专利名称：输、配网一体化的综合性线损管理分析系统及其处理流程的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种线损管理分析系统，特别是一种输、配网一体化的综合性线损管理分析系统及其处理流程。
背景技术：
随着市场经济的不断发展，电力市场化在电力行业发展的各个层面、各个领域都取得了重要突破，电网公司的经济效益成为衡量电网公司创建一流企业的重要指标；电力系统的网损率指标是体现电网企业运营状况的一项重要的技术经济指标，直接反映了电网的运行是否经济。电网的损耗作为影响经济效益的一个重要方面，逐渐受到了越来越大的关注，目前统计线损是通过每个月末抄表数据统计计算的结果，人工抄表存在不准时，错抄、漏抄等现象，电量波动变化较大，存在着缺少及时性，准确性较差的问题，在这种情况下，对电网损耗进行量化，实现准确的监控与分析，成为电网损耗管理发展的必然趋势；同时在保证电网功率平衡及安全的基础上，必须尽量减小电力输送过程中的损耗。目前发电侧电力市场基本建立，购电过程监控手段日趋完善。而输电网运行管理已有EMS系统作为技术支持，输电过程的监控也较完善，并与电力市场支持系统有机整合， 在区域电网、省级电网形成较完善的运营管理监控系统。而售电系统的过程监控基础较弱，营配一体化后，售电系统监测手段不断完善，但各系统独立建设，数据不能共享，无法形成整体的过程监控。因此，地区级电力企业缺少对配电、售电过程的整体的自动化监控手段。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种能方便地了解和掌握一定范围内电网在一定时间内的电能损耗，能够科学、准确地找出电网存在的问题，针对性地采取有效措施，为节能降损决策提供实时、准确地服务的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统。本发明的另一目的还在于提供一种输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处
理流程。一种输、配网一体化的综合性线损管理分析系统，其结构要点在于该系统包括调度自动化系统EMS服务器、模型接口服务器、变电站电能量采集系统TMR数据库服务器、用电信息采集系统数据库服务器、配电GIS ftp服务器，其中的调度自动化系统EMS服务器、 变电站电能量采集系统TMR数据库服务器、用电信息采集系统数据库服务器分设于不同的区，调度自动化系统EMS服务器、变电站电能量采集系统TMR数据库服务器、均可通过隔离装置将输、配网一体化的综合性线损管理分析系统计算所需的系统传到公共区，在公共区设置有数据库服务器、计算服务器及Web服务器，配网的模型可以在公共区通过访问配电 ftp服务，配变电量数据通过访问用电信息采集系统数据库服务器的ODBC接口获取，不同系统的数据，根据设备属性自动在公共区建立唯一的映射关系，从而使得输、配网一体化的综合性线损管理分析系统完成不同系统之间的数据集成，计算和分析的结果通过Web服务器发布到公共区网络，可在公共区浏览查询。调度自动化系统(EMS)为积成电子的IES500系统，不仅具备基本的监控和数据采集(SCADA)功能，还包括信息管理功能，SCADA系统完成对35kv及以上电网的实时数据采集、处理、监视与控制。其中包括多种规约的RTU实时信息的接入和处理，实时和历史数据库的生成，实时显示电网主接线图和运行状况，实时反映各变电站的电气运行状况，电网异常事件进行事故报警并实时打印事项，生成调度报表等。对变电站的刀间、开关进行遥控操作，对“有载调压”主变压器的分接头进行升降和急停控制操作。变电站电能量采集系统(TMR)可完成电厂上网电量和各地区下网电量的采集、统计分析及发布等工作。变电站自动抄表主站系统实现了变电站电能量的自动采集、统计分析功能。配电GIS系统在GIS平台上开发了低压管理应用功能模块管理，主要有配电网的电网接线图、网络图、设备状态、线路设备参数等，可以人工置入断路器、隔离开关的状态。本系统将EMS系统数据，TMR采集量数据，配电GIS系统数据以及电量数据信息接入输、配网一体化的综合性线损管理分析系统基础数据平台，建立输、配网一体化的综合性线损管理分析系统，对全网损耗进行全方位多角度的监测与分析，系统基于IEC61970标准构建，为电网开展降低网损率的运行方式优化、技术改造等方面的工作提供建议。本输、配网一体化的综合性线损管理分析系统的处理流程为1、通过处理接口从 EMS系统、配电GIS系统、TMR系统及用电信息采集系统获取所需的网络拓扑、线路参数、实时数据及历史数据，2、将上述数据通过模型拼接软件以统一对象编码及管理服务为基础， 完成将步骤1中导入的网络拓扑、线路参数、实时数据及历史数据进行整合，所述的整合为采用模型拼接、绑定、拓扑分析的方法将输配电网全拓扑、全数据储存到完整的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统数据存储平台，3、通过数据监视与报警软件、供电路径分析软件、输、配一体线损统计分析软件将分析结果一方面储存于数据库，同时还将结果传送给Web服务器及生产报表。从EMS系统获取的数据包括电网模型及电网适时测量数据。所述的输电网模型采用异动全量更新的模式，EMS模型发生变化、并维护完成后， 触发生成输电网全模型CIM文件，电网实时量测数据E文件采用周期更新的方式，每隔几分钟生成1个电网全数据断面，内含电网状态估计后的全遥测、遥信数据。基于此电网模型文件来实现的数据封装，可供电网线损计算使用。由于数据的最终来源是SCADA/EMS系统，因此用户只需要维护SCADA/EMS，就可以确保电网模型的一致性。本系统的数据直接来源于SCADA/EMS系统的CIM格式的电网模型，首先避免了人工重新录入数据，减轻了工作量；同时，数据与SCADA/EMS系统一致，能够同步更新的网络模型、 设备参数、拓扑关系，从而确保计算系统计算结果的准确性。
接入的XML格式的电网E文件包含了全网的实时量测数据，包括，开关、刀闸状态， 以及变压器三侧有功、无功、电流，母线电压，发电机有功无功出力，线路两端有功、无功、电流量测等，完全可以满足电网计算的需要。系统每1小时导出一个E文件数据断面作为理论计算的遥测与遥信数据。这种接口方式可以充分利用EMS系统状态估计的结果，状态估计本身具有数据辨识功能，得到的状态估计数据可以直接拿来进行理论损耗的统计。并在此基础上进行各种降损分析计算。从TMR系统中读取的数据为各个采集点M小时电量数据。系统采用ODBC数据库访问接口，能方便的从TMR系统中获取所需输电网的关口、 线路的电能量采集数据。从配电GIS系统获取的数据包括配电网模型以及增量模型文件，并上传到ftp服务中，系统定时检测ftp服务器中文件更新情况，进行在线处理，配网的模型通过与配电 GIS系统接口来获取，配电GIS将电网描述信息写成CIM文件导出，上传到ftp服务器，配网模型接口模块下载模型文件，将文件信息解析后导入网损系统数据库中。所述的配电网模型采取数据异动触发增量更新的方式进行，系统提供增量数据分析与导入功能，定时检测ftp服务器上增量数据文件，检测到有最新的异动文件产生，触发增量模型自动分析处理，将增量信息导入系统中，进行分析计算。配网模型接口模块下载模型文件所含的文件信息主要包括电网IOKV母线、馈线、 馈线段、配变的基本描述、参数信息以及配变设备所对应的用户编号。此编号可以将配电GIS模型与综合数据中心中的数据采集点相对应。输、配网一体化的综合性线损管理分析系统与配电GIS的接口包括以下几个部分
1)全量模型(分区、配电站、开关、刀闸、导线端、配变)；
2)全网开关、刀闸初始状态；
通过以上几个接口可以获取到配电网全网的准实时变化的模型与遥信数据。从用电信息采集系统读取数据库中采集点描述信息，获得各个户号对应的采集点编号，根据采集点编号，在综合数据中心的历史库中查询配电公用变、配电专用变的 P-Q-I-电压-功率因数-电能量(小时频度)等量测数据每日M点的电量数据，存入输、配网一体化的综合性线损管理分析系统中。输、配网一体化的综合性线损管理分析系统与用电信息采集系统的接口是通过 ODBC数据源直接访问电信息采集系统读取数据库。输、配网一体化的综合性线损管理分析系统含有统一的对象编码子系统。统一的对象编码是数据交换、模型合并的基础。系统采用统一的对象编码作为模型合并、数据整合与数据交换的重要数据标识。系统具有功能完善的统一对象编码子系统， 实现统一编码生成、校验、查询、维护等功能。输、配网一体化的综合性线损管理分析系统在进行模型导入时，首先根据导入对象的特征参数向编码服务请求生成统一编码，再查询该编码是否在系统中已经存在，若该编码已经存在，则认为该对象资源在系统中已存在，可用新的对象属性更新，若该编码不存在，则根据此统一编码创建新的对象资源，在创建新的对象资源的同时，保存该对象自有编码以及与统一编码之间的映射。
不同应用系统之间的模型横向合并，以统一对象编码作为应用边界对象的识别方法，首先，导入EMS的电网模型，作为数据平台模型的基础，在导入EMS模型时，利用对象编码服务生成统一编码。然后导入其他应用系统的公用模型数据，与已有的电网模型进行横向合并。在导入其他应用的公用模型数据时，查询对象的编码是否存在，则将该对象作为应用边界进行关联，并记录该对象在应用中的编码与统一编码的映射，根据此映射关系处理该应用中有关对象的关联关系。TMR系统的数据与输、配网一体化的综合性线损管理分析系统数据存储平台的输电网模型合并，将计量关口与线路关联，首先，根据计量关口所关联的线路的特征参数查询统一编码服务，如果其编码已经存在，则将该编码对应的对象作为应用模型合并边界，并记录此统一编码对应的线路在电量采集系统中的标识，创建关口对象时，根据前面记录的编码映射关系，设置关口对象的所述线路关联属性，最后，在数据平台上使用统一编码将电能量采集数据进行格式化存储。输电线路、变压器模型与TMR采集点数据绑定，配变模型与用电信息采集系统采集点数据绑定，通过拓扑分析计算，将电量采集系统中的相互孤立的采集点建立拓扑相关性。绑定采用模糊绑定的方式进行。综上所述的，本发明相比现有技术具有如下优点。1)电力系统的网损率指标是体现电网企业运营状况的一项重要的技术经济指标， 直接反映了电网的运行管理水平。根据基础系统的数据条件，利用本发明的输、配电一体化的综合性线损管理分析系统可实时(准实时)计算从220kV至IOkV (或380V)各电压等级的线损，可分片区、分变电站、分馈线、分配变计算线损，能很好地将理论线损计算、离线线损计算分析、统计线损计算分析，以及降损辅助决策分析(方式优化)等有机结合起来，很方便地了解和掌握整个城市电网在一定时间内的电能损耗，能够科学、准确地找出电网存在的问题，针对性地采取有效措施，为节能降损决策提供实时、准确地服务。2)可实现全电压等级电网的实时(准实时)自动拓扑，可视化地展示各输、变、配、 供设备的运行工况，负荷电量分布情况等。3)实时(准实时)查询各配变、用户供电路径及实时数据，提供各种统计报表的定制。4)可利用多数据源、冗余数据进行数据误差辨识、数据挖掘等。
5)保证本系统与几个基础系统的同步更新，系统不需要二次维护。
图1是本发明实施例的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统的结构示意图。图2是本发明实施例的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程图。图3是本发明实施例的输电网模型异动后的全量更新处理流程图。图4是本发明实施例的配电网增量数据处理流程图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。实施例1
一种如图1所示的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统，该系统包括调度自动化系统EMS服务器、模型接口服务器、变电站电能量采集系统TMR数据库服务器、用电信息采集系统数据库服务器、配电GIS ftp服务器，其中的调度自动化系统EMS服务器、变电站电能量采集系统TMR数据库服务器、用电信息采集系统数据库服务器分设于不同的区，调度自动化系统EMS服务器、变电站电能量采集系统TMR数据库服务器、均可通过隔离装置将输、配网一体化的综合性线损管理分析系统计算所需的系统传到公共区，在公共区设置有数据库服务器、计算服务器及Web服务器，配网的模型可以在公共区通过访问配电ftp服务，配变电量数据通过访问用电信息采集系统数据库服务器的ODBC接口获取，不同系统的数据，根据设备属性自动在公共区建立唯一的映射关系，从而使得输、配网一体化的综合性线损管理分析系统完成不同系统之间的数据集成，计算和分析的结果通过Web服务器发布到公共区网络，可在公共区浏览查询。本输、配网一体化的综合性线损管理分析系统的数据处理流程(如图2)为1、通过处理接口从EMS系统、配电GIS系统、TMR系统及用电信息采集系统获取所需的网络拓扑、 线路参数、实时数据及历史数据，2、将上述数据通过模型拼接软件以统一对象编码及管理服务为基础，完成将步骤1中导入的网络拓扑、线路参数、实时数据及历史数据进行整合， 所述的整合为采用模型拼接、绑定、拓扑分析的方法将输配电网全拓扑、全数据储存到完整的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统数据存储平台，3、通过数据监视与报警软件、 供电路径分析软件、输、配一体线损统计分析软件将分析结果一方面储存于数据库，同时还将结果传送给Web服务器及生产报表。从EMS系统获取的数据包括电网模型及电网适时测量数据。所述的输电网模型采用异动全量更新的模式(如图3)，EMS模型发生变化、并维护完成后，触发生成输电网全模型CIM文件，电网实时量测数据E文件采用周期更新的方式，每隔几分钟生成1个电网全数据断面，内含电网状态估计后的全遥测、遥信数据。从TMR系统中读取的数据为各个采集点M小时电量数据。系统采用ODBC数据库访问接口，能方便的从TMR系统中获取所需输电网的关口、线路的电能量采集数据。所述的配电网模型采取数据异动触发增量更新的方式进行，从配电GIS系统获取的数据包括配电网模型以及增量模型文件(如图4)，并上传到ftp服务中，系统定时检测 ftp服务器中文件更新情况，进行在线处理，配网的模型通过与配电GIS系统接口来获取， 配电GIS将电网描述信息写成CIM文件导出，上传到ftp服务器，配网模型接口模块下载模型文件，将文件信息解析后导入网损系统数据库中。配网模型接口模块下载模型文件所含的文件信息主要包括电网IOKV母线、馈线、馈线段、配变的基本描述、参数信息以及配变设备所对应的用户编号。此编号可以将配电GIS模型与综合数据中心中的数据采集点相对应。输、配网一体化的综合性线损管理分析系统与配电GIS的接口包括以下几个部分
3)全量模型(分区、配电站、开关、刀闸、导线端、配变)；4)全网开关、刀闸初始状态；
通过以上几个接口可以获取到配电网全网的准实时变化的模型与遥信数据。从用电信息采集系统读取数据库中采集点描述信息，获得各个户号对应的采集点编号，根据采集点编号，在综合数据中心的历史库中查询配电公用变、配电专用变的 P-Q-I-电压-功率因数-电能量(小时频度)等量测数据每日对点的电量数据。存入输、 配网一体化的综合性线损管理分析系统中。输、配网一体化的综合性线损管理分析系统与用电信息采集系统的接口是通过ODBC数据源直接访问电信息采集系统读取数据库。输、配网一体化的综合性线损管理分析系统在进行模型导入时，首先根据导入对象的特征参数向编码服务请求生成统一编码，再查询该编码是否在系统中已经存在，若该编码已经存在，则认为该对象资源在系统中已存在，可用新的对象属性更新，若该编码不存在，则根据此统一编码创建新的对象资源，在创建新的对象资源的同时，保存该对象自有编码以及与统一编码之间的映射。不同应用系统之间的模型横向合并，以统一对象编码作为应用边界对象的识别方法，首先，导入EMS的电网模型，作为数据平台模型的基础，在导入EMS模型时，利用对象编码服务生成统一编码。然后导入其他应用系统的公用模型数据，与已有的电网模型进行横向合并。在导入其他应用的公用模型数据时，查询对象的编码是否存在，则将该对象作为应用边界进行关联，并记录该对象在应用中的编码与统一编码的映射，根据此映射关系处理该应用中有关对象的关联关系。TMR系统的数据与输、配网一体化的综合性线损管理分析系统数据存储平台的输电网模型合并，将计量关口与线路关联，首先，根据计量关口所关联的线路的特征参数查询统一编码服务，如果其编码已经存在，则将该编码对应的对象作为应用模型合并边界，并记录此统一编码对应的线路在电量采集系统中的标识，创建关口对象时，根据前面记录的编码映射关系，设置关口对象的所述线路关联属性，最后，在数据平台上使用统一编码将电能量采集数据进行格式化存储。输电线路、变压器模型与TMR采集点数据绑定，配变模型与用电信息采集系统采集点数据绑定，通过拓扑分析计算，将电量采集系统中的相互孤立的采集点建立拓扑相关性。绑定采用模糊绑定的方式进行。 本实施例未述部分与现有技术相同。
权利要求
1.一种输、配网一体化的综合性线损管理分析系统，其特征在于该系统包括调度自动化系统EMS服务器、模型接口服务器、变电站电能量采集系统TMR数据库服务器、用电信息采集系统数据库服务器、配电GIS ftp服务器，其中的调度自动化系统EMS服务器、变电站电能量采集系统TMR数据库服务器、用电信息采集系统数据库服务器分 取，不同系统的数据，根据设备属性自动在公共区建立唯一的映射关系，从而使得输、配网一体化的综合性线损管理分析系统完成不同系统之间的数据集成，计算和分析的结果通过Web服务器发布到公共区网络，可在公共区浏览查询。
2.一种输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于(1)、通过处理接口从EMS系统、配电GIS系统、TMR系统及用电信息采集系统获取所需的网络拓扑、线路参数、实时数据及历史数据，(2)、将上述数据通过模型拼接软件以统一对象编码及管理服务为基础，完成将步骤1中导入的网络拓扑、线路参数、实时数据及历史数据进行整合， 所述的整合为采用模型拼接、绑定、拓扑分析的方法将输配电网全拓扑、全数据储存到完整的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统数据存储平台，(3)、通过数据监视与报警软件、供电路径分析软件、输、配一体线损统计分析软件将分析结果一方面储存于数据库，同时还将结果传送给Web服务器及生产报表。
3.根据权利要求2所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于从EMS系统获取的数据包括电网模型及电网适时测量数据。
4.根据权利要求3所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于所述的输电网模型采用异动全量更新的模式，EMS模型发生变化、并维护完成后， 触发生成输电网全模型CIM文件，电网实时量测数据E文件采用周期更新的方式，每隔几分钟生成1个电网全数据断面，内含电网状态估计后的全遥测、遥信数据。
5.根据权利要求4所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于从TMR系统中读取的数据为各个采集点M小时电量数据，输、配网一体化的综合性线损管理分析系统系统采用ODBC数据库访问接口，能方便的从TMR系统中获取所需输电网的关口、线路的电能量采集数据。
6.根据权利要求5所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于从配电GIS系统获取的数据包括配电网模型以及增量模型文件，并上传到ftp服务中，系统定时检测ftp服务器中文件更新情况，进行在线处理，配网的模型通过与配电GIS 系统接口来获取，配电GIS将电网描述信息写成CIM文件导出，上传到ftp服务器，配网模型接口模块下载模型文件，将文件信息解析后导入网损系统数据库中。
7.根据权利要求6所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于所述的配网模型接口模块下载模型文件所含的文件信息主要包括电网IOKV母线、 馈线、馈线段、配变的基本描述、参数信息以及配变设备所对应的用户编号。
8.根据权利要求7所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于输、配网一体化的综合性线损管理分析系统与配电GIS的接口包括以下几个部分全量模型(分区、配电站、开关、刀闸、导线端、配变)；全网开关、刀闸初始状态。
9.根据权利要求8所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于从用电信息采集系统读取数据库中采集点描述信息，获得各个户号对应的采集点编号，根据采集点编号，在综合数据中心的历史库中查询配电公用变、配电专用变的 P-Q-I-电压-功率因数-电能量为小时频度量测数据每日M点的电量数据，存入输、配网一体化的综合性线损管理分析系统数据库中。
10.根据权利要求9所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于输、配网一体化的综合性线损管理分析系统与用电信息采集系统的接口是通过 ODBC数据源直接访问电信息采集系统读取数据库数据库。
11.根据权利要求2至10任何一项所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于输、配网一体化的综合性线损管理分析系统在进行模型导入时，首先根据导入对象的特征参数向编码服务请求生成统一编码，再查询该编码是否在系统中已经存在，若该编码已经存在，则认为该对象资源在系统中已存在，可用新的对象属性更新， 若该编码不存在，则根据此统一编码创建新的对象资源，在创建新的对象资源的同时，保存该对象自有编码以及与统一编码之间的映射。
12.根据权利要求11所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于当不同的应用系统之间的模型进行横向合关时，先导入其中的一个应用模型利用对象编码服务生成统一编码，然后导入其他应用系统的公用模型数据，与已有的电网模型进行横向合并，在导入其他应用的公用模型数据时，查询对象的编码是否存在，则将该对象作为应用边界进行关联，并记录该对象在应用中的编码与统一编码的映射，根据此映射关系处理该应用中有关对象的关联关系。
13.根据权利要求12所述的输、配网一体化的综合性线损管理分析系统处理流程，其特征在于输电线路、变压器模型与TMR采集点数据绑定，配变模型与用电信息采集系统采集点数据绑定，通过拓扑分析计算，将电量采集系统中的相互孤立的采集点建立拓扑相关性。
全文摘要
本发明公开了一种输、配网一体化的综合性线损管理分析系统及其处理流程，通过处理接口从EMS系统、配电GIS系统、TMR系统及用电信息采集系统获取所需的网络拓扑、线路参数、实时数据及历史数据，将上述数据通过模型拼接软件以统一对象编码及管理服务为基础，完成将网络拓扑、线路参数、实时数据及历史数据进行整合，通过数据监视与报警软件、供电路径分析软件、输、配一体线损统计分析软件将分析结果一方面储存于数据库，同时还将结果传送给Web服务器及生产报表。对全网损耗进行全方位多角度的监测与分析，为电网开展降低网损率的运行方式优化、技术改造等方面的工作提供建议。
文档编号H02J3/00GK102254256SQ20111020732
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者黄劼, 黄旭明 申请人:福建省电力有限公司福州电业局