油田电力系统网损管理探索

　　摘要：通过固定运行方式与非固定方式网架结构、运行动态、无功补偿等方面探索电力系统网损管理与设计思路，并利用数据库技术与Delphi（开发软件）的数据处理能力相结合特点，研发了一套可实现数据库管理和维护、计算准确和具有一定分析能力的实用系统软件，可减少损耗统计劳动强度，降低电力网线损，不断提升电力网经济可靠的运行。
　　关键词：电力网，线损，管理系统
　　油田电力集团所属的热电厂与新华厂省网220KV连接组成在由110KV和35KV及6KV输电线路、一次变和二次变电所组成。计算主网中的理论线损与实抄统计线损，通过网供电量与输入电量差值得出的理论线损进行比对综合分析，查出电网管理与计量装置误差等方面的因素，采取有效措施降低管理损耗，保证理论损耗统计的准确性。
　　一、系统设计思路
　　电力网络主要由输电线路和变电所组成，而变电所主要由开关和变压器组成，描述一个电力网络的拓朴结构时，抽取其有效信息，可以把一个电力网络的物理模型等效为由线路、开关和变压器组成。线路、开关和变电所三者之间存在着相对稳定的连接关系。
　　（1）开关是用来描述线路与变电所的连接，它具有两种状态，一种是“通”，一种是“断”，在“接通”状态时，表明线路与变电所是连通运行的，此时，电能可以流通线路和变电所；在“断开”状态时，表明线路和变电所之间的连接是分开的，电能不能流通线路和变电所。
　　（2）线路一般有始端开关和末端开关，可以用来体现开关的两两组合关系，通过这种关系，可以从线名开关编号找到与之相应的下一个开关。
　　（3）变电所中的开关分为一次侧开关和二次侧开关，ABC相每一侧开关数量可能有1个或好几个，它是用来描述开关的集合关系，通过这种集合关系，可以分辨出网络中的那一些节点是相连在一起的。经过分析得出电力网络中的线路、开关和变电所三者之间具有循环关系：开关一线路一开关一变电所一开关。通过建立开关、线路和变电所三者之间关系的数据库，设计一定的算法，利用数据库技术，就可以实现关联矩阵自生成。
　　二、系统实现过程
　　2.1建立开关状态数据库
　　开关状态数据库主要由开关号、电压等级、变电所名称、线路名称、开关状态、双回线标志和bs(标识)等组成。开关号要与电网中实际运行的开关相一致；电压等级表示的是变电所的电压级（在本系统中有220KV、110KV和35KV三层电压等级）；变电所名称表示的是开关号所在的那一个变电所；线路名称表示是开关号所在的那一条线路；开关状态有两种状态，“通”或“断”，需要根据开关号所在的开关实际情况来确定；双回线标志用来表示“线路名称”中的线路是否具有双回线，有“是”或“非”两种状态，也需要根据线路的实际情况来确定；bs（标志）是在拓朴结构搜索过程中，用来标志该开关号是否被走过，从而避免程序重复走该开关。
　　2.2开关搜索过程
　　（1）我们从开关8434开始，首先判断8434的开关状态，若8434的开关状态“断”，则结束；若为“通”，接着对该线路名寻找开关号所在线路的另一端开关，从而找到开关00507，判断00507的开关状态，若为“断”，则结束；若为“通”，至00507和8434的bs为真，表示开关00507和8434已走过，从而完成了第一次开关搜索过程。
　　（2）从开关00507知道，到达110KV变电所，寻找该变电所未标识的二次侧开关，如开关00541，判断00541的开关状态，若“断”标志00541后重复（2）；若“通”，接着对该线路名寻找开关号所在线路的另一端开关，从而找到开关3137，判断3137的开关状态，若为“断”，则标志00541和3137后重复（2）；若为“通”，至00541和3137的bs为真，从而完成了第二次开关搜索过程。
　　（3）从开关3137知道，到达35KV变电所，寻找该变电所未标识的开关，如开关3136，判断3136的开关状态，若“断”标志3136后重复（3）；若“通”，接着对该线路名寻找开关号所在线路的另一端开关，从而找到开关3145，判断3145的开关状态，若为“断”，则标志3136和3145后重复（3）；若为“通”，至3136和3145的bs为真，从而完成了第三次开关搜索过程。
　　（4）重复（3）的过程，若（3）开关标志完后，重复（2）的过程，若（2）中的开关标志完后，循环结束。
　　2.3元件、节点和关联矩阵
　　元件主要是由线路和变压器绕组所组成，由于变压器有三绕组变压器和双绕组变压器之分，对于前者有高压、中压和低压绕组三个元件，对于后者只有一个绕组元件。节点是由变压器侧次各点组成，由于变压器有三绕组变压器和双绕组变压器之分，对于前者有高压、中压和低压侧三个节点，对于后者只有高压和中压侧两个节点。关联矩阵描述的是元件与节点之间的关系，关联矩阵的行号（i）与电网的节点号相对应，而关联矩阵的列号（i）则与电网的元件代号相对应，关联矩阵的元素满足：
　　
　　三、系统实现功能
　　3.1线损计算
　　（1）理论线损计算。电力营销公司在油田电网大多数35KV变电所低压出线端已安装了电量集中抄收系统，根据其每月提供的有功电量、无功电量、各电压等级的平均电压值，并结合各采油厂的月报表，采用月平均电量的方法来运行计算。当电力网等效电路中各结点的潮流分布计算出来后，计算各理论线损及其线损率。在等效电路中，线路各双绕组变压器只是作为一个元件，而三绕组变压器由三个元件组成，因此，我们先计算线路和具有双绕组变压器变电所的理论线损及其线损率。计算公式：
　　第i元件线损：
　　，（1）
　　第i元件线损率：
　　，（2）
　　对于三绕组变压器的变电所的线损计算，除了要按公式把其包含的各个元件的线损计算出来外，仍需要把这三个元件的线损值进行累加；其线损率是通过累加后的线损值与此变电所中最小元件的相除而得到。
　　（2）统计线损计算。根据采集的电力集团的主网、110kV线路、110kV变压器、35kV线路、35kV变压器的输出端口和输出入端口的电量表读数，计算统计线损。[!--empirenews.page--]
　　3.2线损分析
　　线损成因分为技术方面的和非技术方面。技术方面主要是网架差自然能耗高、负荷重电压合格率低和无功补偿不足功率因数低。非技术方面的主要是在抄收和业务监察管理不善造成的，其主要表现方式：漏抄、估抄、用户窃电、表计误差或误接线和互感器倍率错误。线损分析方法：分片分析、扣除无损电量分析、与历史同期比较分析、与平均线损率比较分析、与理论线损对比分析、电能平衡分析。将统计线损的计算结果与理论线损的计算结果进行比较，用图形的方式直观地显示出来，并根据显示结果，分析统计线损和理论线损之间的差异及产生的原因。同时，在原始数据库不改动的前提下，模拟改变原有线路的参数值和运行方式，算出新的线损计算结果与没改变前的线损结果进行比较，可以为降损提供相应的依据。
　　3.3数据库管理
　　针对大庆油田电力网实际情况，本数据库的类型选择重点考虑方面：构造数据库的难易程度，程序开发的难易程度，数据库管理系统的性能分析，可移植性和可扩展性，数据完整性约束，安全性控制，支持汉字处理能力，较高的性能价格比。运行在Windows2000Professional上，并利用其形成的Access数据库，以及数据的保密性要求不高，数据量也比较适中。而Access数据库与Windows2000Professional是无缝连接，运行这种容量大小的数据库是完全可以的，对于保密性要求不高的数据是完全能够胜任的。又考虑到是同一种类型，技术上也是比较容易实现的。并对时下流行的几种数据库进行比较，决定采用Access数据库作为后台数据库。本软件采用微软公司出品的MSAccess作为后台数据库进行数据处理。
　　四、系统的特点
　　（1）本系统可以与已有的自动抄表系统、用电营销系统融为一体，形成综合信息管理系统。
　　（2）本系统可以提高电网的运行管理水平，使供电过程更加经济化、科学化、自动化。
　　五、结束语
　　油田电力系统网损是一个综合型的与经济关联的技术指标，而理论上线损和变损则是一面坐标，它不但能反映电力网结构和运行方面的合理性，又反映电力行业的技术水平和管理水平。系统软件能自动生成电力集团所属主网运行结构的数学模型，通过模拟改变系统的运行方式，对比分析其计算出的线损结果，可为电力集团所属主网的网络优化提供多种解决方案。
　　参考文献：
　　[1]陈珩.电力系统稳态分析[M].北京：水利电力出版社，2000.

《油田电力系统网损管理探索》

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