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1、基于MIS的配电网线损分析系统张铁峰 苑津莎 （华北电力大学，河北 保定 071003）摘要：结合县级电力局MIS开发实践，针对线损分析与MIS集成进行了研究。设计了配电网综合数据库，给出线损子系统与其他子系统的数据交换图，线损分析系统实现框架。开发了基于MIS的配电网线损分析系统，应用于河北省多家县级电力局。关键词：配电网；线损；MIS引言目前的配电网线损软件多以软件包的形式出现，单机运行，计算分析所需要的各种信息不能共享，数据的传递必须通过人工完成，工作量大，造成线损计算的周期长，数据的可靠性差。所以，开发基于MIS的配电网线损分析系统是具有重要意义和实用价值的工作。1配网数据的MIS存储
2、供电企业的信息管理一般按功能划分成若干个子系统，形成横向结构。各子系统又处于作业层，管理层，决策层等不同的层次，形成纵向结构。信息系统的集成要求实现作业层数据信息的共享，数据库的设计必须从全局去考虑，满足各个子系统信息查询、统计、计算分析要求。因此，必须对电力局生产、运行、管理的各个环节加以研究分析，发现和提取出各个对象及其联系的信息，以此为基础，进行数据库的设计。在各个环节中，配电网部分的结构最为复杂，点多面广，一直是电网管理的难点。配电网络由许多条馈线组成，馈线一般呈辐射状。馈线包括配电线路、负荷。线路可看作是由一个个杆塔连接而成，线路又分为干线和支线，支线下面可能又有分支，我们一般称干线
3、的支线为一级支线，一级支线下的支线为二级支线，如此类推，有时在配电网的一些区域中，甚至可达到六、七级之多。虽然大多数线路是纯粹的树形状,也有少量的线路带有环,这种环是为检修或故障时转移负荷用的,通常处于断开的状态。从实际应用看，配电网结构信息主要用于两个方面，设备信息管理和电网分析计算。由于各部门经常需要对配电网各线路及其设备进行大量的查询统计，如对线路长度、杆塔个数、配变容量等信息进行查询和统计，这就要求配电网结构信息的存储对查询有利，而电网分析计算要求配电网结构信息的存储能完整地反映电源、线路、负荷之间的电气连接关系。因而，配电网的数据库建模，必需从这两个方面出发，保证数据库设计的完整性，
4、共享性，一致性。传统的配电网计算分析软件要求直接输入计算用结构数据，形成邻接链表，大多采用数据文件存储，因而无论从其他子系统获取数据或其他子系统从其获取数据都很困难。文献1针对配电网线损计算与MIS的数据共享问题设计了配电网综合管理数据库，其核心是根据配电网馈线多数呈辐射状的特点，通过杆塔顺序存储线路，对少量带环馈线则通过杆塔顺序存储典型运行方式下的线路，计算时对开关状态进行搜索实现动态生成树。杆塔成为存储线路，连接设备的中心，这很好地解决了配电网拓扑结构的数据库存储问题，同时满足了配电网管理需求和电气分析计算需求。本文的软件采用文献1的思路编制。2线损系统数据的获取基于MIS的线损分析系统通
5、过共享“作业层”相关子系统数据库来获取需要的数据，线损分析系统与其它子系统的关系如图1所示。在数据库中，增加数据的共享性，必然会带来数据的安全性问题。在本系统中，数据的安全性通过数据库表的“授权”来保障，线损分析用户对所需子系统表只有“读”的访问权限，然而在线损计算时由于个别数据需要补充或通过改变导线型号来进行降损分析计算，这样系统不得不建有自己的相关数据库和允许其它系统访问的存有线损计算结果的数据库，线损分析系统的“数据获取”模块通过查询共享数据库数据将其“调入”，实现将结构数据和运行数据写入本系统的数据库。在本系统中，用POWERBUILDER的TREEVIEW控件制作的树管理器可以方便地
6、实现这些数据的管理，用户可以通过树管理器在本系统内任意改变干线或支线的导线型号，改变配变供电量，增加线路首端供电量，提高功率因素等进行降损分析计算，也可以重新“调入”原始数据进行理论线损计算。变电站数据库线路数据库变压器数据库配变电量数据库电压时统计数据库杆塔数据库电流时统计数据库线路电量数据库 配电网综合数据库实时子系统用电子系统配网GIS子系统生技子系统营销子系统线路开关数据库线损分析子系统运行数据结构数据拓扑分析线损计算图1 线损分析系统数据获取示意图 3线损计算与结果输出本文线损计算的主要界面如图2所示，用户可以灵活取值进行计算。提供三种线损计算方法进行计算，其中计及多种因素的计算方法
7、2最为详细，结果也最准确，其它两种为传统近似计算方法，均方根电流法3可以快速生成代表日线损，电量容量法3可进行全月线损估算；此外，通过改变馈线的干线或支线导线型号以及计算时的各种取值，可进行降损分析计算。主要有：更换高耗能变压器，提高用户功率因素，增加首端供电量，增加补偿电容器，加大导线截面，调整运行电压等，改变负荷运行曲线等。计算完成后，线路理论线损可存入线损系统的共享库，供地理信息系统查询，由于计算时已将线路按计算要求划分为节点和支路，因而，线损结果只能以节点对应的杆塔存储，这样通过杆塔的标识，仍然可以建立与线路的联系，在地理信息图上，可以以任意干支线查询线路损耗值和配电变压器损耗值。线损
8、计算的输出结果主要有：实际线损与理论线损值，变压器损耗明细，线路有功、无功损耗，以及因传输无功而引起的有功损耗，线路供电半径、变压器数量、总容量等线路统计数据，高计用户的变压器损耗，以及其在总损耗中的比重，线路的经济运行参数有最佳理论线损率，配变综合经济负载率等。系统的查询可实现全局、分站、分线的10kV线损各类损耗、线损率统计，以及线路变压器损耗的详细信息，还可以在地理信息系统中实现线损查询。系统还提供统计图查询，可查询分站、分线的线路损耗、变压器铜损、铁损的饼图，实际线损与理论线损各月对比直方图、曲线图，供电量与售电量的各月直方图、曲线图，使供电企业能够得到线路供电运行的趋势，分析线损变化
9、方向，从而为制定供电计划和线损指标提供依据。报表的打印一直是用户非常关心的问题，由于以往的报表系统难以实现用户打印的各种要求，本系统除提供常规线损综合统计报表外，还可以将基本数据导出，存为带有分割符的文本文件或Excel文件，这样，用户就可以在Excel表中打开，将基本数据任意组合、定义，实现自己想要的报表。图2 计及多种因素的配电网线损计算界面图4系统实现框架图线损分析系统的实现框架如图3所示。运 行 数 据结 构 数 据配电变压器电量数据 馈线供电量数据 馈线电压电流数据馈线线路数据 变电站出线数据馈线配变数据 拓 扑 分 析线损计算用数据统计分析计算降损分析计算理论线损计算线损计算结果换
10、大截面导线 变压器统计 导线总长 供电半径更换高耗能变 改变负荷曲线 增加补偿电容 提高功率因素分析对比报表图3 线损分析系统框架图5 结束语本文结合MIS系统开发，设计了可满足配电网管理和电气分析计算需求的综合数据库。给出线损分析系统与MIS其他子系统的数据交换示意图，以及计算分析结果输出的方法和线损分析系统整体实现框架。用PowerBuilder结合ORACLE数据库开发了基于MIS的配电网线损分析系统。软件作为MIS的一部分在河北几个县电力局获得应用，得到用户的认可。参考文献1 张铁峰，基于MIS的配电网线损分析系统，华北电力大学硕士学位论文，2001，12 2 张铁峰，计及多种因素的配
11、电网线损计算方法，华北电力大学学报,2005年第3期3 杨秀台，电力网线损的理论计算和分析，北京：水利电力出版社，1985作者简介张铁峰（1974-），男 ，华北电力大学电气工程学院博士生，研究方向为信息分析与处理。苑津莎，华北电力大学博士生导师，研究方向为信号分析与信息处理、电磁场理论及其应用。作者张铁峰联系方式：河北保定华北电力大学35号信箱 071003 TEL：0312-7522349 13731053150 E-MAIL：zhang_tiefengEditors note: Judson Jones is a meteorologist, journalist and photogr
12、apher. He has freelanced with CNN for four years, covering severe weather from tornadoes to typhoons. Follow him on Twitter: jnjonesjr (CNN) - I will always wonder what it was like to huddle around a shortwave radio and through the crackling static from space hear the faint beeps of the worlds first
13、 satellite - Sputnik. I also missed watching Neil Armstrong step foot on the moon and the first space shuttle take off for the stars. Those events were way before my time.As a kid, I was fascinated with what goes on in the sky, and when NASA pulled the plug on the shuttle program I was heartbroken.
14、Yet the privatized space race has renewed my childhood dreams to reach for the stars.As a meteorologist, Ive still seen many important weather and space events, but right now, if you were sitting next to me, youd hear my foot tapping rapidly under my desk. Im anxious for the next one: a space capsul
15、e hanging from a crane in the New Mexico desert.Its like the set for a George Lucas movie floating to the edge of space.You and I will have the chance to watch a man take a leap into an unimaginable free fall from the edge of space - live.The (lack of) air up there Watch man jump from 96,000 feet Tu
16、esday, I sat at work glued to the live stream of the Red Bull Stratos Mission. I watched the balloons positioned at different altitudes in the sky to test the winds, knowing that if they would just line up in a vertical straight line we would be go for launch.I feel this mission was created for me b
17、ecause I am also a journalist and a photographer, but above all I live for taking a leap of faith - the feeling of pushing the envelope into uncharted territory.The guy who is going to do this, Felix Baumgartner, must have that same feeling, at a level I will never reach. However, it did not stop me
18、 from feeling his pain when a gust of swirling wind kicked up and twisted the partially filled balloon that would take him to the upper end of our atmosphere. As soon as the 40-acre balloon, with skin no thicker than a dry cleaning bag, scraped the ground I knew it was over.How claustrophobia almost
19、 grounded supersonic skydiverWith each twist, you could see the wrinkles of disappointment on the face of the current record holder and capcom (capsule communications), Col. Joe Kittinger. He hung his head low in mission control as he told Baumgartner the disappointing news: Mission aborted.The supe
20、rsonic descent could happen as early as Sunday.The weather plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, with capsule attached, will move through the lo
21、wer level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilometers) and into the stratosphere. As he cross
22、es the boundary layer (called the tropopause), he can expect a lot of turbulence.The balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet (22.7 miles/36.53 kilometers). Here, Fearless Felix will unclip. He will roll back the door.Then, I would assume, he will slowly step out onto something
23、 resembling an Olympic diving platform.Below, the Earth becomes the concrete bottom of a swimming pool that he wants to land on, but not too hard. Still, hell be traveling fast, so despite the distance, it will not be like diving into the deep end of a pool. It will be like he is diving into the sha
24、llow end.Skydiver preps for the big jumpWhen he jumps, he is expected to reach the speed of sound - 690 mph (1,110 kph) - in less than 40 seconds. Like hitting the top of the water, he will begin to slow as he approaches the more dense air closer to Earth. But this will not be enough to stop him com
25、pletely.If he goes too fast or spins out of control, he has a stabilization parachute that can be deployed to slow him down. His team hopes its not needed. Instead, he plans to deploy his 270-square-foot (25-square-meter) main chute at an altitude of around 5,000 feet (1,524 meters).In order to depl
26、oy this chute successfully, he will have to slow to 172 mph (277 kph). He will have a reserve parachute that will open automatically if he loses consciousness at mach speeds.Even if everything goes as planned, it wont. Baumgartner still will free fall at a speed that would cause you and me to pass o
27、ut, and no parachute is guaranteed to work higher than 25,000 feet (7,620 meters).It might not be the moon, but Kittinger free fell from 102,800 feet in 1960 - at the dawn of an infamous space race that captured the hearts of many. Baumgartner will attempt to break that record, a feat that boggles the mind. This is one of those monumental moments I will always remember, because there is no way Id miss this.
