基于电源追溯和供电可靠性的重要负荷保电研究

基于电源追溯和供电可靠性的重要负荷保电研究

周艳平  刘磊  周雪燕  潘江灏  邓成兰

云南电网有限责任公司昆明供电局  云南昆明  650000

摘要：以电网调度运行模式的日常工作为切入点，并与电网的实际运行状况相联系，对有关技术内容进行深入的探讨，并对重要负荷保电决策技术与可视化应用软件进行了设计，为电网安全稳定运行提供了技术保证。

关键词：电源追溯；供电可靠性；重要负荷保电

引言

近几年，伴随着城市化进程的加快，对高质量、高可靠供电的城市电网提出了更高的需求。在城市中也出现了更多的重要保电任务，为的是让电力能够更好地服务于政治、经济、民生，促进社会的和谐发展，因此，在每个保电任务中，都会有详细的保电计划，以确保圆满的完成保电任务。与此同时，伴随着国家电力系统的不断发展，电网的规模不断扩大，接线模式和运行模式也变得更加复杂，电力负荷也变得更加繁重，因此，对系统的安全性和稳定性的挑战也变得更加严重[1]。每家供电企业都有一些必须要重点保电的用电负荷，如果发生了这种情况，那么对于重要负荷来说，就必须要建立一个准确、便捷的保电支持系统。

1、基于广度优先算法的电源追溯可视化

通过电源追溯，可以迅速地查找出某个重要供电设备的实际供电路径，并与可视化的显示方式相结合，以清晰、直观的方式进行展现，使得电网管理人员可以迅速地整理出电网中的各个重要负荷的供电通道，并形成保电通道和设备集合，为重要负荷的供电保障工作提供了强大的技术支撑，同时也有助于电网管理人员更加全面、迅速地掌握电网的结构，为电网安全、稳定地运行提供技术保证。

1.1路径追溯算法研究

目前，在大型、复杂的电力网络中，在对电力网络的结构有很好的认识的前提下，为低压设备找到电源需要花费很长的时间，所以，如何快速、精准地找到高负荷的供电路线，就成了供电公司的普遍需要。广度优先算法属于最简易快捷的图片搜索算法之一，它的基本思想与树的按层遍历相似，它首先访问出发点V0，接着访问V0所有未被访问的邻居节点Vi，然后再依次访问Vi所有未被访问的邻居节点。将V0设定为低压设备拓扑分析后的节点，将V0当作搜索起点，利用广度优先算法，获得的遍历次序为V0,V1,V2,V3,V4,V5,V7。假定V7是一个功率终端，那么V0的功率供应通路是V0,V1,V3,V4,V7。

图1 广度优先算法

1.2供电路径可视化展示

通过对供电路径进行可视化显示，能更好地显示线路的信息。为了更好地展现电力线路及设备集合，将文字及图表有机地融合在一起。以可视性显示为主，使用了拓扑图、功率图等，在这三种方法中，拓扑图所展示的信息比较详尽，而且所包含的信息也比较丰富。而在此基础上，以潮流图为基础，所展示的供电路径信息也比较简单、直观。这两种方法互相结合，可以在整体和细节上，将设备的供电路径展现出来，从而给调度人员和工作人员提供一个全面有效的信息。在此基础上，提出了一种新的线路显示方法，该方法对线路显示过程中的线路不产生任何的干扰，并且可以在任何时候对线路进行浏览和删除[2]。

2、重要用户的实时监视和防误校验

不管是电网模型还是电网的实时运行状况，都在不断地改变着，这就会造成重要负荷的供电路径也会随之改变。因此，如果供电单位的操作人员没有能够对系统的结构进行及时的把握，就会对系统产生错误的操作，从而造成严重的结果。所以，在远程控制中加入对重点负荷的检查，能够防止操作者的错误操作，确保电力系统的安全运行。在电力系统工作人员在进行拉路前，可以先对其进行一次操作校验，在对目前的设备进行操作后，会对重要用户造成什么样的影响，可以有效地避免出现不必要的误操作。为了提高对重点客户的电力供应的可靠性，必须对重点客户进行实时监控[3]。在出现了跳闸故障之后，后台服务程序可以迅速地对停电设备进行分析，从而对停电的重要用户进行分析，将停电的重要用户及时地告知电力系统工作人员，让他们对目前电网中重要的停电用户有更多的了解，让工作人员能够及时地制定出保电方案。

3、应用策略

近几年，伴随着我国城镇的提前布局，城镇与经济的迅速发展，对城镇供电系统的高质量与可靠供电提出了更高的需求。在我国，城市面临着日益增多的重要保电工作，为使电力能够更好地为政治、经济、民生服务，促进社会的协调发展，因此，在进行每一项保电工作时，都需要制定详细的保电计划，确保能够顺利地完成保电工作[4]。随着我国电网的发展，随着供电设备的不断升级，供电设备的供电质量也在不断提高，供电设备的可靠性面临着日益严重的挑战。具体的保电策略为：

首先，利用图论宽度优先的方法，追踪重点负荷的供给路线，整理出不同类型的关键负荷的供给路线，并建立相应的保障线路与设备集合。

第二步，根据电力系统的潮流图，绘制出重点负荷的电力供应路线；在此基础上，利用电力流地图来显示重点负荷的电力供应路线，并对重点负荷的电力供应路线采用特定的染色方式，以区分电力流地图上的其他电力供应路线；将主要负荷位于电厂站点的位置画出专门标志，与其他电厂站点区分开来；在主要负荷的电源线路上画出指示电流流向的箭头；

第三步是对重点负荷的监控与安全检查；对关键负荷进行了实时监控，在出现了跳闸故障之后，可以对受到影响的关键负荷进行预警，在对跳闸事件进行了分析之后，可以获得一个跳闸开关，并使用一张潮流图来仿真地计算出在该开关被跳闸之后会受到影响的关键负荷，对于由于故障而导致的关键负荷的断电，可以立即弹出一个警告的窗口。对关键负荷实施安全检查，在远程控制之前加入安全检查，利用潮流模拟推算出拉路后关键负荷受到影响的程度，并对运行后关键负荷发生故障的情况进行分析，评估其安全程度，防止因故障导致的关键负荷断电。

以电源追溯为基础，进行了重要负荷保电决策技术与可视化显示方式，在步骤一中，可以设置溯源终止条件，选定了一个路径终结节点，在重要负荷所对应的节点和终结节点之间的路径就是供电路径。

在电力线路图上，采用文字展示与可视化的方法来显示电力线路，给调度员和方程式人员提供全面有效的信息；支撑电源线路的流程图的显示，将重点负荷的电源线路从高到低依次显示，显示出的数据有一定的层级和清晰的结构。本项目拟采用多层次的方法，利用潮流图中的关键负荷供电路径，实现对关键负荷供电路径的实时显示，实现关键负荷的多层次显示，并支持关键负荷的动态显示和删除，以及关键负荷上的动态显示，并通过显示箭头指示关键负荷的流向[5]。

4、结语

综上所述，本文的重点是从电网调度运行模式的日常工作的视角入手，并与电网的实际运行状况相联系，在对有关技术的内容进行深入地探讨之后，构建了一个重要负荷保电的决策技术与可视化应用软件，从而为重要负荷的保电提供了一个准确、便捷的保电决策技术支撑。

参考文献

[1]袁晓峰,卢芳,钱栋,等.基于电源追溯和供电可靠性的重要负荷保电研究[J].自动化应用,2016(7):101-101,103.

[2]赵永生,秦浩,甘德志,等.基于大数据技术的供电可靠性中压停电事件实时智能分析研判与增益研究[J].贵州电力技术,2019.

[3]祖其武牛玉刚邹媛媛卿湘运.基于弹性负荷分时调度和多电源联合供电的微网经济运行[J].电力系统保护与控制,2018,046(004):20-27.

[4]许运卿.保安电源UPS及直流系统供电可靠性分析[J].百科论坛电子杂志,2020,000(013):1308-1309.

[5]陈泽西,王朴,田禾,等.基于负荷特征的有源配电网供电可靠性监测研究[J].电网与清洁能源,2022,38(5):65-70,78.