QGDW-11375-2015-配电网规划计算分析数据规范

ICS29.240

Q/GDW

国家电网公司企业标准

Q/GDW11375—2015

配电网规划计算分析数据规范

DataSpecificationforCalculatingandAnaynazingofthe

DistributionNetworkPlanning

2016-03-31发布2016-03-31实施

国家电网公司发布

1Q/GDW11375—2015

配电网规划计算分析数据规范

1范围

本标准规定了10（20）kV配网规划计算的公用信息模型、运行或预测数据模型以及数据交换方式。

本标准适用于配电网规划过程中涉及的配电网潮流计算、短路电流计算、可靠性计算、N-1计算、

无功优化计算、技术经济分析以及有关配电网终端配置计算等所需的基本数据。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T15544三相交流系统短路电流计算

Q/GDW215—2008电力系统数据标记语言—E语言规范

Q/GDW701—2012电网地理信息服务平台（GIS）电网图形共享交换规范

IEC61968-1接口体系和总体要求（INTERFACEARCHITECTUREANDGENERALREQUIREMENTS）

IEC61970.301能量管理系统应用程序接口–301节：公共信息模型（ENERGYMANAGEMENT

SYSTEMAPPLICATIONPROGRAMINTERFACE（EMS-API）–Part301:CommonInformationModel

（CIM））

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

国家电网公司公用数据模型stategridcommoninformationmodel

在公用信息模型的基础上构建的，符合国家电网公司需求的，便于国家电网公司各业务系统集成的

抽象模型。

3.2

E语言Elanguage

在IEC61970.301标准基础上，针对电网调度实时数据，为提高传输效率所制定的一种新型高效的

电力系统数据标记语言。E语言的相关规范可参照Q/GDW215—2008中的相关内容。

3.3

系统图systemdiagram

按照图形拓扑关系规则，依据一定的排布成图规则和特定数据类型，从地理电网模型抽取的反映区

域电网连接关系的逻辑图。

3.4

电网地理接线图geographicaldiagram

以GIS（地理信息系统，GeographicInformationSystem，简称GIS）为背景，在上面以经纬度的方

式精确标注或显示电力设备，如发电厂、变电站、线路、杆塔、电缆等地理位置的接线图。

3.5

单线图linediagram

将电网地理接线图中单条线路（馈线）以横平竖直展现的，反映电网设备连接关系和状态的逻辑图。

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3.6

N-1计算N-1calculation

10kV馈线出口或其中一个分段（包括架空线路的一个分段，电缆线路的一个环网单元或一段电缆

进线本体）故障或计划退出运行时，计算其联络馈线对整条馈线或非故障段的转供能力、转供路径等。

3.7

适配器adapter

面向异构系统集成，实现数据格式转换、通信协议转换或服务接口转换等目标的代理软件或服务。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

GIS：地理信息系统（GeographicInformationSystem）

CIM：公共信息模型（CommonInformationModel）

SG-CIM：国家电网公司公共数据模型（StateGridCommonInformationModel）

XML：可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage）

SVG：可缩放矢量图形规范（ScalableVectorGraphics）

GML:地理标记语言（GeographyMarkupLanguage）

5总则

5.1配电网规划计算分析是配电网规划设计工作的基础，其目的是提高规划工作质量和效率，提升规

划效益，满足国家电网公司配电网精益化管理的要求。

5.2配电网规划计算分析的任务是通过量化计算，确定配电网的供电安全水平、短路电流水平、供电

可靠性水平，无功优化配置方案以及配电自动化终端配置数量，并通过技术经济比较实现规划方案优选，

为配电网建设改造决策提供依据。

5.3配电网规划计算分析应遵循统一的数据标准与规范，相关数据接口应满足国家电网公司统一数据

交换平台的要求，并确保数据的唯一性与可用性。。

5.4配电网规划计算分析应建立基础数据维护机制，定期更新数据，确保数据有效性。

6配网规划计算分析数据输入与输出规范

6.1一般要求

6.1.1基本输入数据

配网规划计算分析的基本输入数据包含以下内容：

a）配电网络数据，即描述配电设备拓扑关系的数据。配电网络数据以图形化方式提供，包括地理

接线图、系统图和单线图，为GML、SVG、XML格式，详细格式参考Q/GDW701—2012中

的相关内容；

b）设备参数数据，包括导线型号，长度，变压器型号，容量，开关状态，无功补偿设备型号等，

以结构化数据的方式提供。详细数据格式见附录A，输入数据样例可参见附录B；

c）运行数据，包括安装在母线、开关、变压器等设备上的量测装置所记录的功率、电压、电流等

动态变化数据，以E格式文件或电子表格的方式输入。详细数据格式见附录A，输入数据样例

可参见附录B。

6.1.2数据输入输出要求

数据输入与输出应满足以下基本要求：（输出结果数据样例可参见附录C）

a）应充分利用现有的信息技术，输入要规范、准确、快捷；

b）使用数据库技术进行数据管理，并配有标准参数库，支持分布式计算；

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c）支持E格式文件或EXCEL等电子表格方式人工批量导入数据；

d）支持E格式文件或EXCEL等电子表格形式输出计算结果。

6.2潮流计算数据

6.2.1输入部分

潮流计算的输入部分基本参数包括以下两项内容：

a）基本数据输入（参考6.1.1基本输入数据和附录A，以下同）；

b）负载率。

6.2.2输出部分

以表格、图形、曲线等多种形式输出计算结果。计算结果包括以下内容：

a）母线电压。开关站、环网单元柜、配电室等厂站类设备中母线电压幅值和相角；

b）线段潮流。馈线段首末节点有功、无功幅值，电压幅值及相角，馈线段电流幅值；

c）电源点潮流。电源点注入有功，注入无功；

d）负荷潮流。负荷点负荷有功，负荷无功；

e）单条线线损列表。每条馈线的有功损耗和无功损耗；

f）所选计算馈线总线损。总的有功损耗和无功损耗；

g）系统中重载或过载的元件。

6.3短路电流计算数据

6.3.1输入部分

短路电流计算的输入部分基本参数包括以下三项内容：

a）基本数据输入；

b）归算至电源点系统短路容量和系统的R/X，归算方法可参考GB/T15544中的相关内容；

c）负载率。

6.3.2输出部分

以表格、图形、曲线等多种形式输出计算结果。输出计算结果包括以下两项内容：

a）馈线段首端短路电流。包括三相（A/B/C）短路电流和两相（B/C）短路电流；

b）馈线段末端短路电流。包括三相（A/B/C）短路电流和两相（B/C）短路电流。

对于中性点可靠接地的配电网，短路电流还包括单相接地和两相短路接地的短路电流计算结果。

6.4可靠性计算数据

6.4.1输入部分

可靠性计算的输入部分基本参数包括以下内容：

a）基本数据输入；

b）负载率；

c）设备故障率（线路、变压器、开关）、故障修复时间；

d）故障定位隔离时间、故障联络切换时间、故障上游恢复时间；

e）预安排隔离时间、预安排联络切换时间、预安排上游恢复时间；

f）预安排停电率，预安排平均停电时间。

6.4.2输出部分

以表格、图形、曲线等多种形式输出计算结果。输出计算结果包括以下四部分内容：

a）馈线段名称；

b）计算结果类型：包括馈线段可靠性计算结果、整条馈线计算结果、系统计算结果；

c）故障条件下的可靠性指标：可靠率（%）、停电频率（故障，次/年）、停电时间（故障，小时/

年）、缺供电量（故障，kWh/年）；

d）含预安排条件下的可靠性指标：可靠率（%）、停电频率（故障，次/年）、停电时间（故障，小

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时/年）、缺供电量（故障，kWh/年）。

6.5N-1计算数据

6.5.1输入部分

N-1计算的输入部分基本参数包括以下两项内容：

a）基本数据输入；

b）负载率。

6.5.2输出部分

以表格、图形、曲线等多种形式输出计算结果。输出计算结果包括以下两部分内容：

a）全馈线N-1计算结果输出

馈线出口断路器故障后，整条馈线的负荷是否可以转供。如果全部可以转供，则该馈线通过

N-1校验，否则视为不通过N-1校验。

计算结果中包括以下内容：馈线名称、故障段失电负荷、非故障段需转移负荷、非故障段实际转移

负荷、非故障段失电负荷所占总负荷的比例（%）、转供电源、全线计算结果。

b）馈线段N-1计算结果输出

每一个馈线段故障后，馈线中的除故障区段负荷外，其它负荷是否可以转供，如果可以转供，则认

为该馈线段通过N-1，否则视为不通过。如果全部馈线段通过N-1，则该馈线通过N-1校验，否则视为

馈线不通过N-1校验。

计算结果中包括以下内容：馈线名称、故障段失电负荷、非故障段需转移负荷、非故障段实际转移

负荷、非故障段失电负荷所占总负荷的比例（%）、转供电源、馈线段N-1计算结果。

6.6无功优化计算数据

6.6.1输入部分

无功优化计算的输入部分基本参数包括以下部分内容：

a）基本数据输入；

b）负载率；

c）折旧维修率；

d）投资回收率；

e）单位容量补偿设备投资；

f）全网最大负荷损耗小时数；

g）电价。

6.6.2输出部分

以表格、图形、曲线等多种形式输出计算结果。

计算结果包括：补偿点、馈线、补偿容量、补偿前功率因数、补偿后功率因数、补偿前电压、补偿

后电压。

6.7技术经济分析数据

6.7.1输入部分

技术经济分析的输入部分基本参数包括以下内容：

a）基本数据输入（含现状电网与规划电网）；

b）负载率；

c）配电设备（线路、变压器、开关、无功补偿等）的综合造价；

d）配电设备的运行费用；

e）配电设备的检修维护费用；

f）配电网供电负荷（含现状电网与规划电网）；

g）配电网供量（含现状电网与规划电网）；

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h）配电网供电可靠性（含现状电网与规划电网）。

6.7.2输出部分

以表格、图形、曲线等多种形式输出计算结果。

计算结果包括：减少单位停电时间所需投资、单位投资增供负荷、单位投资增供电量、总费用、收

益/成本（B/C）、收益增量/成本增量（iB/C）。

6.8配电终端配置计算数据

6.8.1输入部分

配电终端配置计算的输入部分基本参数包括以下内容：

a）用户平均供电可靠性率（RS-3）；

b）故障停电户时数占总停电户时数的百分比；

c）馈线的年故障率；

d）在故障定位指引下由人工进行故障区域隔离所需时间；

e）故障修复所需时间。

6.8.2输出部分

输出计算结果包括以下三部分内容：

a）每条馈线上的“二遥（遥信、遥测）”分段开关数；

b）每条馈线上的“三遥（遥信、遥测、遥控）”分段开关数；

c）每个“三遥”分段内的“二遥”分段开关数。

6.9数据质量要求

6.9.1数据质量基本要求

数据质量的基本要求主要包括以下五部分内容：

a）关键信息不能缺失，如导线型号、长度，变压器（电抗器、电容器）类型、容量，开关性质（是

否常开）等；

b）数据类型正确，如导线长度为数值类型，不能是字符类型等；

c）数据在合理范围内，如单条线路内线路段长度累加不能超过馈线的总长度；

d）数据在合理的序列内，如变压器容量序列、导线截面序列等；

e）所有的输入、输出数据都需要有时间标识。

6.9.2网络拓扑要求

网络拓扑要求主要包括以下两部分内容：

a）不能在规划网络内出现孤岛；

b）非环网运行时不能出现环网结构。

6.9.3运行数据要求

运行数据要求主要包括以下两部分内容：

a）现状电网的运行数据满足源系统基本数据输出要求；

b）规划电网的负荷数据满足负荷预测的基本数据要求。

7配网规划计算分析数据交换规范

7.1数据交换原则

数据交换原则主要包括以下五部分内容：

a）标准化原则：数据交换应采用国家电网公司统一数据交换平台，并满足IEC61968-1或SG-CIM

等标准的要求；

b）最小化原则：为保证数据交换的高效性和及时性，同时减少数据冗余，需要对交换数据的内容

进行梳理，仅交换所需数据，尽量保证数据的精简；

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c）完整性原则：在数据交换过程中，数据内容正确并且被完整保存，防止在处理过程出现错误或

者数据丢失；

d）一致性原则：在数据交换过程中，对数据进行校验、清理、融合、化简等处理工作，实现数据

在语义上的一致性，不存在数据冲突；

e）安全性原则：在交换过程中，要保证数据的安全，不因偶然和恶意的原因遭到破坏、更改和泄

露，对敏感数据要进行加密处理。

7.2数据交换文件命名规则

数据交换文件命名主要由前缀和后缀两部分组成。

前缀命名原则主要包括以下四部分内容：

a）CIM文件：电压等级+线路名称+出线开关编号-馈线资源ID-时间标识；

b）SVG文件：电压等级+线路名称+出线开关编号-馈线资源ID-时间标识；

c）GML文件：电压等级+线路名称+出线开关编号-馈线资源ID-时间标识；

d）E语言文件：开关名称-开关资源ID-时间标识。

后缀命名原则主要包括以下四部分内容：

a）SVG文件：.SVG；

b）CIM文件：.XML；

c）GML语言文件：.G；

d）E语言文件：.E。

7.3数据交换内容

配电网规划计算分析所需数据与现有信息系统之间的数据交互，在满足国家电网公司统一数据交换

平台相关要求的前提下，主要包括以下内容：

a）从地理信息系统（GIS）导入配电网拓扑数据；

b）从生产管理系统（PMS）导入配电网设备数据；

c）从营销系统导入用户数据；

d）从调度系统（SCADA）或配电自动化系统导入配电网运行数据；

e）直接从国家电网公司一体化规划设计平台中获取计算分析所需的各类基础数据。

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附录A

（规范性附录）

配网规划计算设备基本参数表

A.1规划区域

表A.1列出了规划区域的参数标识信息。

表A.1规划区域基本参数表

参数名称数据类型备注

规划区域标识*字符型规划区域的唯一编号。“*”为计算必须项目，以下类同

数据时间标识*整型整型数据格式标识数据日期（如20140101，以下类同）

A.2厂站

表A.2列出了规划区域内的所有厂站参数信息。厂站包括变电站、开关站、环网单元、电缆分支箱、

配电室等带有母线设备的容器。

表A.2厂站基本参数表

参数名称数据类型备注

厂站标识*字符型厂站的唯一编号

厂站类型*整型0-变电站、1-开关站、2-环网单元、3-电缆分支箱、4-配电室、5-其它

故障率浮点型次/年/座

故障修复时间浮点型单位：小时（h，以下类同）

厂站所属馈线的标识（唯一编号）。如果厂站属于两（多）条馈线，在每条馈线编号

所属馈线*字符型

之间用“|”分开，以下设备类同

数据时间标识*整型—

A.3电源

表A.3列出了规划区域内的装接在10kV线路上的发电机和其它分布式电源的参数信息。

表A.3电源基本参数表

参数名称数据类型备注

电源标识*字符型电源点的唯一编号

电源节点标识字符型—

所属馈线*字符型—

数据时间标识*整型—

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A.4母线

表A.4列出了规划区域内的所有母线的参数信息。

表A.4母线基本参数表

参数名称数据类型备注

母线标识*字符型母线的唯一编号

母线所属节点标识*字符型拓扑节点编号，以下类同

目标电压浮点型平衡节点母线的目标电压值，单位：kV

电压等级*整型单位：kV

电压上限浮点型—

电压下限浮点型—

参数名称数据类型备注

所属馈线*字符型—

数据时间标识*整型—

A.5馈线

表A.5列出了规划区域内的所有馈线的参数信息。

表A.5馈线基本参数表

参数名称数据类型备注

馈线标识*字符型馈线的唯一编号

馈线型号*字符型—

馈线长度*浮点型单位：km

0-10kV；

1-6kV；

2-20kV；

电压等级*整型

3-35kV；

6kV、20kV和35kV为特殊电压等级的配电线路，功能等同于10kV

线路

短路容量*浮点型上级电网等值的馈线所连接的母线短路容量，单位:MVA

综合造价*浮点型单位：万元/km。含设备本体造价和相关的安装建设费用

上级电网等值R/X浮点型上级电网等值的阻抗比，短路电流计算使用。

单位：kA，馈线出口开关量测到的电流幅值，也可以由其它量测

馈线电流浮点型

值经过计算获得

连接变电站10kV母线电压浮点型单位：kV，变电站10kV母线量测到的电压值，默认为10.5kV

平均故障定位隔离时间浮点型单位：h

平均故障停电联络开关切换时间浮点型单位：h

平均故障段上游恢复供电操作时间浮点型单位：h

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表A.5（续）

参数名称数据类型备注

平均预安排停电隔离时间浮点型单位：h

平均预安排停电联络开关切换时间浮点型单位：h

平均预安排停电线段上游恢复供电

浮点型单位：h

操作时间

预安排停电率浮点型单位：次/100千米.年

平均预安排停运持续时间浮点型单位：h

数据时间标识*整型—

A.6开关

表A.6列出了规划区域内的所有开关的参数信息。

表A.6馈线基本参数表

参数名称数据类型备注

开关标识*字符型开关的唯一编号

首端节点标识*字符型—

末端节点标识*字符型—

0-断路器；

1-负荷开关；

开关类别*整型2-隔离开关；

3-熔断器；

5-带保护的断路器

综合造价*浮点型单位：万元/台。含设备本体造价和相关的安装建设费用

故障率浮点型单位：次/年/100台

修复时间浮点型单位：h

0-不具有电动操作机构；

是否具有电动操作机构整型1-具有电动操作机构；

配电自动化优化规划计算使用

0-普通开关;

是否联络开关*整型

1-联络开关

所属馈线*字符型—

数据时间标识*整型—

A.7馈线段

表A.7列出了规划区域内的所有馈线段的参数信息。

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表A.7馈线段基本参数表

参数名称数据类型备注

线段标识*字符型馈线段的唯一编号

首端节点标识*字符型—

末端节点标识*字符型—

导线型号*浮点型—

线段长度*浮点型单位：m

充电电容浮点型单位：MVar

最大载流量浮点型单位：MVA

故障率浮点型单位：次/年/100千米

修复时间浮点型单位：h

0-非单相馈线段；

是否单相馈线段整型

1-单相馈线段；默认为非单相馈线段

所属馈线*字符型—

数据时间标识*整型—

A.8变压器

表A.8列出了规划区域内的所有变压器的参数信息。

表A.8变压器基本参数表

参数名称数据类型备注

变压器标识*字符型变压器的唯一编号

0-为两绕组变压器；

变压器类型*整型

1-为三绕组变压器

变压器型号*字符型为计算变压器绕组阻抗使用，属于必填项。

额定容量*浮点型单位：MVA

综合造价*浮点型单位：万元/台。含设备本体造价和相关的安装建设费用

所属厂站标识*字符型—

高压侧节点标识*字符型—

中压侧节点标识字符型此为三绕组变压器的数据项目

低压侧节点标识*字符型—

故障率浮点型单位：次/年/100台

修复时间浮点型单位：h

0-非单相变压器；

是否单相变压器整型

1-单相变压器；默认为非单相变压器

所属馈线*字符型—

数据时间标识*整型—

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A.9电抗器/电容器

表A.9列出了规划区域内的所有电抗器/电容器的参数信息。

表A.9电抗器/电容器基本参数表

参数名称数据类型备注

电容器/电抗器标识*字符型电容器/电抗器的唯一编号

节点标识*字符型—

电容器/电抗器型号*字符型—

额定容量*浮点型单位：MVar

综合造价*浮点型单位：万元/台。含设备本体造价和相关的安装建设费用

综合造价浮点型单位：万元

故障率浮点型单位：次/年/100台

修复时间浮点型单位：h

所属馈线*字符型—

数据时间标识*整型—

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Q/GDW11375—2015

附录B

（资料性附录）

配网规划计算参考算例

以图B.1为例建立一个规划计算算例。在该算例网络中，馈线1为架空和电缆的混合线路，馈线2

为馈线1的联络线路，其联络裕度为1500kW。馈线1的架空线路型号为LGJ-240（阻抗值为：0.153+j0.2

Ω/km），电缆线路型号为YJV-300（阻抗值为：0.0601+j0.0898Ω/km），配电变压器型号为S9，负荷点

按重要程度从重要到次要排序为e、d、c、b、a，其余网络参数见表B.1所示。图B.1中各负荷点连接

的配电变压器分别以Ta、Tb、Tc、Td、Te表示，熔断器分别以Fa、Fb、Fc、Fd、Fe以及F5表示。

图B.1算例网络图

针对图B.1的算例网络，开展潮流计算、短路电流计算、N-1计算、可靠性计算、无功优化规划计

算等所需的输入参数如表B.2～B.6所示。

表B.1算例网络数据表

线路长度设施故障停电率平均故障修复时间用户数负荷容量

设施

km次/百公里（百台）年h户kW

0-10.50.32——

1-220.15——

2-330.15——

3-430.32——

供电干线

4-510.32——

5-620.32——

6-720.32——

5-810.32——

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表B.1（续）

线路长度设施故障停电率平均故障修复时间用户数负荷容量

设施

km次/百公里（百台）年h户kW

2-a10.15——

4-b1.50.32——

分支线8-c1.50.32——

8-d0.50.32——

6-e10.32——

断路器—0.253——

柱上开关—0.22.5——

隔离开关—0.252.5——

熔断器—0.22——

变压器—0.354——

负荷点a———1800

负荷点b———1200

负荷点c———150

负荷点d———1100

负荷点e———1315

表B.2潮流计算输入参数表

计算参数类型参数值说明

潮流计算馈线集馈线1馈线2不参与潮流计算

变电站母线量测电压值

10.5—

kV

开关CB4量测电流值无出线开关无量测

配电变压器平均负载率50%—

配电变压器功率因素0.988936全部配电变压器采用相同的功率因素

表B.3短路电流计算输入参数表

计算参数类型参数值说明

短路电流计算馈线集馈线1馈线2不参与潮流计算

配电变压器平均负载率50%只针对潮流为基础的短路电流算法

变电站母线量测电压值

10.5—

kV

开关CB4量测电流值无出线开关无量测

短路容量

34010kV母线等值上级电网短路容量

MVA

电源点R/X0.310kV母线等值上级电网的电阻电抗比

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Q/GDW11375—2015

表B.4N-1计算计算输入参数表

计算参数类型参数值说明

N-1计算计算馈线集馈线1，馈线2—

变电站母线量测电压值