Smart Grid 农网智能化

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RURAL ELECTRIFICATION

2011年第10期 总第293期

3.2 主要技术难点及解决方案

3.2.1 PI数据库交互接口开发

为保证接口交互数据的完整性和通信有效性，综合考

虑当前的设备资源条件和计算所需数据时间要求，采用文

件传送的方式，并在数据写入前后添加文件模版检查、数

据检测、传输通道侦听等监视功能保证数据传送效率。运

行数据获取后还可在客户端进行人工检查和修正，避免数

据对应、测点丢失等问题导致计算错误。

3.2.2 建模与计算

系统的模型、算法、元件设计和界面展示等各部分相

对独立，易于功能的扩展。系统提供多种适应不同条件

（不同地区、不同电网结构）的电能损耗计算和降损分析

算法，建立算法库，根据需要选择不同的算法进行计算和

分析。35～110 kV理论线损计算采用的是基于牛顿-拉夫

逊法的潮流计算方法。

3.2.3 计算结果展示分析

为增加理论线损查看和分析手段，提高线损分析能

力，采取图形化展示计算结果，直观了解区域电网线损情

况；通过颜色告警重载变或轻载变，有效结合地理信息进

行线损分析判断；分区域汇总线损值，提高常规工作效

率；同时实现各线路、变压器损耗趋势查询，快速、全面

了解重损设备损耗历史，为线损分析和技术降损提供更有

力的数据支撑和理论指导。

3.3 本系统技术特点

实现线损计算一体化：充分利用PI数据库公共资源和

超大数据存储量，并整合各个相关数据库系统不同数据集

中应用，嵌入线损理论计算软件，开发完成全省网络化线

损理论计算分析系统，具有分布式部署，集中化维护的特

点。通过客户端多机协同工作实现本系统同时满足各级部

门开展线损理论计算的需要，同时降低人工对数据处理的

工作量。

形成比较完整的功能体系：整套系统实现自行获取

设备参数和电网实时运行数据，开展任意日线损理论计

算，远程化管理，缩短线损计算汇总和统计分析时间，

形成即时计算、即时分析、即时提出解决措施的工作方

式。实现全Web计算结果展示，有效将线损计算与线损

分析相结合，决策分析层作为网络化线损理论计算分析

系统的最高应用层和目标展示层，基于PI实时数据库和

理论线损计算数学模型开展线损计算数据比较分析、经

济线损计算以及降损措施仿真实施等分析处理工作，实

现电网理论线损预测、降损措施效果分析和线损敏感因

子分析等功能，为挖掘电网降损潜力、为电网建设和规

划提供辅助决策平台。

形成比较完善的计算数据管理体系：系统以数据

为中心代替以程序为中心，通过全省统一数据库进行

数据管理，并依靠PI数据库进行历史数据存储，实现

各单位保证一套最新、最有效数据，不受人员变动和

岗位更换的影响。同一个数据只需要一个源头进行维

护，避免重复工作，并且系统维护过程简单，工作人

员能更有效地进行损耗分析和制定技术降损方案。有

效积累理论线损的科学数据，有力地促进公司全面及

时掌握电网及设备运行负载状况，使得线损计算数据

更好地指导生产实践。

4 结束语

网络化线损理论计算分析系统主要目的是通过有效的

分析电网损耗，合理评估电网结构经济效益，降低电网电

能损耗，提高电网设备输电能力。该系统充分利用PI数据

库的运行数据进行线损理论计算应用，最大化地利用现有

的设备和网络资源，提高线损管理水平。有效地积累科学

数据，有力地促进各供电企业全面掌握电网及设备运行负

载状况，了解电网薄弱环节和线损的构成，指导电网建设

与改造工作，提高线损专责人员发现问题和解决问题的能

力，并对编制电网降损节能规划、制定有针对性的降损措

施等工作提供量化指标和技术依据。

由于目前还未具备条件采集大量的、分散的380 V低

压台区的实时信息，因而尚未实现该电压等级网络化计

算，需进一步研究改进以便最终实现全网的线损理论计算

分析与汇总，并通过实时运行数据采集，向线损智能化理

论计算分析管理系统发展，在原来基础上进一步实现技术

降损分析及效益分析功能，提出技术降损措施并分析其降

损效果，实现简单的投资回收效益分析。

参考文献

[1] 张伏生，李燕雷，汪鸿. 电网线损理论计算与分析系统[J].

电力系统及其自动化学报. 2002,(8): P19-23.

[2] 刘海霞. 浅谈线损理论计算对线损管理的指导意义[J]. 农

村电工. 2009,(10): 44.

[3] 袁菊明，寿江云. 基于PI的地区线损管理系统方案[J]. 广西

电力. 2008,(2): 61-64.

[4] 田源平. 谈PI数据库系统在电力企业中的应用[J]. 大众标准

化. 2003,(7):47-48.

[5] 俞鸿飞，金文德，陶敏，苏洁. PI数据库系统在水电厂的应

用分析[J]. 浙江电力. 2009,(4): 52-55.

[6] 王俏文, 陶文伟, 丁坚勇, 等. 基于PI数据库的供电企业实

时数据中心的设计与实现[J]. 电力系统自动化. 2009,(3):

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[7] 秦俊宁，张振宇，夏家盛, 等. 基于PI数据库的断面潮

流在线监测及告警系统的实现[J]. 华东电力，2009,(3):

0429-0432.

（责任编辑：张峰亮）

农网智能化 Smart Grid

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RURA

L ELE

CTRI

FICAT

ION

2011年第10期 总第293期

智能化监控技术在农村配网中的应用

（呈贡供电有限公司，云南 呈贡 650500）

杨家录

近年来随着呈贡新城建设的全面展开，呈贡县城市

化建设步伐明显加快，已经由农业县逐步转变为新兴城

市，电源电网建设也得到了飞速发展。随着呈贡电网的

建设和供电状况的改变，以及经济社会的发展变化，当

前农村电网与县域经济发展不相适应，农村电网建设及

设计标准低，电网结构和潜在的电网安全运行环节薄

弱，农村供电可靠性差（包括供电能力、供电质量、安

全状况等），企业经营效益受电网建设滞后的制约，已

难以支撑农村经济发展要求，原来的电网已经不能完全

适应经济的发展要求，需要采用先进的设备和技术提升

配网的智能化水平。

1 农村配网智能化监控技术 

农村配网是农网体系中一个核心环节，它是输电网

与用电网之间的纽带，也是整个电力系统中线路最多、

网络拓扑最为复杂、网架最为脆弱的一个环节。所以在

农网智能化中智能配电网的工作是重中之重。

农村配网智能化监控技术研究的目标是采用更加可

靠先进的传感、通信和控制终端技术，实现对配电网运

行状态、资产设备状态和供电可靠状况的实时、全面和

详细的监视，提高电网的可观测性。研究智能配电网控

制理论和方法，实现电网自愈控制。研究分布式电源并

入配电网运行控制与保护技术，优化发、输、配、用各

环节的协调调度。研究利用电力电子技术，实现电能质

量控制和电能的灵活分配，降低损耗、提高供电可靠性

和电能质量，最终形成技术领先、切实可行、认识一致

的智能配电网整体解决方案、系统及设备，为全面建设

农网智能化奠定坚实基础。

农村配网智能化监控技术研究的方向和内容包括：

研究自愈控制技术在配电网中的应用，研究自愈控制下

的配网分析软件的架构和数据交换模型，研究配网故障

快速定位、自动隔离和恢复的智能化调控技术，研究配

电网的实时全景信息采集技术，研究交互式智能配电终

端信息交换方式及快速交换方法，以获取周边节点的运

行信息及状态，快速判断配电故障局部区域，智能式、

分布化地处理线路故障，研究配网广域测控的实现方

法，研究配网关键节点同步测量方法及相关监控节点间

信息实时交互方法，研究该测控体系对传统DSCADA系

统（配网安全监控和数据采集系统）的应用扩展研究，

研究在该体系下进行配网电压无功优化控制、DFACTS控

制、分布式电源孤岛保护与控制、分布式电源调度、配网

故障测距与定位的应用方法。

2 智能化监控技术在农村配网中的应用 

随着通信技术、计算机技术、微电子技术和新材料科

学等迅猛发展，建立智能化配网所需的相当一部分关键技

术已经逐步成熟，并且在农村配网智能化监控系统中越来

越多地得到应用。

2.1 配电线路故障在线监测技术

目前故障在线监测系统主要通过挂装在配网线路需要

监测的位置上的故障检测终端，实时监测线路运行情况，

在电力线路出现短路故障、接地故障、过流、停送电等情

况下，将采集的特征数据传送到监控中心。由监控中心的

系统软件结合线路拓扑结构对这些信息进行分析，确定出

精确的故障位置。

针对农村配网线路长、分支多、电网运行方式变化

大、负荷率低等特点，对线路故障（如短路、接地和过

流）采用延时电流突变量作为主要故障电流判据，降低故

障判断对电流检测精度的要求，另外对接地故障采用电容

电流作为判据，其准确性依据线路的总长度，而不依赖负

荷变化和大小，所以适用于农村配网线路。

呈贡县供电公司于2009年9月建立并运行了一套故障

在线监测系统，覆盖了广南线、马海线、马郎线、马小线

和马中线。截止到目前，该系统取得了良好的实际应用效

果，故障的平均查找时间由原来的至少2个小时缩短为低

于30 s，平均单次故障引起的停电时间由原来的6～8小时

缩短为1～2小时，极大地提高了供电可靠率。

2.2 馈线自动化技术

目前馈线自动化系统大致可分为三类：基于具有就地

控制功能的线路自动重合器或分段器的馈线自动化系统；

基于馈线FTU和通信网络的馈线自动化系统；集中控制＋

就地智能的馈线自动化系统。

针对农网馈线自动化系统，应该根据网络的实际情况

进行方案选择，并需要考虑以下问题：

· 评价架空网、配电网自动化供电方案优劣的首要依

据是供电可靠性，包括故障停电范围、停电次数、

停电时间、恢复供电时间。

· 在架空线网中，重合器方案具有现实的和技术的优