線損管理信息化在廣西水利電業(yè)集團的實踐與探索

高新強，黃有斌，許日金，江洪

（廣西水利電業(yè)集團有限公司，南寧 530023）

線損是電力企業(yè)一項重要的經(jīng)營指標，是企業(yè)管理水平高低的體現(xiàn)。當前，隨著縣域經(jīng)濟的不斷發(fā)展居，我集團的用電結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，其中居民生活用電與第三產(chǎn)業(yè)用電比例達到28%左右，這就更需要加強線損的精細化管理。

圖1 變電站電能信息采集子系統(tǒng)組成示意圖

近年來，我集團按照分區(qū)、分壓、分線、分臺區(qū)“四分管理”要求挖掘降損空間，加強信息化管理，使線損四分形成閉環(huán)管理模式。信息化管理中通過數(shù)據(jù)集成、電能信息采集系統(tǒng)建設(shè)，排除抄表、計量、運行等環(huán)節(jié)影響各縣公司實際線損水平的因素。通過與理論軟件計算結(jié)果比對，積極挖掘節(jié)能降損的空間[1-3]。

1 信息化管理工作內(nèi)容

1.1 電能信息采集系統(tǒng)原理及構(gòu)成

系統(tǒng)包括變電站電能信息采集子系統(tǒng)、專變臺區(qū)及重點用戶電能信息采集子系統(tǒng)、公變臺區(qū)電能信息采集子系統(tǒng)、小區(qū)低壓集中抄表子系統(tǒng)。通訊采取全載方式、半載方式、純RS-485方式三種方式相結(jié)合。與大客戶管理系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)、變電站抄表系統(tǒng)共同構(gòu)成配網(wǎng)線損管理系統(tǒng)，實現(xiàn)線損“四分”管理。

1.1.1 變電站電能信息采集子系統(tǒng)

每一個變電站基本采用一個變電站采集終端通過RS-485將最多32個三相多功能電能表連接起來，利用變電站采集終端上行無線通訊通道，與后臺主站系統(tǒng)進行雙向通訊，完成變電站各個計量點電能信息、異常信息的自動采集，通過變電站采集終端向后臺系統(tǒng)傳輸；后臺主站系統(tǒng)通過無線通訊方式向變電站采集終端下發(fā)各種任務(wù)指令，實現(xiàn)雙向交互。

1.1.2 專變臺區(qū)及重點用戶電能信息采集子系統(tǒng)

每一個專變臺區(qū)基本采用一個負荷管理終端通過連接用于動力用電計量的三相四線多功能電能表和用于照明用電計量的單相表，利用負荷管理終端上行無線通訊通道，與后臺主站系統(tǒng)進行雙向通訊，完成專變臺區(qū)電壓合格率，電壓、電流19次及以下各次諧波含量諧波監(jiān)測數(shù)據(jù)采集并上傳到主站，后臺主站系統(tǒng)通過無線通訊方式向負荷管理終端下發(fā)各種任務(wù)指令，實現(xiàn)雙向交互。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。

1.1.3 公變臺區(qū)電能信息采集子系統(tǒng)

每一個公變臺區(qū)基本采用一個集中器通過連接用于臺區(qū)總表考核的三相四線多功能電能表，利用集中器上行無線通訊通道，與后臺主站系統(tǒng)進行雙向通訊，完成三相多功能電能考核表的數(shù)據(jù)采集并上傳到主站，計算線損等。后臺主站系統(tǒng)通過無線通訊方式向集中器下發(fā)各種任務(wù)指令，實現(xiàn)雙向交互。

1.1.4 小區(qū)低壓集中抄表子系統(tǒng)

圖2 系統(tǒng)組成示意圖

圖3 公變電能信息采集子系統(tǒng)組成示意圖

根據(jù)小區(qū)低壓用戶電表的配置及分布情況，可有各種不同的組網(wǎng)方案，其系統(tǒng)組成示意圖與圖3相同。

通訊采取全載方式、半載方式、純RS-485方式三種方式不同，可有不同的配置方案。這里列舉半載方式系統(tǒng)配置表，詳見表1。

1.2 采集數(shù)據(jù)信息的類型和內(nèi)容

參與線損統(tǒng)計計算的數(shù)據(jù)主要包括兩類：

第一個是基礎(chǔ)信息：主要指所有配電網(wǎng)中設(shè)備元件的參數(shù)。包括線路、遠程采集終端數(shù)據(jù)、電表信息、數(shù)據(jù)采集點檔案等。通過基礎(chǔ)信息可以獲得線路上相應(yīng)信息。主要包括：

（1）線路、專變用戶、公用配變、電表的基礎(chǔ)檔案信息，以及變更信息。

（2）電能信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息通道數(shù)據(jù)、抄表方案等。

（3）計量裝置的CT／PT變比、以及變更記錄。

第二個是電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，主要包括：

用戶計量點表計需采集的數(shù)據(jù)：

（1）整點電能信息數(shù)據(jù)。

（2）整點各相電壓、電流、有功無功、功率因數(shù)。

（3）記錄日15分鐘最大需量及出現(xiàn)時間。

（4）表計告警事件。

10kV環(huán)網(wǎng)拉手處關(guān)口表數(shù)據(jù)：

（1）整點無功數(shù)據(jù)，正、反向有功信息。

（2）表計相關(guān)警告事件。

臺區(qū)考核表需采集的數(shù)據(jù)：

（1）整點電能量數(shù)據(jù)。

（2）自動累計計算電壓合格率。

（3）整點電壓、電流、P、Q數(shù)據(jù)、功率因數(shù)。

（4）代表日及月度各相電壓、電流的峰谷數(shù)據(jù)及其出現(xiàn)時間。

（5）最大三相不平衡電流、不平衡率。

（6）計量表告警事件。

1.3 實時理論線損的計算

實時理論線損計算要求能夠快速得到網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)正確數(shù)據(jù)，實時線損計算平臺需要的數(shù)據(jù)由于電能信息采集系統(tǒng)、調(diào)度的SCADA系統(tǒng)和負控系統(tǒng)可提供部分節(jié)點的實時有功功率、無功功率、母線電壓和電流，同時各線路和變壓器的參數(shù)已知，因此理論線損值可以通過實時的運算得到。

實際運算中，線路和變壓器的電能損耗可通過電流平方乘以電阻對時間的積分求得，計算精度主要取決數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)向?qū)崟r線損計算程序傳送數(shù)據(jù)的時間間隔，間隔越短，精度越高。當前大部分SCADA系統(tǒng)可完全采得電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。用此數(shù)據(jù)進行實時線損計算，與實際線損更接近。

1.4 理論線損與實時統(tǒng)計線損的比較

將計算得到的理論線損和統(tǒng)計線損進行比較分析，可進一步探究在不同負荷種類下的線路的理論線損計算的準確性和適應(yīng)性，為開展合理的理論線損計算提供科學的依據(jù)和分析平臺。如果通過上述計算數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，兩者相差較小，母線處的功率和電能達到平衡，則表明計量裝置及數(shù)據(jù)通道工作狀態(tài)正常；否則，如果通過關(guān)口表得到的統(tǒng)計線損和通過理論線損計算得到的有功功率積分電量偏差較大，則可反映某一量測點的計量裝置或數(shù)據(jù)通道存在異常的可能性。由此不僅可以實現(xiàn)統(tǒng)計線損的逐日管理，也可有效地發(fā)現(xiàn)計量表計的異常。

表1 設(shè)備配置表

1.5 理論線損的計算

我集團與珠海軟件公司合作開發(fā)了縣級供電企業(yè)線損管理計算軟件，編程環(huán)境使用Delphi6，后臺數(shù)據(jù)庫采用SQL SERVER2000，并采用了第三控件Visual Graph，通過軟件繪制配電網(wǎng)圖紙，軟件根據(jù)圖紙的拓撲形成計算模型，進行理論計算。開放端口與電能信息采集系統(tǒng)對接，可歸集供售電量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)線損的統(tǒng)計分析功能，通過對統(tǒng)計線損、理論線損進行比對，對各線路逐條分析，對各元件逐個對比，使線損四分管理工作實現(xiàn)精細化，努力挖掘出技術(shù)、管理降損空間[4]。

1.5.1 線損理論計算程序結(jié)構(gòu)

軟件以DCOM技術(shù)為核心，結(jié)構(gòu)為三層，架構(gòu)如圖4。

圖4 系統(tǒng)架構(gòu)圖

線損計算分三層，如圖5。（1）存儲管理層：采用Delphi自帶的db數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)線路結(jié)構(gòu)、導線與配變參數(shù)、數(shù)據(jù)的存儲與提取。（2）計算管理層：將配電網(wǎng)圖紙中線路結(jié)構(gòu)、導線配變參數(shù)修改的操作，轉(zhuǎn)化為對數(shù)據(jù)庫的操作；通過相應(yīng)功能選擇實現(xiàn)相應(yīng)的計算并存儲；按照一定數(shù)據(jù)格式要求將計算結(jié)果輸給用戶。（3）用戶界面層：實現(xiàn)圖紙及相應(yīng)數(shù)據(jù)與計算結(jié)果的錄入與查詢、分析等功能。

圖5 理論計算軟件總體結(jié)構(gòu)

1.5.2 線損理論計算程序的實現(xiàn)

軟件核心部分是由圖形形成拓撲，開展計算。拓撲過程如下：繪制元件后，元件生成本身“元件節(jié)點號”以及“上一節(jié)點號”，在與其他元件相連接后，其“上一節(jié)點號”與上個元件的“元件節(jié)點號”生成同一值，這樣在以后拓撲時就在邏輯上形成連接。開始計算后，由電源切入點開始向下進行拓撲，每遇一個節(jié)點判斷一次分支，每個分支分別向下判斷，依次記錄元件的結(jié)點位置，形成邏輯關(guān)系。識別到變壓器后，停止判斷，存儲好變壓器信息，計算時進行電流分配。

通過上述過程，判定各元件位置關(guān)系，依照電路原理識別本線路是否符合邏輯關(guān)系，有錯誤就及時報警并記錄報警信息（其中斷電用紅色點標出）。線路的拓撲結(jié)構(gòu)、元件參數(shù)、線路運行參數(shù)等信息錄入完備后即可開展計算。

通過理論軟件，計算出各線路與各低壓臺區(qū)理論線損數(shù)值，在年初下達生產(chǎn)經(jīng)營指標時提供依據(jù)，有效避免了線損指標制定的不合理與扯皮等問題。

2 線損四分管理實踐

2.1“四分”管理工作所采取的措施

2.1.1 分線管理措施

（1）分線統(tǒng)計的重點是放在10kV，要完善10 kV線路計量點安裝。按變電站來統(tǒng)計每條10 kV線路，按月統(tǒng)計分線線損。

（2）加強公變、專變以及月供電在5000千瓦時以上低壓電能表的定期檢查。

（3）分線異常：縣城網(wǎng)10kV有損線損率（含變損）大于5%，農(nóng)村線路10kV有損線損率（含變損）大于8%，進行數(shù)據(jù)異常分析，查找原因。

2.1.2 分臺區(qū)管理措施

（1）臺區(qū)的清理與普查。臺區(qū)售電量精確統(tǒng)計是臺區(qū)線損管理的一個難點，涉及到臺區(qū)低壓客戶與配變信息對應(yīng)是否吻合，抄表例日是否嚴格執(zhí)行等。針對線損異常臺區(qū)，客戶中心、計量中心、營業(yè)部共分組進行臺區(qū)清理工作。清理核查內(nèi)容包括臺區(qū)總表計量裝置、客戶劃分準確性、臺區(qū)無表包燈制外接負荷統(tǒng)計，客戶竊電等。臺區(qū)客戶普查面要到位，每一塊表，每一條線路均要做到來路清晰、掛接準確。

（2）建立起順暢管理機制，夯實工作基礎(chǔ)。一是按照集團公司《所屬供電企業(yè)低壓臺區(qū)精細化管理辦法》結(jié)合公司實際，抓好臺區(qū)管理；二是規(guī)范公用變、小區(qū)變的命名，確保設(shè)備的命名唯一和信息共享，保證臺區(qū)基礎(chǔ)臺賬、客戶掛接與現(xiàn)場的準確一致；三是實行線損分析例會制度，供電所每周對臺區(qū)線損有關(guān)情況通報。

（3）規(guī)范電量數(shù)據(jù)采集管理。一是規(guī)范總表管理。二是嚴格抄表例日管理，規(guī)范抄表行為。嚴格規(guī)定抄表人員的抄表時間，抄表路線；三是繼續(xù)大規(guī)模建設(shè)遠程集抄系統(tǒng)。集抄系統(tǒng)的應(yīng)用使供售電量的統(tǒng)計時間基本做到一致，保證統(tǒng)計線損數(shù)據(jù)的準確性。

2.1.3 分壓管理措施

（1）加強本公司營銷系統(tǒng)的使用，做好分壓線損基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入。

（2）按照集團公司分壓考核為標準（35kV及以上線損率不大于2.5%，10k V綜合線損（含變損）不大于6%，低壓線路綜合線損不大于10%），每月對分壓超標數(shù)據(jù)進行分析，查找原因。

2.1.4 分區(qū)（所）管理措施

（1）加強供電所線損考核，對供電所的考核也要分線、分臺區(qū)、綜合指標一起考核。

（2）加強營銷稽查，年內(nèi)由集團公司組織對所屬供電企業(yè)的不同供電所進行稽查。

（3）供電所定期召開線損分析會，對超標線路、超標臺區(qū)制定整改措施。

（4）搞好用電普查。所內(nèi)要搞好用電普查，堵塞營業(yè)漏洞。用電普查應(yīng)以實測電表、檢查互感器變比、查處無表用電和竊電為主要工作內(nèi)容，定期不定期地組織進行，查處差錯，堵塞漏洞[5-6]。

2.2 線損四分管理成效

自2010年啟動線損“四分”管理以來，通過完善基礎(chǔ)資料，加強對線損指標的四分管理與考核，找到線損管理的薄弱環(huán)節(jié)，有針對性地進行降損，開展集團系統(tǒng)內(nèi)的交叉稽查，即分片區(qū)抽調(diào)各所屬公司分管營銷的副總經(jīng)理，組成檢查組，異地交叉檢查，重點查處管理線損漏洞等。技術(shù)降損方面，通過以線損與供電可靠性為評價指標，在項目申報時即進行降損效益評估。通過兩方面的努力，降損工作取得明顯的成效。集團公司2011年度1～9月綜合線損與去年同期比下降0.85個百分點，節(jié)約電量近1億千瓦時，降損成效顯著，取得很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

3 結(jié)語

線損管理本身是復雜而又系統(tǒng)的工作，只有加強其精細化管理，才能找到節(jié)能降損的關(guān)鍵點，有針對性的進行降損。我集團通過開展線損管理信息化，做好電能信息采集系統(tǒng)、理論計算軟件等系統(tǒng)的應(yīng)用，杜絕線損管理中的盲區(qū)。

通過線損四分管理模式，細化各級線損的監(jiān)控、管理，強化考核機制，構(gòu)建健全的線損精細化管理體制，狠抓線損信息化工作，從細節(jié)著手，采取有力、有針對性地降損措施，及時發(fā)現(xiàn)問題，提高節(jié)能降損工作成效。通過以上管理措施，使線損有效降低，取得了良好經(jīng)濟與社會效益。

[1]廖學琦. 農(nóng)網(wǎng)線損計算分析與降損措施[M]. 北京: 中國水利水電出版社, 2003.

[2]雷銘. 電力網(wǎng)降損節(jié)能手冊[M]. 北京: 中國電力出版社, 2005.

[3]趙全樂. 線損管理手冊[M]. 北京: 中國電力出版社, 2007.

[4]洪成佳, 陳圣齊. 線損管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[A].2006年電力行業(yè)信息化年會論文集, 2006: 930-934.

[5]余南華, 陳炯聰, 高新華. 廣東電網(wǎng)線損“四分”管理的分析與對策[J]. 廣東電力, 2007, 20(11): 17-20.

[6]梁異先. 地級供電企業(yè)線損“四分”精細化管理實踐[J].電力需求側(cè)管理, 2008, 10(6): 53-55.