慧云服务企业供电安全仿真分析

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1、慧云服务企业供电安全仿真分析文/紫光通和副总裁王晖[博士]WangHui工矿类企业一般都是国有大中型企业，是国民经济的支柱企业，而电能通常是这些企业的主要能源形式。因此，保障工矿类企业的供电安全意义重大。其意义具体体现在：（1）工矿类企业一般对电力供应的安全可靠性要求极高，这要求工矿类企业中的相关人员对电网运行有全面而深刻的认识；（2）工矿类企业电网与电力主网相比，虽然有许多相似之处，但也有其自身的特点，这需要更适合工矿类企业电网的仿真分析工具；（3）外部电网主网的迅猛发展变化、工矿类企业本身的不断发展以及企业内部电网的逐步扩容新建等，致使工矿

2、类企业电网运行出现一些新问题；（4）随着SCADA系统在大型工矿企业的应用推广，有必要开发适用于工矿类企业电网的SCADA/EMS系统，实现对企业电网的实时监测与控制；（5）不对电网进行仿真分析，无法准确分析电网失稳诱发因素，无法制定防止电网崩溃的有效措施，难以保障电网的安全可靠运行；（6）提供针对工矿类企业的供电安全仿真分析服务，有利于提高工矿类企业电网运行的可靠性、科学性和合理性。紫光通和针对用电安全分析业务需求提供“慧云”用电安全分析服务，其具体功能如下：绘制详细电气接线图工矿类企业电网主要考虑的电气元件有：母线、发电机、变压器、交流线、

3、电缆、断路器、负荷等。本软件以图形可视化的方式按照实际的电气连接情况，通过连接线将这些元件连接起来，真正做到所见即所得，轻松完成电网结构和参数的输入。与实际情况一样，可以通过改变断路器的开断状态实现倒闸操作，改变电网的运行方式。为了使用方便，本系统可以绘制三类电气接线图：地理图、单线图和厂站图。地理图主要绘制各厂站以及各厂站之间的连接关系，适用于规模较大的电网。单线图主要绘制局部电网的电气主接线图，适用于研究某电网中局部电网的电气接线。厂站图主要绘制某变电站或发电厂内部详细的电气接线形式，包括断路器等开关元件。在电气接线图上可以显示各元件主要信

4、息，如：线路潮流、母线电压等。同时，在电气接线图上可以操作断路器开闭状态，从而改变电网的运行方式。电网数据集中数据库管理电网数据是电网计算分析的基础。本系统以各电力元件的铭牌参数建库，用户只需选择具体的元件型号，即可完成相关参数的输入，数据库自动实现参数的相关转换和计算。当有多人完成多个计算任务的时候，往往存在因为各计算任务的电网数据不一致，从而导致计算结果不一致的情况。应用数据库对电网数据进行集中管理，对设备铭牌参数、物理参数、计算结果等信息进行数据库建模，不仅可以保证各计算任务所用数据的一致性，而且极大地便于对电网数据的查询与管理。潮流计算

5、潮流计算作为电力系统仿真计算的基本功能之一，也是其它各项计算分析功能的基础。通过修改负荷大小、发电机出力、快关状态等参数，从而改变电网的潮流状态，形成一个潮流方式。类似地，形成多个潮流方式后，可以进行多潮流方式自动连续计算。潮流计算结果可以显示在地理图、厂站图以及单线图上，配合图形的显示，可以方便地了解电网的运行方式、潮流分布和电压分布情况。可以轻松将计算结果转换成文本文件或Excel表格，方便各种报表的书写。短路电流计算对于工矿类企业电网，计算各种运行方式下各节点的短路电流大小是一项非常重要的工作，是选择和校验电器设备、继电保护整定以及校核电

6、动机的起动等工作的重要参考依据。本系统具有多种短路电流方式，可以对全网，或对系统中任意指定的某一分区、某一电压等级范围内的所有节点的短路电流水平进行扫描计算。还可以计算指定节点的各序电压、各相电压，以及该节点相关支路的各序电流、各相电流。无功优化计算无功功率对于电网安全稳定运行至关重要，它与电压密切相关。一般来说，无功过剩电压将会升高，无功不足电压将会降低。对于工矿类企业电网来说，异步电动机负荷比例相当大，需要消耗大量的无功，进行无功补偿是非常普遍的事情。无功优化计算就是考虑所有可以利用的无功控制手段，如：并联电容器、发电机无功出力、变压器抽头

7、等，来调节电网的无功分配情况，使得电网电压在规定范围内的同时，网损最小。通过合理优化配置无功补偿设备是电网节能降损主要手段，对于工矿类企业来说更是意义重大。暂态稳定计算为了检验电网在当前运行方式下，如果发生某种故障能否保持安全稳定运行，是否会影响有关设备工作，是否会危害某些生产工艺，此时就需要进行暂态稳定仿真计算分析。对于工矿类企业电网，故障形式可以分为内部电网故障和外部电网故障两种。通过对指定故障情况下的暂态稳定计算，对工矿内企业电网的功角稳定、频率稳定和电压稳定等问题进行研究，分析电网失稳诱发因素，有助于加深对电网的了解，制定防止电网崩溃的

8、有效措施。供电能力分析供电能力分析是对工矿类企业电网总体水平的概括和了解。供电能力分析是检验电网设计、运行方式是否合理的重要方法。主要是根据电网的网架