專利名稱：一種線損精益化綜合管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力系統(tǒng)，具體涉及一種線損精益化綜合管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電網(wǎng)電能損耗(簡稱線損)是電力企業(yè)一項重要的綜合性技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，也反映了電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)和運營管理水平。電力網(wǎng)在輸送電能時產(chǎn)生的電能損耗直接影響電力的使用效率和經(jīng)濟效益。隨著電力體制改革的日益深化，電網(wǎng)運行是否經(jīng)濟，供用電管理技術(shù)手段是否科學(xué)等，這些都涉及到電網(wǎng)企業(yè)的運營成本和全社會的整體經(jīng)濟效益。因此，降低線損是電力部門在節(jié)約能源方面的重要任務(wù)，控制線損、降低線損，用科學(xué)管理方法把不合理的電能損耗降低到最小，使線損率達到先進水平是電網(wǎng)企業(yè)現(xiàn)代化管理的核心內(nèi)容之一,也是電網(wǎng)企業(yè)的生存和發(fā)展的必要條件。但是現(xiàn)有的供電公司的線損計算中存在如下缺點:(I).線損相關(guān)數(shù)據(jù)是分散于各個自動化系統(tǒng)中，存在“信息孤島”現(xiàn)象。(2).線損計算為各系統(tǒng)統(tǒng)計后再整理調(diào)取數(shù)據(jù)，因此為事后統(tǒng)計計算，不能做到實時進行在線統(tǒng)計、計算。(3).線損計算不能覆蓋到電網(wǎng)各個電壓等級，無法保證線損計算的全面性和完整性。(4).只能采用典型日進行計算分析。
(5).對線損結(jié)果分析較為單一、粗略。(6).數(shù)據(jù)匯總為人工匯總，工作成本高、工作效率低。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種實時對電量和線損進行查詢、統(tǒng)計、分析、對比的線損精益化綜合管理系統(tǒng)。本實用新型克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本線損精益化綜合管理系統(tǒng)，包括分別連接于適配器的存儲有電網(wǎng)中各個變壓器、導(dǎo)線、負荷、電容器、電抗器開關(guān)、母線、表計、臺區(qū)、低壓用戶的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)以及營銷MIS系統(tǒng)，所述電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)、以及營銷MIS系統(tǒng)經(jīng)適配器接口轉(zhuǎn)換后連接于企業(yè)服務(wù)總線ESB，線損精益化綜合管理系統(tǒng)服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫連接于企業(yè)服務(wù)總線ESB，所述線損精益化綜合管理系統(tǒng)服務(wù)器通過企業(yè)服務(wù)總線ESB利用數(shù)據(jù)讀取與處理過程從電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)以及營銷MIS系統(tǒng)中讀取各類電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)并計算線損。為了實現(xiàn)計算結(jié)果可以通過報表打印，還包括連接于企業(yè)服務(wù)總線ESB的客戶端計算機、報表服務(wù)器以及連接于客戶端計算機的打印機。本實用新型的有益效果是:將分散于各個自動化系統(tǒng)的線損相關(guān)數(shù)據(jù)進行集成，建立了統(tǒng)一的線損數(shù)據(jù)庫，消除線損“信息孤島”。在線讀取數(shù)據(jù)進行線損計算，將以往的線損計算由“事后統(tǒng)計、計算”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸诰€統(tǒng)計、計算”，增強了線損分析的實時性。從全局的角度對電業(yè)局線損情況進行計算，使線損計算、分析覆蓋到電網(wǎng)各個電壓等級，保證了線損計算的全面性和完整性。采用了在線計算模式，改變了以往只能采用典型日進行計算分析的情況，線損分析不再隨季節(jié)和外部環(huán)境的變化而變化，計算結(jié)果更為準確、真實，改變了以往僅僅對線損結(jié)果分析較為單一、粗略的情況，降低了工作成本，提高了工作效率。

圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)連接示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1對本實用新型做進一步說明。如附圖1所示，本線損精益化綜合管理系統(tǒng)，包括分別連接于適配器的存儲有電網(wǎng)中各個變壓器、導(dǎo)線、負荷、電容器、電抗器開關(guān)、母線、表計、臺區(qū)、低壓用戶的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)以及營銷MIS系統(tǒng)，所述電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)、以及營銷MIS系統(tǒng)經(jīng)適配器接口轉(zhuǎn)換后連接于企業(yè)服務(wù)總線ESB，線損精益化綜合管理系統(tǒng)服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫連接于企業(yè)服務(wù)總線ESB，所述線損精益化綜合管理系統(tǒng)服務(wù)器通過企業(yè)服務(wù)總線ESB利用數(shù)據(jù)讀取與處理過程從電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)以及營銷MIS系統(tǒng)中讀取各類電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)并計算線損。電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)以及營銷MIS系統(tǒng)存儲有電網(wǎng)中各個變壓器、導(dǎo)線、負荷、電容器、電抗器開關(guān)、母線、表計、臺區(qū)、低壓用戶的各類電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，線損精益化綜合管理系統(tǒng)通過企業(yè)服務(wù)總線ESB對數(shù)據(jù)讀取與處理，計算線損信息，并存儲到數(shù)據(jù)庫中。還包括連接于企業(yè)服務(wù)總線ESB的客戶端計算機、報表服務(wù)器以及連接于客戶端計算機的打印機。線損精益化綜合管理系統(tǒng)計算的線損信息可以傳輸?shù)綀蟊矸?wù)器中實現(xiàn)報表處理，之后利用連接于客戶端計算機的打印機可以將報表打印。線損精益化綜合管理系統(tǒng)服務(wù)器通過企業(yè)服務(wù)總線ESB利用數(shù)據(jù)讀取與處理過程從電能量采集系統(tǒng)負荷控制系統(tǒng)以及營銷MIS系統(tǒng)中讀取各類電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)。線損精益化綜合管理系統(tǒng)讀取各類電力自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行綜合管理，并提供應(yīng)用服務(wù)。在數(shù)據(jù)讀取過程中，系統(tǒng)提供完善的日志記錄和跟蹤分析功能，提供可視、可控和可配置的工具對讀取的各個環(huán)節(jié)進行全程監(jiān)控。系統(tǒng)提供先進、可靠的手段確保采集數(shù)據(jù)的完整性、一致性。采取多種數(shù)據(jù)清洗策略對數(shù)據(jù)進行識別、檢驗和剔除。數(shù)據(jù)讀取與處理過程通過多種故障識別和異常處理手段，確保不會因網(wǎng)絡(luò)故障、數(shù)據(jù)源系統(tǒng)問題、錯誤數(shù)據(jù)等原因影響系統(tǒng)正常工作。同時采取優(yōu)化的數(shù)據(jù)抽取方法避免影響數(shù)據(jù)源系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。數(shù)據(jù)讀取與處理過程包括:數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和追補錄入其中數(shù)據(jù)讀取與處理過程包括數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)追補錄入四個階段。(I).數(shù)據(jù)抽取: 對于支持IEC 61970/IEC 61968系列標(biāo)準的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可以通過接口 API調(diào)用、基于CIM模型的WebService、基于CM模型的XML或E語言文件傳輸方式進行讀取。線損精益化綜合管理系統(tǒng)調(diào)用基于IEC61970的應(yīng)用程序接口 API讀取數(shù)據(jù)，涉及的服務(wù)主要包括公共服務(wù)(CS)、通用數(shù)據(jù)訪問服務(wù)(GDA)、高速數(shù)據(jù)訪問服務(wù)(HSDA)、時間序列數(shù)據(jù)訪問服務(wù)(TSDA)以及通用事件訂閱服務(wù)(GES)。線損管理系統(tǒng)調(diào)用基于CM的WebService讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為CM RDF XML。線損精益化綜合管理系統(tǒng)通過基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議獲取文件、讀取數(shù)據(jù)。對于不支持IEC 61970/IEC 61968系列標(biāo)準的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)抽取可以通過WebService、中間數(shù)據(jù)庫、文件等方式進行讀取。各種方式的區(qū)別主要是數(shù)據(jù)的存儲方式和傳輸方式不同，其內(nèi)容基本相同。內(nèi)容均參考IEC 61970 CIM以及《國家電網(wǎng)公司電力用戶用電信息采集系統(tǒng)標(biāo)準化設(shè)計》相關(guān)標(biāo)準進行統(tǒng)一命名，從而實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口規(guī)范。(2).數(shù)據(jù)清洗:數(shù)據(jù)清洗的任務(wù)是過濾不符合要求的數(shù)據(jù)，即對數(shù)據(jù)進行合理性校驗，包括完整性、準確性和一致性。不完整的數(shù)據(jù)特征是缺失一些應(yīng)該有的信息，將這一類數(shù)據(jù)過濾后補全并寫入數(shù)據(jù)庫。錯誤數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因有格式不對、數(shù)據(jù)重復(fù)、壞數(shù)據(jù)等。通過建立一些業(yè)務(wù)規(guī)則來發(fā)現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)并挑選，生成告警信息和日志記錄，修正后再存儲到數(shù)據(jù)庫。每個模擬量都可以設(shè)置其合理范圍，當(dāng)模擬量的工程值在合理范圍內(nèi)時，則認為該值有效。而一旦模擬量的工程值超出合理范圍，則被認為該值無效，將該模擬量的質(zhì)量標(biāo)志為不合理，并生成告警信息。對來自各個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)都標(biāo)上質(zhì)量標(biāo)鑒。除了常規(guī)標(biāo)志外，還包括人工置入標(biāo)志、超限標(biāo)志、不良數(shù)據(jù)標(biāo)志、無效數(shù)據(jù)標(biāo)志等。對異常數(shù)據(jù)和錯誤數(shù)據(jù)的識別、檢驗和剔除是數(shù)據(jù)清洗的重要內(nèi)容，數(shù)據(jù)清洗的質(zhì)量直接影響數(shù)據(jù)的準確性，并影響計算結(jié)果的正確性。系統(tǒng)基于多種業(yè)務(wù)規(guī)則進行數(shù)據(jù)校驗。清洗策略組件可以通過配置管理進行升級和擴展，從而適應(yīng)新的需求。(3).數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的任務(wù)主要包括不一致數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)粒度的轉(zhuǎn)換和基于業(yè)務(wù)規(guī)則的計算。不一致數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換是一個整合的過程，將不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的相同類型的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一，例如編碼的統(tǒng)一。數(shù)據(jù)粒度的轉(zhuǎn)換包括時間粒度和其他單位的粒度。自動化系統(tǒng)一般存儲高密度的數(shù)據(jù)，線損管理系統(tǒng)根據(jù)要求，對數(shù)據(jù)進行一定粒度的聚合。業(yè)務(wù)規(guī)則的計算，根據(jù)業(yè)務(wù)的需要進行一些統(tǒng)計量和數(shù)據(jù)指標(biāo)的計算，供分析使用。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換支持自定義數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、不同數(shù)據(jù)的粒度設(shè)置以`及業(yè)務(wù)規(guī)則的定義，有較好的擴展性。(4).數(shù)據(jù)追補錄入對數(shù)據(jù)清洗過程中不符合要求的數(shù)據(jù)或不完整的數(shù)據(jù)進行追補錄入，自動推算追補數(shù)據(jù)。用戶可以通過告警信息和質(zhì)量標(biāo)簽等方法快速定位應(yīng)追補錄入的數(shù)據(jù)，從而提高錄入效率。對人工錄入和修訂的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動進行日志記錄存檔。對需要追補錄入的數(shù)據(jù)，支持WEB頁面錄入、Excel文件導(dǎo)入等方式進行錄入。經(jīng)過數(shù)據(jù)抽取、清洗、轉(zhuǎn)換及追補錄入，線損管理系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動讀取、自動更新、自動補充讀取，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。當(dāng)電網(wǎng)增加新的廠站或者線路時，系統(tǒng)自動維護電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、并進行相應(yīng)的處理，例如自動生成統(tǒng)計關(guān)系，不需要人工維護，有效降低了人工維護成本，提高了系統(tǒng)的實用性。線損精益化綜合管理系統(tǒng)服務(wù)器上設(shè)置有用于計算理論線損的理論線損計算模塊、用于計算統(tǒng)計線損的統(tǒng)計線損計算模塊、對線損結(jié)果進行分析的線損分析模塊、根據(jù)線損計算和統(tǒng)計對電網(wǎng)進行優(yōu)化的決策輔助模塊。理論線損計算模塊可以計算輸電網(wǎng)理論線損、6-lOKv配電網(wǎng)理論線損、低壓400V電網(wǎng)理論線損。輸電網(wǎng)理論線損在線計算采用目前電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的牛頓一拉夫遜潮流計算法。該算法可靠性好，適應(yīng)性強，具有二階收斂特性，每次計算需要的迭代次數(shù)少。能適用于不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及采集到的不同數(shù)據(jù)。如附圖2所示，牛頓一拉夫遜法(或稱牛頓法)是解非線性方程組最有效的方法。它的核心問題是修正方程式的建立和求解，根據(jù)對節(jié)點注入功率的約束、對節(jié)點電壓大小的約束和對相對相位角的約束條件自動列出電力網(wǎng)絡(luò)的修正方程式，然后利用牛頓法迭代原理進行迭代計算?；驹硎窃诮獾哪骋秽彸莾?nèi)的某一初始點出發(fā)，沿著該點的一階偏導(dǎo)數(shù)——雅可比矩陣，朝減小方程殘差的方向前進一步，在新的點上再計算殘差和雅可比矩陣繼續(xù)前進，重復(fù)這一過程直到殘差達到收斂標(biāo)準，即得到了非線性方程組的解。因為越靠近解，偏導(dǎo)數(shù)的方向越準，收斂速度也就越快，所以牛頓法具有二階收斂特性。牛頓一拉夫遜潮流計算法所需計算數(shù)據(jù)如表一所示:
權(quán)利要求1.一種線損精益化綜合管理系統(tǒng)，其特征在于:包括分別連接于適配器的存儲有電網(wǎng)中各個變壓器、導(dǎo)線、負荷、電容器、電抗器開關(guān)、母線、表計、臺區(qū)、低壓用戶的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)以及營銷MIS系統(tǒng)，所述電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)、以及營銷MIS系統(tǒng)經(jīng)適配器接口轉(zhuǎn)換后連接于企業(yè)服務(wù)總線ESB，線損精益化綜合管理系統(tǒng)服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫連接于企業(yè)服務(wù)總線ESB，所述線損精益化綜合管理系統(tǒng)服務(wù)器通過企業(yè)服務(wù)總線ESB利用數(shù)據(jù)讀取與處理過程從電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)以及營銷MIS系統(tǒng)中讀取各類電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)并計算線損。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線損精益化綜合管理系統(tǒng)，其特征在于:還包括連接于企業(yè)服務(wù)總線ESB的客 戶端計算機、報表服務(wù)器以及連接于客戶端計算機的打印機。
專利摘要本實用新型涉及一種線損精益化綜合管理系統(tǒng)。通過將分散于各個自動化系統(tǒng)的線損相關(guān)數(shù)據(jù)進行集成，建立了統(tǒng)一的線損數(shù)據(jù)庫，消除線損“信息孤島”。在線讀取數(shù)據(jù)進行線損計算，將以往的線損計算由“事后統(tǒng)計、計算”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸诰€統(tǒng)計、計算”，增強了線損分析的實時性。從全局的角度對電業(yè)局線損情況進行計算，使線損計算、分析覆蓋到電網(wǎng)各個電壓等級，保證了線損計算的全面性和完整性。采用了在線計算模式，改變了以往只能采用典型日進行計算分析的情況，線損分析不再隨季節(jié)和外部環(huán)境的變化而變化，計算結(jié)果更為準確、真實，改變了以往僅僅對線損結(jié)果分析較為單一、粗略的情況，降低了工作成本，提高了工作效率。
文檔編號H02J13/00GK203151227SQ201320151648
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者劉繼東, 王相偉, 袁偉玉, 趙建文, 朱偉義, 尹明立, 劉寧 申請人:山東電力集團公司