采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法，包括以下步驟：（1）獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；（2）形成電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型；（3）開展輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理；（4）進(jìn)行在線配電網(wǎng)潮流計(jì)算和線損計(jì)算；（5）對步驟（4）所得潮流計(jì)算結(jié)果和元件損耗計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并輸出規(guī)范化配電網(wǎng)在線理論線損計(jì)算報(bào)表，即可。本發(fā)明的方法可以顯著提高現(xiàn)有技術(shù)中電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建模效率，同時(shí)有效改進(jìn)其數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊的性能，是一種建模效率高、適應(yīng)性佳、準(zhǔn)確性好的配電網(wǎng)理論線損在線計(jì)算方法。
【專利說明】采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于配電網(wǎng)運(yùn)行【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的 理論線損在線計(jì)算方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 面對全球能源與生態(tài)的挑戰(zhàn)，堅(jiān)持新能源開發(fā)與節(jié)約并舉，把加強(qiáng)節(jié)能降耗放在 首位，已成為我國建設(shè)節(jié)約型社會的必然選擇。配電網(wǎng)理論線損計(jì)算是供電公司對配電網(wǎng) 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、節(jié)能降損措施評估、用戶竊電漏電管理的一項(xiàng)重要技術(shù)手段。其網(wǎng)損率計(jì)算 結(jié)果是考核供電公司的重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也是表征電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平和運(yùn)行管理水平的綜 合性技術(shù)指標(biāo)。近年來，隨著配電網(wǎng)信息化系統(tǒng)建設(shè)的不斷完善，如何提高配電網(wǎng)理論線損 計(jì)算的及時(shí)性和準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)線損分析全過程信息化、智能化管理。使分析與評估結(jié)果能更 有效地指導(dǎo)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等工作已成為電力系統(tǒng)研究、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理工作者十分關(guān)注 的問題。
[0003] 當(dāng)前，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)理論線損計(jì)算系統(tǒng)主要存在以下缺點(diǎn)：1)實(shí)時(shí)性較弱。傳統(tǒng) 線損計(jì)算系統(tǒng)實(shí)為事后估算，雖逐漸常態(tài)化，但缺乏實(shí)時(shí)性，難以使其實(shí)時(shí)感知線損狀態(tài)變 化進(jìn)而指導(dǎo)配電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度人員及時(shí)優(yōu)化運(yùn)行方式。2)準(zhǔn)確性較差、精細(xì)化程度較低。傳 統(tǒng)線損計(jì)算系統(tǒng)采用人工數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、匯總的工作方式，難以避免人為錯(cuò)誤導(dǎo)致的計(jì)算 結(jié)果偏差甚至錯(cuò)誤，甚至還存在數(shù)據(jù)同時(shí)性不足導(dǎo)致的準(zhǔn)確度降低問題。3)工作效率低。 傳統(tǒng)線損計(jì)算系統(tǒng)往往采用單機(jī)模式離線計(jì)算，需手工錄入大量計(jì)算數(shù)據(jù)、更新大量圖紙 (電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)），數(shù)據(jù)維護(hù)工作冗余，未充分共享其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源，顯著 降低了降損分析工作效率。此外，計(jì)算結(jié)果報(bào)表格式輸出格式難以靈活調(diào)整，不能適應(yīng)線損 四分管理標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0004] 為此，近年來，國內(nèi)電力系統(tǒng)行業(yè)相關(guān)產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)在京津唐、上海、陜西、河南、遼 寧、黑龍江、廣西、云南等省的部分城市或地區(qū)逐步開展了借助配電網(wǎng)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA)、計(jì)量自動化系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)獲 取配電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)信息和數(shù)據(jù)的理論線損在線計(jì)算與分析系統(tǒng)的研究、開發(fā)和初步應(yīng)用。 然而，在研發(fā)過程中，也面臨許多尚待改進(jìn)和解決的關(guān)鍵技術(shù)問題，如：電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建模 的快速化和靈活調(diào)整的簡便化；電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)接口程序的普適化和標(biāo)準(zhǔn)化；不良數(shù)據(jù)辨識 和非正常采集數(shù)據(jù)處理技術(shù)提高；電網(wǎng)接線圖自動化布線構(gòu)圖技術(shù)改進(jìn)；線損計(jì)算方法的 適應(yīng)性提升；不收斂潮流的處理技術(shù)完善；數(shù)據(jù)匯總與降損分析的精細(xì)化與智能化等。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建模(配電系統(tǒng)建模）模塊，往往采用人工錄入方 式，初期建模極為費(fèi)時(shí)，尚未見關(guān)于該技術(shù)的快速化和靈活調(diào)整的簡便化的專利和文獻(xiàn)報(bào) 道。關(guān)于輸入數(shù)據(jù)模塊，針對電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)接口程序，有學(xué)者提出應(yīng)利用國際電工委員會 IEC制定的61970標(biāo)準(zhǔn)中公共信息模型CIM技術(shù)，但沒有給出具體的實(shí)施方案和應(yīng)注意的技 術(shù)細(xì)節(jié)問題。關(guān)于數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊，針對不良數(shù)據(jù)辨識和非正常采集數(shù)據(jù)處理技 術(shù)，有學(xué)者指出了數(shù)據(jù)的非正常采集問題，并提出了部分處理措施，但對配電網(wǎng)分片運(yùn)行等 工況尚未提及，亦未指出針對配電網(wǎng)線損計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)連通性識別和處理的方法。同時(shí)，對變 電站內(nèi)有功功率和無功功率環(huán)流數(shù)據(jù)等不良數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)辨識與處理技術(shù)也鮮見專利和文獻(xiàn) 報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)、完善上述功能模塊，針對理論線損在線計(jì)算與 分析系統(tǒng)，從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建模模塊以及電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊的完善與性能 提升角度出發(fā)，提出了一種建模效率高、適應(yīng)性佳、準(zhǔn)確性好的采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分 析的理論線損在線計(jì)算方法。
[0007] 本發(fā)明的一種采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法，包括以下 步驟： (1) 獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：獲取配電網(wǎng)調(diào)度部運(yùn)行方式數(shù)據(jù)，市場部和生產(chǎn)技術(shù)部等電力用戶 和主要運(yùn)行元件參數(shù)數(shù)據(jù)； (2) 形成電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型：利用BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊完成電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型建立、 校核與修正，包括BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和校核模塊兩部分，其中BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括配電網(wǎng) 母線、區(qū)域等編號規(guī)則的確定、支路去重、變比修正、節(jié)點(diǎn)編號優(yōu)化與恢復(fù)等；校核模塊包括 異常數(shù)據(jù)檢查與校驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)連通性測試、離線潮流計(jì)算結(jié)果一致性檢驗(yàn)等；若構(gòu)建的電網(wǎng)結(jié) 構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型通過校核模塊校核，則進(jìn)入步驟（3)，否則返回BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行修正 處理，形成符合要求的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型； (3) 開展輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理：基于步驟（2)獲得的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，利用 電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)模型校核模塊對SCADA接口模塊中獲取電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)開展輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量分 析與處理，包括孤島運(yùn)行數(shù)據(jù)檢查與處理，異?；蚍钦２杉瘮?shù)據(jù)的檢查與修正等；若通過 數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，則進(jìn)入步驟（4)，否則返回電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)模型校核模塊進(jìn)行修正處理，最后， 形成符合要求的步驟（4)輸入數(shù)據(jù)； (4) 進(jìn)行在線配電網(wǎng)潮流計(jì)算和線損計(jì)算，包括線路損耗計(jì)算、變壓器銅損計(jì)算、變壓 器鐵損計(jì)算、并聯(lián)電容器損耗計(jì)算、站用電損耗計(jì)算等； (5) 對步驟（4)所得潮流計(jì)算結(jié)果和元件損耗計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并輸出規(guī)范化 配電網(wǎng)在線理論線損計(jì)算報(bào)表，即可。
[0008] 上述采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法，其中：所述步驟 (2)中，進(jìn)行電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型建立的具體步驟如下： (a) 獲得格式化輸入數(shù)據(jù)文件； (b) 選取bus (母線）數(shù)據(jù)文件，并按PLAM bus數(shù)據(jù)輸入格式形成bus文件； (c) 基于節(jié)點(diǎn)編號規(guī)則的分區(qū)編號原則，利用bus數(shù)據(jù)文件形成節(jié)點(diǎn)編號表； (d) 利用該節(jié)點(diǎn)編號表對bus數(shù)據(jù)文件進(jìn)行母線編號填充和修正，完成了母線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換部分； (e) 選取line (線路）數(shù)據(jù)文件； (f) 完成line數(shù)據(jù)文件的線路首端母線名的補(bǔ)充，同時(shí)依據(jù)前述母線編號表完成線路 兩側(cè)母線名的編號轉(zhuǎn)換； (g) 標(biāo)定線路首端母線名，初步形成符合PLAM的line輸入數(shù)據(jù)格式； (h)做支路去重處理，去除數(shù)據(jù)中的重復(fù)支路，形成最終的line數(shù)據(jù)文件，即按照PLAM 輸入數(shù)據(jù)格式要求，分別完成了 bus數(shù)據(jù)文件和line數(shù)據(jù)文件生成，即可。
[0009] 上述采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法，其中：所述步驟 (4)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理的具體步驟如下： (a) 數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊參數(shù)設(shè)定； (b) 基于一類改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)連通性測試算法完成孤島運(yùn)行檢查； (c) 如未通過，告警，并做孤島運(yùn)行處理；如通過，進(jìn)入下一步； (d) 借助全時(shí)段數(shù)據(jù)，利用箱形圖工具完成異常數(shù)據(jù)或非正常采樣數(shù)據(jù)檢查； (e) 如未通過，告警，并做某站或某線數(shù)據(jù)修正處理；如通過，進(jìn)入下一步。
[0010] 上述采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法，其中：所述步驟 (4)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊中網(wǎng)絡(luò)連通性測試的具體步驟如下： (a) 以一個(gè)新修訂的支路或母線涉及的原基礎(chǔ)全連通高壓配電網(wǎng)模型中相連的母線作 為頂點(diǎn)或起點(diǎn)； (b) 從該頂點(diǎn)或起點(diǎn)開始連通性測試； (c) 將所有母線(頂點(diǎn)或起點(diǎn)）定義于一個(gè)數(shù)據(jù)組BUS中； (d) 建立一個(gè)2維數(shù)組，將線路數(shù)據(jù)LINE中的兩側(cè)母線(頂點(diǎn)或起點(diǎn)）分別存在其中， 并記錄2遍； (e) 從上述LINE數(shù)組中，取一個(gè)頂點(diǎn)（如起始頂點(diǎn)或母線）Bi加入到新數(shù)組COUNT中， 并在BUS中刪除該頂點(diǎn)或母線； (f) 從COUNT取出一個(gè)未標(biāo)記的母線或頂點(diǎn)Bx,并做已讀標(biāo)記； (g) 從LINE中找到包含Bx的支路，將其對側(cè)母線或頂點(diǎn)（1個(gè)或多個(gè)）取出； (h) 放到COUNT中，并做未讀標(biāo)記，如果已存該母線，則不插入； (i) 刪除LINE中該支路數(shù)據(jù)； (j )判斷COUNT是否已記錄所有母線，即COUNT和BUS的數(shù)量是否一致，若為否，則輸出 不完全連通母線和支路，并告警；若為電網(wǎng)孤島運(yùn)行，做孤島運(yùn)行處理，即可；若為是，則為 完全連通，通過連通性測試，進(jìn)入下一步計(jì)算，即可。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的有益效果，由以上方案可知，步驟（2)利用 BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊完成電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型建立、校核與修正所述方法，由于傳統(tǒng)的配電網(wǎng)結(jié) 構(gòu)數(shù)據(jù)建模模塊，往往采用人工錄入方式，初期建模極為費(fèi)時(shí)且準(zhǔn)確性有待提高，亟需對研 發(fā)快速高效和能夠靈活調(diào)整的技術(shù)。利用BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊快速建立高壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)模型，優(yōu)點(diǎn)在于：1)調(diào)度部門BPA數(shù)據(jù)的更新和維護(hù)具有時(shí)效性和可靠性，因?yàn)槊磕昱?電網(wǎng)調(diào)度部運(yùn)行方式專責(zé)都會對數(shù)據(jù)進(jìn)行校核和維護(hù)，以確定今年和明年的運(yùn)行方式，數(shù) 據(jù)來源十分可靠有效。2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換比較方便，自動化實(shí)現(xiàn)也較為容易，避免了傳統(tǒng)技術(shù)中人 工錄入大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)偏差和失誤，顯著提高了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建模的工作效 率和準(zhǔn)確性。3)鑒于BPA計(jì)算工具的權(quán)威性，借助BPA數(shù)據(jù)建立高壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 模型，有助于兩種程序計(jì)算結(jié)果的相互校核，保證了后續(xù)理論線損在線計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0012] 步驟（3)開展輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理：基于步驟（2)獲得的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 模型，利用電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)模型校核模塊對SCADA接口模塊中獲取電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)開展輸入數(shù) 據(jù)質(zhì)量分析與處理所述方法，由于SCADA數(shù)據(jù)中存在的不良數(shù)據(jù)或非正常采集數(shù)據(jù)、配電 網(wǎng)孤島運(yùn)行或分片運(yùn)行導(dǎo)致高壓配電器潮流計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果或者不收斂。其實(shí)，在高 壓配電網(wǎng)潮流求解方法已比較成熟的背景下，產(chǎn)生上述問題的根源只在于輸入數(shù)據(jù)中電網(wǎng) 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)兩方面。其中，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型已在前述特征中提出可靠 的解決方案，但電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)中開關(guān)量信息數(shù)據(jù)通常會改變電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型，即可能出 現(xiàn)孤島運(yùn)行或分片運(yùn)行的情況，需要數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊能夠通過網(wǎng)絡(luò)連通性測試算 法進(jìn)行快速識別。因此，本發(fā)明提出的基于修訂母線的快速、有效網(wǎng)絡(luò)連通性測試算法，其 優(yōu)點(diǎn)在于，以新修訂的母線為起點(diǎn)，有較大的概率遇到可能被割集的部分，這樣可加快連通 性測試，縮短計(jì)算時(shí)間，提高整體計(jì)算效率，防止因孤島運(yùn)行或分片運(yùn)行導(dǎo)致的潮流不收斂 情況。另一方面，電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析是至關(guān)重要的，本發(fā)明提出借助全時(shí)段數(shù) 據(jù)，利用箱形圖工具完成異常數(shù)據(jù)或非正常采樣數(shù)據(jù)檢查，并指出一旦發(fā)現(xiàn)單個(gè)數(shù)據(jù)異常， 需對其所屬或鄰近變電站或線路相關(guān)數(shù)據(jù)做重點(diǎn)校核，因?yàn)閷?shí)際應(yīng)用中已發(fā)現(xiàn)一般數(shù)據(jù)異 常會出現(xiàn)整個(gè)變電站的多數(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)中，其優(yōu)點(diǎn)在于，借助線損分析的全時(shí)段數(shù)據(jù)，可改變 現(xiàn)有技術(shù)中固定閾值的數(shù)據(jù)防誤方法，更為有效的實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，防 止因不良數(shù)據(jù)或非正常采集數(shù)據(jù)導(dǎo)致的潮流不收斂情況。
[0013] 總之，本發(fā)明從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型模塊和數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊兩個(gè)方面的性 能提升和改善角度出發(fā)，提出了一種采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方 法，提高了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建模效率，改進(jìn)了電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理性能，增強(qiáng)了理論 線損在線計(jì)算系統(tǒng)的適應(yīng)性。可見，相較于現(xiàn)有技術(shù)來說，本發(fā)明具有較為明顯的有益效 果。此外，本發(fā)明所應(yīng)用的理論線損在線計(jì)算系統(tǒng)將原有人工數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、匯總的工作 方式轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣硬杉陀?jì)算，對電網(wǎng)線損構(gòu)成的分析由單一計(jì)算、靜態(tài)分析轉(zhuǎn)變?yōu)殡S負(fù)荷、 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式等變化的跟蹤計(jì)算、動態(tài)分析。
[0014]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為為本發(fā)明的流程示意圖； 圖2為圖1中A部分的詳細(xì)流程示意圖； 圖3為圖1中B、C兩部分的詳細(xì)流程示意圖； 圖4為本發(fā)明BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的流程示意圖； 圖5為本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)連通性判別方法的流程示意圖； 圖6為本發(fā)明的計(jì)算系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖； 圖7為本發(fā)明采用的某地區(qū)高壓配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0016]

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明不受所述具體 實(shí)施例所限。
[0018] 參見圖1至圖5,本發(fā)明的采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方 法，包括以下步驟： (1)獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括配電網(wǎng)調(diào)度部運(yùn)行方式數(shù)據(jù)，市場部和生產(chǎn)技術(shù)部等電力用戶 和主要運(yùn)行元件參數(shù)數(shù)據(jù)； (2) 利用BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊完成電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型建立、校核與修正，包括BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換模塊和校核模塊兩部分，其中BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括配電網(wǎng)母線、區(qū)域等編號規(guī)則的確 定、支路去重、變比修正、節(jié)點(diǎn)編號優(yōu)化與恢復(fù)等；校核模塊包括異常數(shù)據(jù)檢查與校驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò) 連通性測試、離線潮流計(jì)算結(jié)果一致性檢驗(yàn)等；若構(gòu)建的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型通過校核 模塊校核，則進(jìn)入步驟（3)，否則返回BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行修正處理，形成符合要求的電 網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型； (3) 利用SCADA接口模塊獲取電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括斷路器、開關(guān)數(shù)據(jù)映射表，母線負(fù)荷 數(shù)據(jù)映射表，母線發(fā)電數(shù)據(jù)映射表等； (4) 基于步驟（2)獲得的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，利用電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)模型校核模塊中 的網(wǎng)絡(luò)連通性測試算法和箱形圖工具對步驟（3)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)開展輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處 理，涉及孤島運(yùn)行數(shù)據(jù)檢查與處理，異?；蚍钦２杉瘮?shù)據(jù)的檢查與修正等。若通過數(shù)據(jù)質(zhì) 量分析，則進(jìn)入步驟（5)，否則返回電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)模型校核模塊進(jìn)行修正處理。最后，形成符 合要求的步驟（5)輸入數(shù)據(jù)； (5) 進(jìn)行在線配電網(wǎng)潮流計(jì)算和線損計(jì)算，包括線路損耗計(jì)算、變壓器銅損計(jì)算、變壓 器鐵損計(jì)算、并聯(lián)電容器損耗計(jì)算、站用電損耗計(jì)算等； (6) 對步驟（5)所得潮流計(jì)算結(jié)果和元件損耗計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并輸出規(guī)范化 配電網(wǎng)在線理論線損計(jì)算報(bào)表，即可。
[0019] 所述步驟（2)中，進(jìn)行高壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型建立的具體步驟如下： (a) BPA inputing list命令獲得格式化輸入數(shù)據(jù)文件，如：inputinglist.txt; (b) 選取bus數(shù)據(jù)文件，并按PLAM bus數(shù)據(jù)輸入格式形成bus. xls或txt ; (c) 基于節(jié)點(diǎn)編號規(guī)則的分區(qū)編號原則，利用bus. xls形成節(jié)點(diǎn)編號表，如：busnum. xls 或 txt ; (d) 利用該節(jié)點(diǎn)編號表對bus. xls或txt進(jìn)行母線編號填充和修正，至此，完成了母線 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分； (e) 選取line數(shù)據(jù)文件； (f) 完成line, xls的線路首端母線名的補(bǔ)充，同時(shí)依據(jù)前述母線編號表busnum. xls或 txt完成線路兩側(cè)母線名的編號轉(zhuǎn)換； (g) 標(biāo)定線路首端母線名，初步形成符合PLAM的line輸入數(shù)據(jù)格式的line, xls或 txt ; (h) 做支路去重處理，去除數(shù)據(jù)中的重復(fù)支路，形成最終的line, xls或txt ; (i) 至此，按照PLAM輸入數(shù)據(jù)格式要求，分別完成了 bus. txt和line, txt生成。
[0020] 所述步驟（4)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理的具體步驟如下： (a) 數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊參數(shù)設(shè)定； (b) 基于一類改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)連通性測試算法完成孤島運(yùn)行檢查； (c) 如未通過，告警，并做孤島運(yùn)行處理。如通過，進(jìn)入下一步； (d) 借助全時(shí)段數(shù)據(jù)，利用箱形圖工具完成異常數(shù)據(jù)或非正常采樣數(shù)據(jù)檢查； (e) 如未通過，告警，并做某站或某線數(shù)據(jù)修正處理。如通過，進(jìn)入下一步； 所述進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊中網(wǎng)絡(luò)連通性測試的具體步驟如下： (a) 以一個(gè)新修訂的支路或母線涉及的原基礎(chǔ)全連通高壓配電網(wǎng)模型中相連的母線作 為頂點(diǎn)或起點(diǎn)； (b) 從該頂點(diǎn)或起點(diǎn)開始連通性測試； (c) 將所有母線(頂點(diǎn)或起點(diǎn)）定義于一個(gè)數(shù)據(jù)組BUS中； (d) 建立一個(gè)2維數(shù)組，將線路數(shù)據(jù)LINE中的兩側(cè)母線(頂點(diǎn)或起點(diǎn)）分別存在其中， 并記錄 2 遍，即（Bi, Bj), (Bj, Bi); (e) 從上述LINE數(shù)組中，取一個(gè)頂點(diǎn)（即前述起始頂點(diǎn)或母線）Bi加入到新數(shù)組COUNT 中，并在BUS中刪除該頂點(diǎn)或母線； (f) 從COUNT取出一個(gè)未標(biāo)記的母線或頂點(diǎn)Bx,并做已讀標(biāo)記； (g) 從LINE中找到包含Bx的支路，將其對側(cè)母線或頂點(diǎn)（1個(gè)或多個(gè)）取出； (h) 放到COUNT中，并做未讀標(biāo)記，如果已存該母線，則不插入； (i) 刪除LINE中該支路數(shù)據(jù)； (j) 判斷COUNT是否已記錄所有母線，即COUNT和BUS的數(shù)量是否一致； (k) 若為否，則輸出不完全連通母線和支路，并告警。若為電網(wǎng)孤島運(yùn)行，做孤島運(yùn)行處 理； (l) 若為是，則為完全連通，通過連通性測試，進(jìn)入下一步計(jì)算，即可。
[0021] 使用時(shí)，本發(fā)明應(yīng)用的配電網(wǎng)理論線損在線計(jì)算系統(tǒng)功能模塊主要包括：離線潮 流計(jì)算模塊、電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型校核模塊、BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取接 口模塊、電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)模型校核模塊在線、潮流計(jì)算模塊、統(tǒng)計(jì)分析模塊、結(jié)果輸出模塊。 參見圖6,本發(fā)明的在線計(jì)算系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)涉及：理論線損在線計(jì)算與分析系統(tǒng)服務(wù)器、理 論線損在線計(jì)算與分析系統(tǒng)客戶端、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)終端、SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口、 SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、SCADA系統(tǒng)變電站數(shù)據(jù)采集子站、采集子站維護(hù)終端、 營銷系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口（開發(fā)中)、營銷MIS系統(tǒng)服務(wù)器。
[0022] 以貴州某地區(qū)高壓配電網(wǎng)為例，其電網(wǎng)運(yùn)行接線結(jié)構(gòu)圖如圖7所示，完成BPA數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換后，需與BPA計(jì)算結(jié)果做校核，以確定轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性，從而建立高壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù) 據(jù)模型。針對貴州某地區(qū)高壓配電網(wǎng)，規(guī)模約15機(jī)666母線758條線路，涉及電壓等級 10kV/35kV/110kV/220kV/525kV)，部分節(jié)點(diǎn)的母線電壓和相角計(jì)算結(jié)果比較，以及部分線 路潮流計(jì)算結(jié)果比較，分別如表1和表2所示。
[0023] 表1部分節(jié)點(diǎn)的母線電壓和相角計(jì)算結(jié)果比較

【權(quán)利要求】
1. 一種采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法，包括w下步驟： (1) 獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：獲取配電網(wǎng)調(diào)度部運(yùn)行方式數(shù)據(jù)，市場部和生產(chǎn)技術(shù)部等電力用戶 和主要運(yùn)行元件參數(shù)數(shù)據(jù)； (2) 形成電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型：利用BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊完成電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型建立、 校核與修正，包括BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和校核模塊兩部分，其中BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括配電網(wǎng) 母線、區(qū)域等編號規(guī)則的確定、支路去重、變比修正、節(jié)點(diǎn)編號優(yōu)化與恢復(fù)等；校核模塊包括 異常數(shù)據(jù)檢查與校驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)連通性測試、離線潮流計(jì)算結(jié)果一致性檢驗(yàn)等；若構(gòu)建的電網(wǎng)結(jié) 構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型通過校核模塊校核，則進(jìn)入步驟（3)，否則返回BPA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行修正 處理，形成符合要求的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型； (3) 開展輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理：基于步驟（2)獲得的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，利用 電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)模型校核模塊對SCADA接口模塊中獲取電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)開展輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量分 析與處理，包括孤島運(yùn)行數(shù)據(jù)檢查與處理，異常或非正常采集數(shù)據(jù)的檢查與修正等；若通過 數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，則進(jìn)入步驟（4)，否則返回電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)模型校核模塊進(jìn)行修正處理，最后， 形成符合要求的步驟（4)輸入數(shù)據(jù)； (4) 進(jìn)行在線配電網(wǎng)潮流計(jì)算和線損計(jì)算，包括線路損耗計(jì)算、變壓器銅損計(jì)算、變壓 器鐵損計(jì)算、并聯(lián)電容器損耗計(jì)算、站用電損耗計(jì)算等； (5) 對步驟（4)所得潮流計(jì)算結(jié)果和元件損耗計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并輸出規(guī)范化 配電網(wǎng)在線理論線損計(jì)算報(bào)表，即可。
2. 如權(quán)利要求1所述的采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法，其特 征在于：所述步驟（2)中，進(jìn)行電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型建立的具體步驟如下： (a) 獲得格式化輸入數(shù)據(jù)文件； (b) 選取bus (母線）數(shù)據(jù)文件，并按PLAM (電力損耗分析模塊）bus數(shù)據(jù)輸入格式形 成bus文件； (C)基于節(jié)點(diǎn)編號規(guī)則的分區(qū)編號原則，利用bus數(shù)據(jù)文件形成節(jié)點(diǎn)編號表； (d) 利用該節(jié)點(diǎn)編號表對bus數(shù)據(jù)文件進(jìn)行母線編號填充和修正，完成了母線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換部分； (e) 選取line (線路）數(shù)據(jù)文件； (f) 完成line數(shù)據(jù)文件的線路首端母線名的補(bǔ)充，同時(shí)依據(jù)前述母線編號表完成線路 兩側(cè)母線名的編號轉(zhuǎn)換； (g) 標(biāo)定線路首端母線名，初步形成符合PLAM的line輸入數(shù)據(jù)格式； (h) 做支路去重處理，去除數(shù)據(jù)中的重復(fù)支路，形成最終的line數(shù)據(jù)文件，即按照PLAM 輸入數(shù)據(jù)格式要求，分別完成了 bus數(shù)據(jù)文件和line數(shù)據(jù)文件生成，即可。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法， 其特征在于；所述步驟（4)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理的具體步驟如下： (a) 數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊參數(shù)設(shè)定； (b) 基于一類改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)連通性測試算法完成孤島運(yùn)行檢查； (C)如未通過，告警，并做孤島運(yùn)行處理；如通過，進(jìn)入下一步； (d) 借助全時(shí)段數(shù)據(jù)，利用箱形圖工具完成異常數(shù)據(jù)或非正常采樣數(shù)據(jù)檢查； (e) 如未通過，告警，并做某站或某線數(shù)據(jù)修正處理；如通過，進(jìn)入下一步。
4.如權(quán)利要求3所述的采用快速建模與數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的理論線損在線計(jì)算方法，其特 征在于：所述步驟（4)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與處理模塊中網(wǎng)絡(luò)連通性測試的具體步驟如 下： (a) W-個(gè)新修訂的支路或母線涉及的原基礎(chǔ)全連通高壓配電網(wǎng)模型中相連的母線作 為頂點(diǎn)或起點(diǎn)； (b) 從該頂點(diǎn)或起點(diǎn)開始連通性測試； (C)將所有母線訂頁點(diǎn)或起點(diǎn)）定義于一個(gè)數(shù)據(jù)組BUS中； (d) 建立一個(gè)2維數(shù)組，將線路數(shù)據(jù)LINE中的兩側(cè)母線訂頁點(diǎn)或起點(diǎn)）分別存在其中， 并記錄2遍； (e) 從上述LI肥數(shù)組中，取一個(gè)頂點(diǎn)（如起始頂點(diǎn)或母線）Bi加入到新數(shù)組COUNT中， 并在BUS中刪除該頂點(diǎn)或母線； (f) 從COUNT取出一個(gè)未標(biāo)記的母線或頂點(diǎn)Bx，并做已讀標(biāo)記； (g) 從LI肥中找到包含Bx的支路，將其對側(cè)母線或頂點(diǎn)（1個(gè)或多個(gè)）取出； (h) 放到COUNT中，并做未讀標(biāo)記，如果已存該母線，則不插入； (i) 刪除LINE中該支路數(shù)據(jù)； (j )判斷COUNT是否已記錄所有母線，即COUNT和腳S的數(shù)量是否一致，若為否，則輸出 不完全連通母線和支路，并告警；若為電網(wǎng)孤島運(yùn)行，做孤島運(yùn)行處理，即可；若為是，則為 完全連通，通過連通性測試，進(jìn)入下一步計(jì)算，即可。
【文檔編號】G06F19/00GK104462779SQ201410647261
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月16日
【發(fā)明者】韓松, 榮娜, 胡耀, 李凱 申請人:貴州大學(xué)