（广东电网有限责任公司东莞供电局 广东东莞 523000）
摘要：研制了基于全网在线线损计算的主变及线路经济运行闭环控制系统，该系统能在线给出主变经济运行建议、在线线路经济运行建议。现场试运行表明，该系统能够满足电网在线安全分析的需要。
关键词：线损；主变；线路；经济运行
0 引言
电网运行最重要的经济指标是网损。网损主要包括线路损耗和变压器损耗两大部分，其中线路担负着输送和分配电能的任务，电力线路运行时，将产生有功和无功损耗。由于各个电压等级电力线路的回数多，总长度大，所以总的电能损失也相当大。因此，开展电力线路经济运行，也是节约电能的一项重要措施。
另外变压器在整个电力系统中应用非常广泛。一般说来，从发电、供电一直到用电，需要经过3～5次的变压过程，其自身要产生有功功率损失和无功功率消耗。在广义电力系统（包括发、供、用电）运行中，变压器总的电能损失占发电量的10％左右。由于各变压器之间技术特性存在着差异，且变压器的有功损耗率随着负载变化而发生非线性变化，因此变压器的运行方式就存在着择优选取技术参数和最佳运行方式的问题。
电力线路经济运行是指通过择优选取电力线路经济运行方式和负载调整的优化，使电力线路总损耗（简称线损）最小的技术方法。主变经济运行是在确保变压器安全运行及满足供电量和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备；通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化；变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损失和提高其电源侧的功率因数，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。
1 系统结构
主变及线路经济运行闭环控制系统主要包括四大功能模块，分别为数据采集模块、变压器经济运行模块、线路经济运行模块、在线线损分析模块。各个模块相互配合，力求为电力部门提供一套行之有效的降损节能产品，同时最低限度的提高设备利用率。
1.1 数据自动采集模块
系统可以通过与SCADA系统的接口采集所需要的电网实时数据和电网运行状态量，作为状态估计、潮流分析、拓扑分析的数据依据。
1.2 电网监控与现实功能
通过与SCADA的接口，系统将电网实时数据传到本地，并将其显示到以电网主接线图为背景的运行界面上，为工作人员提供当前电网的运行信息。数据主要包括：①遥测值，如母线电压、变压器各侧的有功，无功和电流等；②遥信值，如断路器和刀闸开关的开合状态。
1.3 主变经济运行决策子系统模块
根据电网实际运行数据，系统对主变所允许的各种运行方式进行计算，与实际运行方式进行比较，对于满足控制条件的变压器，实行闭环控制。否则提出降低电网有功损耗的建议运行方式，并指出调整后可降低的有功、无功损耗。
1.4 理论线损在线计算分析模块
以电网实时数据和电网运行状态量为依据，通过实时的在线潮流计算，将每条支路的有功和无功损耗显示出来，为工作人员提供降损和线路整改的建议，从而达到线损分析功能。
1.5 线路经济运行决策子系统模块
本文从分析两回路专用供电线路的损耗出发，讨论几种情况下两回供电线路的经济运行，对于满足控制条件的，实行闭环控制。否则提出降低电网有功损耗的建议运行方式，并指出调整后可降低的有功、无功损耗。
2 设计依据
2.1 充分利用现有的SCADA/EMS系统提供的数据采集与控制平台，通过接口与其接驳，获取电网实时运行信息，使实时在线计算分析得以实现。
2.2 在电网安全运行分析系统的研发上走合作研发的道路，充分利用目前高等院校在电网安全运行分析方面的理论研究成果。
2.3 我公司变压器负荷经济运行模块目前已有多个实际应用，技术成熟。
3 运行流程
基于全网在线线损计算的主变及线路经济运行闭环控制系统正常运行过程如图3-1所示。
在系统运行流程图中，步骤2到3为数据准备阶段，步骤4到7是线损计算分析模块，步骤8到20 分别为主变和线路经济运行模块。
步骤2：开始后，电网实时运行数据采集模块从调度自动化的SCADA渠道采集得到实时数据。
步骤3：数据接口模块转换步骤2中采集的全网实时数据。
步骤4：线损计算分析模块根据电网实时数据分析当前电网有功、无功损耗，并为用户显示出来。
步骤5：用牛顿—拉夫孙潮流计算法对电网实时数据进行计算。
步骤6：显示当前计算结果。
步骤7：将当前的计算值存入历史库，然后结束。
步骤8：主变经济运行模块根据电网实时数据分析当前变压器各种运行方式下的电网损耗大小，并显示运行方式调整后的电网损耗以及较前一种运行方式所能坚守的有功损耗。
步骤9：通过主变不同运行方式的损耗对比，给出各个变电站的投切方案。
步骤10：根据各变电站的实时情况发出投切命令。
步骤11：线路经济运行模块根据实时数据分析当前线路运行方式下的损耗，并显示运行方式调整后的电网损耗以及较前一种运行方式所能坚守的有功损耗。
步骤12：通过线路不同运行方式的损耗对比，给出各个变电站的投切方案。
步骤13：根据各线路的实时情况发出投切命令。
步骤14：判断需要调整变电站是否处于实时闭环自动控制状态，即计算机自动控制变压器投切，如果是，则进入步骤17；如果不是进入步骤15；
步骤15：显示当前经济运行方式的调整建议，并由调度工作人员对设备进行调整。
步骤16：将步骤15中的经济运行调整建议存档，然后结束。
步骤17：对处于实时闭环控制的变电站，根据步骤10或11发出的投切命令，执行运行方式的调整命令。
步骤18：检测步骤17是否执行成功，当执行不成功进入步骤19。
步骤19：根据执行情况给出执行失败的原因。
步骤20：语音提示执行结果，然后结束。图3-1 系统流程图
4 结论
主变经济运行是在确保变压器安全运行及满足供电量和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备，通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化，变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损失和提高其电源侧的功率因数，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。
本系统安装使用后，以变压器损耗最低为原则，找出主变技术特性最优的运行方式，提出合理的变压器投运建议。若调度员根据给出建议和调整策略对变压器的运行方式进行调整，使全网主变都在经济运行区运行，将极大地降低电网损耗，取得良好的经济效益。
论文作者:张智华
论文发表刊物:《电力技术》2016年第11期
论文发表时间:2017/3/1
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