各建设一条5 0 0 k v 线路。 2 14 22 2 0 k v 电网 公司现有2 2 0 k v 变电站1 5 座，变压器总容量3 6 7 5 万千伏安；所辖2 2 0 k v 送电线路1 0 2 5 公里、电缆线路2 8 公里。2 2 0 k v 电网己形成环绕沈阳市区的双 环网。其中以浑河、大成、劝工、虎石台、祈家、于洪、张官、顺城、韩屯为 中心，构成了市中心区9 个6 6 k v 供电区域，并在市中心区形成了1 7 条经向3 条纬向的线路走廊，另5 座2 2 0 k v 变电所分别为新民市、辽中县、苏家屯区、 于洪区及康平县的供电电源点。 2 1 4 36 6 k v 电网 公司现有6 6 k v 变电站1 9 7 座，变压器总容量5 3 3 1 4 万千伏安；6 6 k v 送 电线路2 0 6 7 公里、电缆线路8 5 公里。市区周边7 座2 2 0 k v 变电所之间均建有 双回6 6 k v 联络线，构成环网布置，在正常运行方式下解列运行，处于备用状 态。6 6 k v 电网供电网络一般为辐射状供电方式，6 6 k v 变电所一般单母线、内 桥或线路变压器组接线。中心市区逐步采用2 2 0 k v 电压深入，直接降压为6 6 k v 和l o k v 供电。 2 14 4l o k v 电网 公司现有配电变压器9 3 8 4 台，设备总容量3 3 l 万千伏安；配电变电站2 1 8 6 座，设备总容量1 8 5 6 1 万千伏安；l o k v 电缆线路1 3 8 5 公里、架空线路1 0 4 9 公里：o 4 k v 电缆线路3 8 2 1 公里、架空线路2 3 2 5 公里。l o k v 及以下配电网多 为环网建设，开环运行，开发区、城市新区以及城市核心商业密集区基本实现 电缆、开闭沾、箱式变电站供电网。沈阳市二环路以内，l o k v 配电网全部实 现手拉手供电，l o k v 配电线路的供电半径在2 公早以内。新建住宅小区供电 全部实现电缆化供电。 东北大学硕士学位论文第2 章 沈阳供电公司线损管理的现状与存在问题 2 2 与线损计算、分析相关的系统的应用情况 沈阳供电公司应用的与线损计算、分析相关的系统有：调度c c - - 2 0 0 0 s c a d a e m s d m s 支撑系统、配电g i s 系统、营销m i s 系统、综合统计系统、线 损理论计算软件系统。下面，分别介绍各自的功能和作用。 2 2 1 调度c c 2 0 0 0s c a d a e m s d m s 支撑系统 2 2 1 1 系统简介 沈阳供电公司调度目前应用的c c - - 2 0 0 0s c a d a j e m s d m s 支撑系统，是于 1 9 9 6 年设计开发完成的，该应用软件系统幽状态估计、调度员潮流、安全分析、 安全约束调度、负荷预测、发电计划、实时经济调度、最优潮流、电压稳定性分 析、暂态稳定性分析、自动发电控制和调度员培训模拟系统等十二个应用软件与 s c a d a 软件一起建立在统一平台卜i ，具有对大规模电网1 c f 勺处理和分析能力。 2 2 ，1 2 系统的主要功能 一数据采集和监视控制( s c a d a ) 数据采集、监控和网络分析是整个s c a d6 ，e m s ，d m s 系统中最基本也是 最重要的部分，它主要负责对电网实时运行信息的采集和处理，将实时数据提供 给面向应用的实时数据库，同时还通过对各远方站r t u 的通讯实现对远方站的调 控功能。事故追忆( p d r ) 功能使调度员在一个特定的事件( 扰动) 发生后，可 以重新显示扰动前后系统的运行情况和状态，以便进行必要的分析，同时提供事 件顺序记录( s o e ) 、报警处理等功能。 计算机通信 完成调度控制中一t l , 内的通信功能以及与调度控制中心外的系统的通信功能。 发电控制 自动发电控制主要是控制电力系统机组的出力，使系统频率和区域间净交换 功率维持在计划值，并在此前提卜使系统运行最经济。 东北大学硕士学位论文第2 章 沈阳供电公司线损管理的现状与存在问题 发电计划 主要用途是提高控制质量和改进运行的经济性。分为短期和中长期，包括负 荷、发电、交换、燃料、水库和检修等计划。 _ 网络分析( 含状态估计等1 3 个应用软件) 网络分析的特点是利用电力系统全面信息( 母线电压和相角) 进行分析与决 策，丰要任务是提高运行的安全性，与发电级应用软件相结合做到安全与经济的 统。 其中状态估计向预想故障分析、安全约束调度、最优潮流等软件提供实时方 式和假想方式数据。 网络分析从s c a d a 取全网信息，送量测质量信息，从发电计划应用中取系 统负荷和发电计划，送网损修l f 值和机组安全限值。 2 2 1 3 系统在线损计算与分析中发挥的作用 系统能够采集2 2 0 k v - 6 6 k v 线路的关口电量，并完成每条6 6 k v 线路的线损计 算，具体的分析工作由线损专责进行。其不足之处在于：系统的主要功能在于监 测电嘲运行状态，虽然能够采集到线损计算和分析可用的电量信息，但这些信息 的采集由于受表计功能限制多数依靠手工录入表示数的方式，不能通过通讯手段 自动采集，因此数据只能是定期采集，而不能实时采集。而且，其电网设备参数、 网络结构图没有转化为理论计算可以识别的数据。 2 2 _ 2 配电g i s 系统 2 2 21 系统简介 沈阳供电公司配电g i s 系统是建立在地理信息系统平台之上，充分运用g i s 、 i n t e r n e t i n t r a n e t 、数据库数据仓库等最新技术，服务于沈阳供电公司配电管理工作。 该系统对沈阳地区包括苏家屯、新民在内的9 个供电分公司所有1 0 k v 、3 8 0 1 2 2 0 v 配 电设备，提供了数字化、图形化管理，提高了生产管理和客户服务的工作效率和 服务质量，为管理层的分析、规划、决策提供了技术支撑平台。 东北大学硕士学位论文第2 章 沈阳供电岔司线损管理的现状与存在问题 2 2 2 2 系统的主要功能 电子地图管理功能 实现地图的输入、输出、编辑与查询。 _ 设备资料管理功能 采取在电子地图上依据参照物和实际测量数据确定设备位置的方法。设备资 料的录入采取建立典型设备设施的模板输入，具有成批录入数据的功能，维护数 据符合同常工作的习惯，实现对供电范围内的电力设施设备资料的管理。保证了 数据的准确性，操作简单实用。 一专业图管理功能 实现根据在屯子地图上建立的配电g i s 图自动生成配电系统图、配电网络图、 单线图等专业图，提供了绘制接线图、电缆埋设图等绘图工具。 图形显示功能 实现地图和配电g i s 图按分类分层显示。图形可任意缩放、平滑漫游、开窗， 显示全图的概貌窗口，不同比例下的图形信息显示内容的自动调整。 一统计查询功能 实现点取、拉框和指定任意区域统计查询功能，并具有模糊统计查询功能。 按设备名称、代码、街道名称、用户名称进行快速定位查询，按线路或区域对设 备容量、负荷等进行统计查询。用户可以设定查看的街道或线路路径，沿街道或 线路路径查看设备状况。 - 运行管理功能 实现对同常的工作、设备运行状态、维修、巡视、缺陷、故障进行管理，根 据规程安排设备巡视周期。计算机根据记录的缺陷票，可以按时间、按线路、按 缺陷的严重程度等条件分类查询统计。对未处理的缺陷做出提示，根据停电计划 自动提出要处理的缺陷。 _ 检修管理 一l | 查! ! 垄芏婴主堂垒丝查 苎! 主堕叟堡皇坌里垒塑童墨竺婴兰苎皇壹查塑墨 实现根据规程制定设备检修周期，记录检修情况。 _ 用户报装辅助设计功能 实现根据用户报装申请信息显示用户地点和邻近的供宅设备，通过用电性质 分析、负荷分析、路径分析，辅助设计接电方案，方案论证及会签，并给出概算。 - 电网运行分析功能 实现变电所、线路、变压器供电范围和路径分析，自动追踪供电电源点。 故障定位功能 实现根据报修信息确定故障位最，在地图上标识相关故障设备及停电区域及 被影响的用户，统计影响的用户数量。通过g p s 设备可以显示最近的修理人员的 位置，协助客服中心安排抢修： 作。 i i i 实时数据显示功能 实现与s c a d a 、负控系统结合，在g i s 平台上显示实时遥测电流、电压等信 息，实现实时监控。 一模拟分析功能 实现对任意开关、刀闸、跌落式进行拉开和闭合的操作，显示运行方式改变 后的线路和设备运行状态，进行停电范围的分析。 2 2 2 3 系统在线损计算与分析中发挥的作用 该系统主要实现配电网的运行、检修管理，能够采集设备参数等运行数据， 并能够生成相应的图形，且保持动态更新，为线损计算和分析提供了基础资料， 然而要进行计算和分析所需的售电数据需要在营销m i s 系统中采集。 2 2 3 营销m i s 系统 2 2 3 1 系统简介 营销m i s 系统是沈阳供电公司在售电环节完成用户从新装驽记到装表接 1 2 东北大学硕士学位论文 第2 章沈阳供电公司线损管理的现状与存在问题 电，实现抄表、发行、收费等正常业务传递的一个基本的管理信息系统。 2 2 3 2 系统的主要功能 业扩报装管理 完成用户从用电申请到提供供电方案、设计、施工、验收等一系列管理过 程，其业务流程包括：申请受理一一现场查勘一一方案设计一一方案审批一一 费用计算一一费用收取一一费用调整一一工程委托一一工程设计一一工程设 计审核一一中间检查一一竣工报检一一竣工验收一一装拆表一一供用电合同 一一用户接电一一申请归档。 一电量电费管理 实现对用户表计的抄表、收费的管理，其业务流程包括：抄表管理一一j f 常抄表核算一一其它发行管理一一收费一一帐务处理一一票据管理。 电能计量管理 记录现场运行的电能表、互感器等计量装最的运行状态，其业务流程包括： 电能表计管理一一互感器管理一一高压计量点管理一计量装置运行管理。 - 营业管理 营业管理是对营业工作质量脏督、控制的一个重要环节，其业务流程包括： 权限管理( 抄表例日、实抄率等管理) 一一营业工作质量管理一一营业各岗位 业务量的统计查询一一对供电局特殊审批、减免缓的查询、统计一市场开发 等。 一用电检查管理 对电量、电费异常情况实施监督、检查，发现问题，及时订正，并追补损 失，其业务流程包括：高压用电检查管理一一低压用电检查管理一一现场勘查 一一周转库管理一一计量装置管理。 一辅助决策分析( 正在开发中) 1 3 查! ! 垄芏堡主兰堡垒墨 苎! 主垄塑堡皇坌宴垡塑篁墨塑墨苎鱼壹查塑璺 对营销各类指标完成情况进行分解、分析，其业务流程包括：电量分析一 一售电收入分析一一售电单价分析一电费回收分析一一计量，客服负控，用 电检查分析一一市场开发策略分析等。 2 2 3 3 系统在线损计算与分析中发挥的作用 该系统主要实现营销管理功能，为线损管理提供了用户侧的电量、电费、 计量等方面信息，但该系统的主要任务仍是侧重于收费及报装接电，其辅助决 策分析功能尚处于研发阶段，线损管理的内容在此系统中体现得更加不充分。 如将售电用户按线路、台区归类的程序不规范，各基层单位编码原则不统一， 无法汇总。 2 2 4 综合统计管理系统 沈阳供电公司综合统计管理系统是汇总调度、生产、营销相关数据的综合统计 系统，其系统功能重在突出报表功能，主要包括系统变电所受入、送出电量情况、 电网设备情况、行业用电情况等与公司统计报表相关的数据。该系统的不足之处 就是分析功能不强大，不能实现相关的对比分析。如同张表格中只列出当期数 据，上期或想要对比的某期数据在其他表格中，二者不可同时显示，给分析工作 带来诸多不便。 2 2 5 理论计算软件系统 沈阳供电公司线损理论计算的软件系统是应用郑州大方软件公司开发的一套 相对独立的线损理论计算的软件系统，计算时首先要录入线路的拓扑图形和参数 等基础资料，然后录入电量、潮流、功率因数等基础数据再进行计算。其中6 6 k v 输电网的理论计算运用潮流计算法对全网进行计算分析，具体计算方法可选用高 斯赛德尔法，牛顿拉夫逊法和p q 分解法中的任一种，也可以选择其中的两种方法 组合使用，可以通过限定潮流法的最大迭代次数来设置计算精度，以及设置是否 考虑温度对计算的影响。l o k v 及以下的配电网可以根据实际情况选择均方根电流 法、平均电流法、电量法、容量法四种方法进行计算，可以自由设定温度、表计 等对理论线损计算的影响。3 8 0 v 以下的低压台区理论线损计算是建立在采集各低 1 4 。 羔苎苎兰璺主兰竺笙查 墨! 兰塑! ! 堡皇窒里垡塑篁堡竺垫苎皇查查璺墨 压用户用电量的基础上进行计算。经过实践，我们认为l o k v 系统采用电量法和容 量法较切合沈阳供电公司的实际，但存在的问题主要是该系统是独立系统，与营 销m i s 系统、配电g i g 系统等系统均未建立接口，供、售电量不能自动采集，需 要人工录入，工作量较大，所以不能实现实时的理论计算，目前每两年进行一次。 2 3 线损计算与分析的现状及存在的问题 2 3 1 线损计算与分析的现状 沈阳供电公司线损计算与分析按分压、分区、分线、分台区几个层次进行， 将统计结果与线损理论值比较、与计划值比较、与上年同期值比较，查找损失 原因。 分压是指按照6 6 k v 以上的送变电系统和l o k v 及以下的配电系统进行划 分，统计出关口表的供电量和售电量，计算出线损率。 分区是指按照调度系统、供电局系统划分，6 6 k v 系统属于调度系统，负 责6 6 k v 以上的送变电线损，供电局系统将l o k v 及以下的配电系统划分成9 个供电区域，每个供电局负责各自区域内的配电网线损，计算线损率。 分线是指将属于该线路的所有用户用电档案划分到该线路j _ 二，按月统计出 线路的供、售电量，计算线损率。 分台区是指将l o k v 及以下的配电系统中3 8 0 v 以下的低压动力用户和照 明用户的用电档案划分到该台区上，按月统计出台区的供、售电量，计算线损 率，这样可以划小核算单位，有助于查找损失。 需要说明的是： ( i ) 以上几个层次的线损计算与分析，沈阳供电公司一直在开展，但计 算线损率的方法处于半自动半手工的状态，供电量的采集多数是要通过手工录 入完成，售电量市内5 个供电分公司通过计算机程序划分到其所属的线路和台 区上，郊区几个供电分公司还做不到； ( 2 ) 线损率的值能够计算出来，但不能形成图形、图像等多种方式，所 一15 查! ! 查兰堡圭兰堡丝圭 堑! 主垄塑堡垫坌望垡塑重堡塑塾鉴兰壁垒塑墨 以分析多数依靠线损管理人员的经验和人为的查找，计算机在其中发挥的作用 较小。