基于分布式计算平台的实时线损分析系统开发实现 基于分布式计算平台的实时线损分析系统开发实现 Ｒｅａｌ——ｔｉｍｅ Ｌｉｎｅ Ｌｏｓｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ 张祖荣 蔡淑娴 王 岩 李新平 （广东佛山供电局，广东佛山５２８０００） 于 洋 郇长武 （烟台海颐软件股份有限公司，山东烟台２６４０００） 摘 要 为满足线损精细化管理，提供有效线损计算依据，动态实时反映电网线损情况，为降损提供信息化支撑，基于电网设备 度信息实现实时线损计算，介绍了实时线损计算系统的关键技术和线损计算方法，分析了影响线损计算的事件处理， 给出了线损异常分析和辅助降损措施。 关键词：实时线损，四分线损，计算平台，线损对象 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｍｅｔｉｃｕｌｏｕｓ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｂａｓｉｓ ｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ，ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｔｏ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ，ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ｌｏｓｓ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｍｕｌｔｉ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｇｒｉｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．ｔｈｉｓ ｐａｐｅ—ｎｌｒ０ｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓｅｓ Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｅｖｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｇｉｖ— ｅｎ ｔｈｅ ａｂｎｏｒｍａｌ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｐｏｗｅｒ ｌｏｓｓ，ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ，ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｏｂｊｅｃｔ 传统的线损计算模式，往往是以最新的电网拓扑结构为参 考来计算指定时段内的线损，造成计算周期内的网架变化无法 同时对数据管理层的量测数据和档案模型进行检测，Ｅｌ志记录 一 也存放在数据管理层。通过Ｗｅｂ页面展示数据和数据服务应 用。提供计算公式的查询、拓扑结构的查询、事件查询、线损分析 体现，计算结果不能精确反映电网实际的运行状况。随着线损精 细化管理需求日益提升，新型的自动动态实时（准实时）实际线损 分析计算方法的提出成为一种必然的选择。 １ 系统设计思路 统计和线损成因分析和定位分析，为线损管理工作提供实时数 据支持。 ２线损计算方法 通过深入调研实时线损分析的各个环节，分析当前线损计 算存在的问题，研究并制定一系列具有针对性的线损管理流程 的规范，建立一套高效、真实、稳定的线损计算平台，为管理、业 务人员提供全面的线损分析功能，为全局线损计算提供参考，能 够有效地为降损处理提供有力支撑。 ２．１基本线损计算公式 线损电量＝供入电量一供出电量 线损率＝线损电量／供人电量 １０Ｏ％ 系统提供展示四分线损计算公式所包含的全部组成对象， 主要列出供入电量对象的数量、名称、表计资产号和供出电量对 象的数量：名称、表计资产号。 表１ 分线线损公式展示结构 线损类型 数 名称 量 ㈠霹 曦回 巨鲴鲤鲴圈圈 ｉ： 舳区 计量棋量区 ：＿授－型区 供入时象 表引 数量 名称 供出对象 表引 ＩＯｋｖ馈线 １ 同、月线 线路１ 线路ｌ表计资产号 ２ 线路Ｉ下的公变ｌ 线路ｌ下的专变１ 公变１表计资产号 专变１表计资产号 公变１表计资产号 专变１表汁资产号 公变Ｎ表计资产号 ｌ 线路２ 线路２表计资产号 Ｎ＋Ｍ 线路２下的公变ｌ 线路２下的专变ｔ 线路２下的公变Ｎ ：：： ＝＿１：：回Ｉ． ＩＬＪ嚏臣－Ｊ Ｉ Ｉ Ｌ——－．』ｌ Ｉ ＝＝＝；０ 匹四 臣 １臣 ＩＩ．Ｉ。 ：。Ｉ固．ｉ ： 一一、＝ ～ 线路２下的々空Ｍ 々变Ｍ表计资产号 线损包括分线线损、分台区线损、分区线损、分压线损。 ２ｌ２影响线损分析事件 曰’ 圜囝曰曰 一一 （１）旁路代供 在供电局自动化系统满足要求的情况下，接收自动化系统 的开关刀闸信号，进行旁路的自动替代。已代路信息需保存到旁 路代路报表中备查（起止时间、电量、代路名称。事后若未代路， 则报警，等待置入。 －ｆ 一一二 ： 。 …一二 ＝－ 图１ 实时线损分析总体架构图 为实时线损计算提供所需数据，包括营配数据集成、ＥＭＳ／ ＳＣＡＤＡ、配网生产系统、营销系统、计量自动化系统、ＧＩＳ系统 提供的数据。这些数据通过接口方式传人数据管理层。对数据进 行同步、加工、处理、存储的一个过程，形成了数据区、模型区、计 算区、统计区、事件区和管理区的分区数据管理模式。主要利用 线损计算平台对数据、模型、公式和事件等海量数据的进行快速 对旁路开始或者结束时刻的表码可以采用自动读取系统的 采集数据后根据需要做适当调整，以减少录入工作的麻烦；所录 入表码进行有效性检查；系统录入的旁路信息包括旁路开始和 结束时旁路和被旁路线路对应时刻的表码数据。 对手动旁路的记录操作有详细的日志记录。 计算处理，经处理后获得的线损和电量数据存放回数据管理层。 《工业控制计算机｝２０１３年第２６卷第６期 （２）主副表 ８７ （４）准确性 主副表交替使用情况。 对主副表的记录操作有详细的日志记录。 系统自动完成换表日志、旁路事件、人工追补电量、置入电 量及表码修改等引起的电量计算，实现数据一致性。系统的整 点、日、月电量计算采用任务方式管理完成，支持多周期方案的 电量及损耗电量的相关运算。 （５）时效性 （３）转供电 永久转、临时转供电。 高、低压转供电。 对转供电的记录操作有详细的日志记录。 （４）换ＣＴ 提供线损关系／计算公式的维护，支持计算公式的时效性。 ３．２计算辅助工具 可实现更改倍率参数后，录入相关信息，系统能自动根据更 新后的ＣＴ、ＰＴ计算电量，重新计算不会影响更换前的电量。 为减少录入表码的麻烦，对换互感器前后的表码可以自动 计算辅助工具负责实现计算平台模块涉及的基本运行参数 维护、线损公式定义、手工调试等功能，作为配合辅助工具是计 算平台重要的支撑模块。可以进行计算方案运行参数的设定，进 读取，所录入表码进行有效性检查。 对换互感器的记录操作有详细的日志记录。 （５）换表 当厂站端电表更换、电表故障时，用户可在主站系统输入相 应的信息，系统能正确识别并处理相应的电量数据（不能影响事 件发生前后电量数据的正确统计），可实现换表后的电量自动追 补，同时提供追补电能量输入功能。 可以自动读取换表前后的表码作为录入信息，以减少录入 工作的麻烦；所录入表码进行有效性检查；系统录入的还表信息 包括还表时刻的新表和老表表码信息和表计信息。 对换表记录的维护有详细的日志记录。 ３系统功能简述 ３．１线损计算平台 线损计算平台能够面向“四分”线损的各计算单元，可方便 定义计算对象和计算规则。可以按电压等级、供电区域、线路、台 区、送变电分线、主变及用户自定义线损统计定义计算对象，能 够计算母线不平衡率，可根据设定的计算周期配置计算规则并 计算结果。 计算对象能根据网架变更、运行状态变化而自动重新生成设 备公式。提供人工干预机制，能够灵活配制和控制线损计算。提供 线损计算服务，对所有对象按其计算周期自动计算，并将计算结 果按时标存储到数据库；对于不可信的计算结果，在补录数据后 进行自动重算。能够根据捕获的事件信息进行有效处理，如旁供、 换ＣＴ等事件，并准确计算线损。客户端选择时段进行重算时，系 统可自动匹配该时段内相应的计算公式，给出准确的计算结果。 平台响应速度快，突出“实时性”，海量数据检索、线损计算 及并发访问均采用高效索引机制。主要特点如下： （１）分布式 采用任务中心＋计算客户端模式，以后台方式提供自动服务。 任务中心与计算处理子程序之间采用ＴＣＰ Ｓｏｃｋｅｔ通信方式进 行数据交互，任务中心作为Ｓｅｒｖｅｒ端，计算服务为ＴＣＰ客户端。 （２）可靠性 任务调度中心负责计算任务的产生、调度，多台主机通过自 动竞争获取系统的控制权，实现ａｃｔｉｖｅ—ｓｔａｎｄｂｙ模式。系统根 据高优先级任务优先执行策略，按照任务优先级的高低，依次派 发给数据处理子服务等候执行，实现负载均衡。如果主节点异常 退出后，由备节点自动接管主节点的全部资源，保证计算任务执 行的连续性。 ． （３）快速性 计算客户端负责具体计算任务的完成，采用多机集群技术 以及多线程并行技术，充分利用主机的多核、多线程的并行能 力，大大提高系统的运行效率。系统支持根据计算任务的规模以 及及时性的实际需要，在１一Ｎ台主机上灵活扩展配置。 行计量点计算方案明细定义（包括各类数据类型的计算模式）， 实现线损对象供入、供出关系（计算公式）的维护，运行计算平台 节点的定义，计算平台运行日志查询，计算中间结果的展示等。 ３．３线损分析展示 系统通过线损在线计算功能，得出真实、全面的反映全网线 损实时线损数据，并将这些数据通过页面以报表、图形等方式全 面的展示出来。 线损统计以四分线损为核心，是线损分析的前提，决定线损 分析的准确性。 （１）分线线损 根据区局一供电所一线路逐级统计出供入供出电量以及线 损率的详细数据。 １）展示区局、供电所、线损汇总数据，可按供人电量、供出电 量、线损电量、线损率任一条件进行排序。 ２）展示具体线路的所有供人供出电量对象。 ３）展示供电对象的具体小时电量。 （２）分台区线损 根据区局一供电所一台区逐级统计出供人供出电量以及线 损率的详细数据。 （３）分压线损 根据１ １ＯｋＶ、３５ｋＶ、１０ｋ、０．４ｋＶ不同电压等级统计出供人供 出电量以及线损率的详细数据。 ＜４）分区线损 根据区局一供电所逐级统计出供入供出电量以及线损率的 详细数据。 （５）主网网损 根据主网部分的上下网电量，统计出供入供出电量以及线 损率的详细数据。 （６）送变电分线线损 ’ 根据电压等级对送变电分线即联络线进行分析，可以查看 不同电压等级变电站下联络线的供入、供出电量、线损电量以及 线损率情况。 （７）主变损耗 根据电压等级对主变损耗进行分析，可以查看不同电压等 级变电站下主变的供入、供出电量、线损电量以及线损率情况。 （８）母线不平衡率 根据变电站对母线不平衡率进行分析，可以查看变电站下 母线的供入、供出电量、线损电量以及线损不平衡率情况。 （９）用户自定义线损统计 根据用户设定的区域、设备、时间维度等展示出线损信息。 ３．４线损异常成因分析 以日、月为时间维度列出线损率最高前十名的线路和台区 （下转第９０页）
