計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)線損計(jì)算差異的分析

蔡秀玲

（廣州供電局有限公司，廣東 廣州 510620）

近幾年來各級(jí)供電企業(yè)在信息系統(tǒng)的建設(shè)上投入了相當(dāng)大的人力、財(cái)力和物力，也取得了一定的效果：規(guī)范了管理、健全了基礎(chǔ)資料，初步建成了企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，甚至廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了信息共享。

對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)來說，電能量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性關(guān)系到電力企業(yè)的整體經(jīng)營效益，如何實(shí)現(xiàn)電能量數(shù)據(jù)的管理，是電網(wǎng)運(yùn)營的關(guān)鍵問題。電力網(wǎng)電能損耗（簡稱線損）是衡量供電企業(yè)經(jīng)營管理的重要技術(shù)指標(biāo)，也是供電企業(yè)能真正體現(xiàn)供電企業(yè)管理水平的重要技術(shù)指標(biāo)，能準(zhǔn)確反映其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、布局、運(yùn)行方式、管理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果、經(jīng)營管理水平、科學(xué)技術(shù)裝配水平。線損的高低，能夠?yàn)楣╇娖髽I(yè)提供節(jié)能、降損提供依據(jù)，也能為線路整改、打擊偷電、漏電提供重要參考線索。

電量的損耗綜合統(tǒng)計(jì)涉及環(huán)節(jié)多、數(shù)字多、工作量大，且多年來電能量數(shù)據(jù)分散在各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)、營銷信息管理等信息化系統(tǒng)，統(tǒng)計(jì)的口徑不一，使得線損綜合統(tǒng)計(jì)成為供電部門最“棘手”的問題。隨著電能計(jì)量技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，以及營銷信息化工作的不斷推進(jìn)，用電側(cè)管理終端得到了全面覆蓋。使得統(tǒng)一口徑，實(shí)現(xiàn)綜合線損統(tǒng)計(jì)和準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)成為可能。

其中，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)線損四分管理領(lǐng)域關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供重要的支撐，目前線損管理功能一般都是在計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。

表1 計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)與營銷系統(tǒng)合格率域值的差異

1 計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)基本構(gòu)架及線損管理功能

計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源來自于配變計(jì)量監(jiān)測終端、負(fù)控終端、低壓集抄以及廠站電能量遙測終端的數(shù)據(jù)采集，并實(shí)現(xiàn)了與配網(wǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)的配網(wǎng)設(shè)備檔案、營銷客服系統(tǒng)的用戶相關(guān)檔案的信息集成與動(dòng)態(tài)更新，并可將數(shù)據(jù)共享至數(shù)據(jù)庫，全面搭建起了一個(gè)一體化的綜合應(yīng)用計(jì)量自動(dòng)化平臺(tái)。

經(jīng)過多年的建設(shè)與發(fā)展，系統(tǒng)功能得到不斷地加強(qiáng)和完善，其除了具備最基本的對(duì)各電壓等級(jí)計(jì)量設(shè)備電量數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控功能外，還具備許多如：錯(cuò)峰管理與錯(cuò)峰分析功能、線損統(tǒng)計(jì)及線損管理功能、用戶節(jié)能分析功能、計(jì)量異常監(jiān)測及用電檢查功能、供電質(zhì)量監(jiān)測功能等綜合應(yīng)用功能。

1.1 計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的基本構(gòu)架

一般計(jì)量自動(dòng)系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)分為5層：終端設(shè)備層、通信服務(wù)層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層和基礎(chǔ)應(yīng)用層。

1.1.1 終端設(shè)備層

終端設(shè)備層由負(fù)荷管理終端、低壓抄表集中器、配變監(jiān)測計(jì)量終端等計(jì)量自動(dòng)化終端構(gòu)成。其主要任務(wù)是完成供用電設(shè)備的電能量、負(fù)荷等信息的采集并執(zhí)行或轉(zhuǎn)發(fā)主站下發(fā)的控制命令。

1.1.2 通信服務(wù)層

包括電力專用通信網(wǎng)絡(luò)與公共通信網(wǎng)絡(luò)，為終端設(shè)備與主站的雙向數(shù)據(jù)傳輸提供通信信道。

1.1.3 數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層以各種通信方式接入各種類型終端，按照規(guī)定的通信協(xié)議解析數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，并監(jiān)視通信質(zhì)量，管理通信資源。它主要由通信接入設(shè)備、采集服務(wù)器、認(rèn)證服務(wù)器、支持軟件、通信協(xié)議解析軟件等構(gòu)成。

1.1.4 數(shù)據(jù)處理層

數(shù)據(jù)處理層對(duì)采集數(shù)據(jù)、系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)、系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)以及檔案數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理、分類存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份設(shè)備、系統(tǒng)接口設(shè)備、數(shù)據(jù)庫、平臺(tái)軟件等構(gòu)成。

1.1.5 基礎(chǔ)應(yīng)用層

基礎(chǔ)應(yīng)用層主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的維護(hù)及基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)應(yīng)用，保證數(shù)據(jù)的完整性準(zhǔn)確性，提供簡單的維護(hù)、展現(xiàn)界面，包括參數(shù)管理、系統(tǒng)管理、報(bào)表管理、負(fù)荷管理、集抄管理、配變監(jiān)測、WEB發(fā)布、事項(xiàng)告警等，主要由應(yīng)用服務(wù)器、應(yīng)用工作站、WEB服務(wù)器以及相關(guān)維護(hù)、應(yīng)用軟件等構(gòu)成。

1.2 “四分”線損管理功能

四分線損是一體化計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的核心應(yīng)用之一，而基于計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)時(shí)效性高，能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)線損分析。系統(tǒng)提供多種分析手段，為客戶提供方便、快捷的線損分析工具，準(zhǔn)確、快速查找到引起線損異常的因素。為降損或線損異常的原因定位提供先進(jìn)的技術(shù)支持。

“四分”管理是指供電局所管轄電網(wǎng)采取包括分壓、分區(qū)、分線和分臺(tái)區(qū)的線損管理在內(nèi)的綜合管理方式。線損“四分”管理旨在將線損管理指標(biāo)層層分解，將降損責(zé)任層層細(xì)化，最后落實(shí)到具體線路、臺(tái)區(qū)甚至個(gè)人，從各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行降損，實(shí)現(xiàn)線損管理的精細(xì)化。

基于營銷系統(tǒng)與配網(wǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)的臺(tái)賬信息及GIS平臺(tái)的電網(wǎng)拓?fù)湫畔?，?shí)現(xiàn)了分區(qū)、分壓、分線、分臺(tái)區(qū)線損率的統(tǒng)計(jì)、分析。同時(shí)，也可通過計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集遠(yuǎn)程計(jì)量終端的電能量數(shù)據(jù)，對(duì)安裝了遠(yuǎn)程計(jì)量設(shè)備的線路和臺(tái)區(qū)進(jìn)行線損率實(shí)時(shí)計(jì)算。

目前線損在計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用情況一般如下：110kV及以上電壓等級(jí)線損統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確，35kV及以下線損的異常率偏高；部分饋線和臺(tái)區(qū)由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)及部分終端運(yùn)行異常，造成計(jì)算所需數(shù)據(jù)不全或不準(zhǔn)確，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)線損不準(zhǔn)確。

臺(tái)區(qū)線損統(tǒng)計(jì)難的關(guān)鍵因素是變-戶拓?fù)潢P(guān)系不全或不準(zhǔn)確，部分居民用戶抄表大部分未能實(shí)現(xiàn)同期抄表。

2 計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)線損計(jì)算差異分析

2.1 線損數(shù)據(jù)比情況

（1）主網(wǎng)數(shù)據(jù)

主網(wǎng)數(shù)據(jù)無比對(duì)，采用人工報(bào)表審核排除遺漏。表計(jì)的臺(tái)帳信息在計(jì)量中心。

（2）配網(wǎng)數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)質(zhì)量平臺(tái)對(duì)營銷系統(tǒng)與計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)，相應(yīng)比對(duì)系統(tǒng)只有比對(duì)框架但是沒有實(shí)現(xiàn)該功能，更沒有精確比對(duì)兩系統(tǒng)具體參數(shù)。

2.2 計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)線損計(jì)算差異分析

（1）計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)與營銷系統(tǒng)線損合格率域值不同導(dǎo)致不一致。營銷系統(tǒng)區(qū)分農(nóng)網(wǎng)與城網(wǎng)，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)不作區(qū)分，見表1。

（2）計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)不一致導(dǎo)致的差異。重要參數(shù)缺失的問題檔案在觸發(fā)時(shí)異常，導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)失敗。

（3）計(jì)量主站數(shù)據(jù)突變導(dǎo)致的差異。出現(xiàn)數(shù)據(jù)突變的原因如下，裝置異常，如裝置故障、寄存器受到干擾和凍結(jié)數(shù)據(jù)丟失等；現(xiàn)場裝置出廠設(shè)置未變；終端網(wǎng)絡(luò)地址重復(fù)；終端更換。

（4）區(qū)局與系統(tǒng)臺(tái)區(qū)范圍不同、分線數(shù)不同導(dǎo)致的差異。

（5）臺(tái)區(qū)線損計(jì)算周期不同導(dǎo)致的差異。市場部按照單、雙月各自統(tǒng)計(jì)50%區(qū)域的范圍計(jì)算線損。計(jì)量主站統(tǒng)計(jì)線損最小周期為日，月線損計(jì)算時(shí)間為1號(hào)零點(diǎn)到次月1號(hào)零點(diǎn)。

2.3 線損管理中可能存在的問題

2.3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

（1）分線線損和分臺(tái)區(qū)線損的異常率偏高。主要原因是遠(yuǎn)程計(jì)量終端維護(hù)界面不清晰、配變計(jì)量終端電流互感器變比與檔案不符、在線率不穩(wěn)定、部分電能量數(shù)據(jù)采集不完整，以及變-戶拓?fù)潢P(guān)系的準(zhǔn)確率較低。

（2）對(duì)于發(fā)生轉(zhuǎn)供電的10kV饋線無法精確統(tǒng)計(jì)分線線損率，只能合并計(jì)算，無法精細(xì)化開展線損分析。

2.3.2 主站

（1）由于制度的制約，每月一日都要集中抄表和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致在同一時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)要處理大量的數(shù)據(jù)，使得系統(tǒng)的負(fù)荷很重，直接降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

（2）根據(jù)發(fā)展的需要，系統(tǒng)的貯存容量不能滿足日后發(fā)展的需要，需擴(kuò)容，合理規(guī)劃硬件的建設(shè)。

2.3.3 負(fù)控終端

（1）負(fù)控終端覆蓋問題；

（2）營銷系統(tǒng)中有負(fù)控檔案的專變戶數(shù)與計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中有負(fù)控檔案的專變戶數(shù)存在差異；

（3）停用、停電終端；

（4）采集數(shù)據(jù)失敗終端；

（5）通訊信號(hào)接收能力差。

2.3.4 配變計(jì)量終端

（1）終端覆蓋問題；

（2）現(xiàn)場終端接線錯(cuò)誤，影響計(jì)量準(zhǔn)確性；

（3）終端故障維護(hù)不及時(shí)，影響數(shù)據(jù)采集完整率；

（4）現(xiàn)場終端無信號(hào)；

（5）終端參數(shù)出廠配置錯(cuò)誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)上傳異常；

（6）現(xiàn)場安裝的分回路終端部分不能正常采集分回路數(shù)據(jù)，造成資源浪費(fèi)；

（7）現(xiàn)場公變臺(tái)區(qū)改造或擴(kuò)容后，由于互感器未對(duì)應(yīng)容量進(jìn)行更換，造成配備計(jì)量終端計(jì)量數(shù)不準(zhǔn)確。

（8）配變計(jì)量終端電流互感器變比與檔案不符。

2.3.5 低壓集抄

（1）還在沿用居民集中抄表系統(tǒng)的供電局，采用的是長壽命脈沖機(jī)械表和半自動(dòng)抄表方式，需要用抄表機(jī)到現(xiàn)場集中抄收；

（2）所有接入用戶所用的機(jī)械電能表相應(yīng)地更換為具備通訊接口的電能表，工作量依然艱巨。因此，要把控好整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度，加快集抄的建檔調(diào)試和驗(yàn)收工作的進(jìn)度，確保低壓集抄工程的項(xiàng)目完成率，同時(shí)也要對(duì)已裝的集中器進(jìn)行常態(tài)化的維護(hù)，建設(shè)與維護(hù)并重，確保已裝和新裝終端正常運(yùn)作使用；

（3）部分終端故障維護(hù)不及時(shí)，影響數(shù)據(jù)采集完整率；

（4）現(xiàn)場終端無信號(hào)；

（5）脈沖機(jī)械表本地集抄只有實(shí)時(shí)電量，沒有月電量凍結(jié)功能；

（6）脈沖機(jī)械表本地集抄的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性需要靠維護(hù)單位巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，不能依靠計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常等問題。

2.3.6 時(shí)鐘

電能表與主站時(shí)鐘不統(tǒng)一，將造成以下影響：

（1）電能表時(shí)鐘滯后，導(dǎo)致不能按時(shí)抄回凍結(jié)電量；

（2）電能表時(shí)鐘差異影響負(fù)荷曲線準(zhǔn)確性（峰平谷電量準(zhǔn)確性），影響計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確；

（3）營銷系統(tǒng)線損計(jì)算有偏差；

（4）廠站抄錄不及時(shí)造成上午統(tǒng)計(jì)主網(wǎng)線損數(shù)據(jù)偏高。

3 建議

（1）對(duì)基礎(chǔ)檔案進(jìn)行梳理，確?；A(chǔ)檔案與實(shí)際電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相統(tǒng)一。

（2）為使電能計(jì)量更加準(zhǔn)確，將線損率降至最低，加快推進(jìn)線損管理系統(tǒng)上線，對(duì)部分配電線路安裝分段計(jì)量裝置。

（3）35kV及以下線損的異常率偏高，組織對(duì)35kV線損模型進(jìn)行核查。

（4）重視從電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、生產(chǎn)技術(shù)到經(jīng)營管理等全過程中與降損密切相關(guān)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

（5）提高電壓和功率因素。要推廣應(yīng)用有載調(diào)壓配變，根據(jù)負(fù)荷和運(yùn)行情況適當(dāng)提高運(yùn)行電壓；根據(jù)線路輸送容量、輸送距離和電網(wǎng)發(fā)展情況進(jìn)行必要的升壓改造，對(duì)大用戶盡量采用高壓供電，這不僅有利降損，還可提高輸送能力和擴(kuò)大供電半徑。

（6）大力推廣分臺(tái)變管理，實(shí)行分臺(tái)變考核。

（7）在供電局推廣應(yīng)用異常數(shù)據(jù)處理功能，且異常電量不應(yīng)僅針對(duì)未采集到的電量。

（8）對(duì)負(fù)控、配變終端進(jìn)行普查、改造、完善，清理出現(xiàn)場與營銷系統(tǒng)/GIS系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)/GIS系統(tǒng)與計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的負(fù)控、配變檔案存在較大差異的問題清單，本著實(shí)事求是的態(tài)度，嚴(yán)格認(rèn)真地對(duì)照清單進(jìn)行地毯式的梳理，并抓緊整改，進(jìn)一步提高負(fù)控、配變終端檔案正確率、覆蓋率和在線率。

（9）終端普查、改造工作有側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行，先行選取一到兩個(gè)區(qū)局作為試點(diǎn)，重點(diǎn)投入各方面資源，將其打造為計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化標(biāo)桿單位，用試點(diǎn)單位的成效來促動(dòng)其他下屬地市局主動(dòng)地參與計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中，保證系統(tǒng)良性循環(huán)，逐步提高實(shí)用化程度；

（10）各廠家的終端盡可能的分片安裝（每個(gè)區(qū)局的負(fù)控終端只有一到兩個(gè)廠家的產(chǎn)品），優(yōu)勢是日常運(yùn)維的效率高，所需的備品較單一，對(duì)運(yùn)維人員的要求也相對(duì)簡單。

（11）加大對(duì)日常運(yùn)維的投入，參考之前的運(yùn)維情況，有針對(duì)性地對(duì)問題較多的廠家的產(chǎn)品進(jìn)行整改。

（12）加強(qiáng)對(duì)下屬地市局及相關(guān)單位相關(guān)技術(shù)人員的終端知識(shí)培訓(xùn)，保證各下屬地市局有具備一定終端維護(hù)技能的技術(shù)人員，對(duì)終端故障能做到主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理，從依賴維護(hù)單位去維護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)維護(hù)單位去維護(hù)。

（13）配變終端采集回來的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，在系統(tǒng)功能中應(yīng)新增加對(duì)配變終端采集回來的數(shù)據(jù)的審核功能，對(duì)電能量異常數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行處理，保證數(shù)據(jù)的有效性。

深入了解各單位的功能需求，進(jìn)一步提升、完善系統(tǒng)功能，使系統(tǒng)操作簡單、界面清楚、功能全面，切合實(shí)際需求。

（14）計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)登錄、訪問偏慢，特別是在每月初抄表日期間尤為明顯，需對(duì)系統(tǒng)的web服務(wù)器升級(jí)，增加系統(tǒng)的負(fù)載均衡設(shè)備，以提高系統(tǒng)在同一時(shí)間段內(nèi)響應(yīng)慢的問題，保證工作人員都能快速地登錄、訪問計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)。另外，也應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行優(yōu)化。

（15）根據(jù)日后發(fā)展的需要，提前對(duì)系統(tǒng)的硬件進(jìn)行擴(kuò)容。

（16）建議負(fù)控裝置的生產(chǎn)廠家開發(fā)內(nèi)置的天線，以增強(qiáng)通訊信號(hào)的穩(wěn)定性。

（17）對(duì)于現(xiàn)有的現(xiàn)場集抄裝置升級(jí)為具備遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)。

（18）完善現(xiàn)有的485電子表集抄系統(tǒng)，使之具備月電量記錄功能滿足階梯電價(jià)計(jì)量需求。

（19）在配網(wǎng)規(guī)劃中，注重10kV和0.4kV兩級(jí)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃，合理安排配電站分布，合理選擇接線方式，通過建設(shè)占地面積小的10kV開關(guān)站等手段，增加電源和出線數(shù)量，合理調(diào)配線路負(fù)載率，減小供電線路長度和線路的負(fù)載率，避免迂回供電，縮小供電距離。

結(jié)語

本文先對(duì)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的總體構(gòu)架及其線損四分管理功能進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。緊接著，通過對(duì)供電企業(yè)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)際運(yùn)用中線損計(jì)算的差異進(jìn)行了分類分析，從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、主站、負(fù)控終端、配電計(jì)量終端等7個(gè)方面展開討論，并結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)給出了解決的建議。

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