泛在電力物聯(lián)網(wǎng)背景下臺區(qū)降損策略研究

李日芳

摘要：經(jīng)濟的發(fā)展，促進社會對電力的需求也逐漸增加，這有效地推動了電力企業(yè)的發(fā)展。低壓臺區(qū)的線損率異常與否對電力企業(yè)有著眾多方面的重要影響。一個線損率異常的臺區(qū)意味著它“帶病”運行，這不僅給電力運行帶來不安全的因素，而且直接影響著電力企業(yè)的利潤，所以，研究低壓臺區(qū)的降損措施是一個有重要意義的課題。本文就泛在電力物聯(lián)網(wǎng)背景下臺區(qū)降損策略展開探討。

關(guān)鍵詞：泛在電力物聯(lián)網(wǎng);臺區(qū)線損;降低線損

引言

隨著我國科研經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們的生活水平也得到了改善，電力系統(tǒng)已經(jīng)成為人們衣食住行中不可缺少的一部分，確保電路系統(tǒng)的正常運行是維持人們正常生活的基本條件。最近幾年，隨著工業(yè)的興起和居民生活水平的提高，電量的使用大大提高，導致低壓臺在運行的過程中得到了嚴重的線損，在一定程度上也阻礙了地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。因此我們要從管理方面、技術(shù)方面、人才方面來強化低壓臺區(qū)線損各個環(huán)節(jié)的工作，從而提出一些有效的降耗措施。

1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是應(yīng)用于電網(wǎng)的工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)，可分為信息感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、邊緣計算層和應(yīng)用主站層4層網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。其中，信息感知層是電網(wǎng)智能管理的基礎(chǔ)部分，利用智能傳感器技術(shù)將各類信號測量裝置聯(lián)結(jié)形成傳感網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)中設(shè)備、開關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測和控制。信息感知層在向泛在電力物聯(lián)網(wǎng)主站上傳采集信息的同時，接受并執(zhí)行主站下發(fā)的設(shè)備運行指令，實現(xiàn)末端設(shè)備的主動響應(yīng)。邊緣計算層在架構(gòu)上位于信息感知層之上，是對采集信息的預處理環(huán)節(jié)，也稱作靠近末端信息采集節(jié)點的分布式智能代理，用于實現(xiàn)電網(wǎng)中采集信息就近判斷、分析和處理，其中關(guān)鍵的有效數(shù)據(jù)經(jīng)篩選后將進一步上傳至應(yīng)用平臺進行集中處理和反饋。網(wǎng)絡(luò)傳輸層則實現(xiàn)應(yīng)用主站層和信息感知層之間的信息傳輸，包括本地通信和遠程通信兩個部分，其中本地通信是指信息感知節(jié)點與邊緣計算節(jié)點之間的就地通信，采用的是就地局域通信技術(shù);遠程通信指的是邊緣計算層與泛在物聯(lián)網(wǎng)主站之間的遠距離通信，包括電力光纖專網(wǎng)、無線專網(wǎng)及無線公網(wǎng)等，具有高可靠、低時延、差異化等特點。應(yīng)用主站層以信息感知層的采集數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)，通過雙向智能互動實現(xiàn)電網(wǎng)的智能輸電、智能變電、智能配電、智能用電等一系列環(huán)節(jié)。此外，發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、用戶等主體也可通過開放共享的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)主站應(yīng)用實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與業(yè)務(wù)互動。

2低壓臺區(qū)線損率異常的分類

低壓臺區(qū)的線損率異?？煞譃槎喾N情況：從線損率數(shù)值正負方面分類，可分為高線損率異常、負線損率異常;從導致線損率異常的源頭分類，可分為設(shè)備故障線損率異常、技術(shù)性線損率異常、系統(tǒng)統(tǒng)計錯誤線損率異常以及人為失誤造成線損率異常等。

3泛在電力物聯(lián)網(wǎng)背景下臺區(qū)降損策略

3.1加強技術(shù)方面的管理力度

（1）優(yōu)化電力企業(yè)計量工具。只有確保電力企業(yè)計量工具的精確性才能及時發(fā)現(xiàn)線損問題，減少電力企業(yè)運行的經(jīng)濟損失。（2）定期更換用戶的電能計量設(shè)備。在一定周期內(nèi)換電能計量設(shè)備可以防止老化帶來線損，更換舊的計量設(shè)備在一定程度上可以減少線損問題。（3）合理的設(shè)計線路。如果變壓器沒有安裝在負荷的核心位置可能會引起線路設(shè)計不合理，導致線路錯綜復雜、分支較多，線路損耗加大、安全隱患時刻存在。（4）加強電力系統(tǒng)施工的一系列施工流程。在施工前要對施工地點進行勘測，防止周圍環(huán)境、地理地勢、水分溫度的影響，確保施工的精密性、接頭要牢固，接頭不能出現(xiàn)電阻過大。（5）對線路進行合理的設(shè)計，使用最佳的線路。對于不滿足電力系統(tǒng)的線路應(yīng)該及時換掉和改造，選擇滿足供電要求的電路，減少經(jīng)濟損失，其中居民用戶的線路選用的是以為鋁線主要材料的導線，截面積的大小應(yīng)該大于等于6m2。

3.2基于WPIOT的用電信息采集與傳輸

（1）電能信息采集信息。在信息感知層中，首要的是電能信息的采集，其中包括各臺區(qū)關(guān)口計量數(shù)據(jù)的采集和各用戶處用電數(shù)據(jù)的采集。利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對電流、電壓、電量、無功、有功等電能信息和用戶信息的實時采集和動態(tài)控制，為邊緣計算層的初步計算分析提供數(shù)據(jù)支撐，是應(yīng)用主站層的線損分析、竊電定位的基礎(chǔ)。（2）無線傳輸。網(wǎng)絡(luò)傳輸層由本地通信網(wǎng)和遠程通信網(wǎng)部分組成，其中本地通信網(wǎng)是通過局域短距離通信技術(shù)，實現(xiàn)海量感知節(jié)點與邊緣計算節(jié)點之間的靈活、高效、低功耗的就地通信;遠程通信網(wǎng)是依托移動網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信、LTE電力無線專網(wǎng)等廣域通信技術(shù)，支持邊緣計算節(jié)點與泛在物聯(lián)網(wǎng)云平臺之間的高可靠、低時延、差異化通信。最后，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過初步處理以后，通過ZigBee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)定時發(fā)送到ZigBee協(xié)調(diào)器。各傳感器作為終端節(jié)點加入創(chuàng)建好的無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，采集與其連接的傳感器數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絑igBee協(xié)調(diào)器。

3.3提高變壓器的運行效率

管理三相電力負荷的不平衡情況，按時對變壓器負荷進行試驗，并根據(jù)所測試的結(jié)果制定相對的措施。調(diào)整過載變壓器和輕載變壓器，結(jié)合靈活的檢查方式，進行變壓器閥科學地調(diào)整操作。經(jīng)上面所說的措施，變壓器的功率損耗得到有效的降低，合理調(diào)整運行電壓是利用調(diào)相機等手段對運行電壓進行調(diào)整，以達到降低線路能耗的要求。適當?shù)奶岣唠妷翰粌H有利于降低線路能耗，還可以増加輸配電能力，適當擴大供電半徑。

3.4計量箱智能防竊電方案

當用戶暴力開門使得計量箱產(chǎn)生振動時，振動傳感器因受到力的作用發(fā)生形變，產(chǎn)生壓電效應(yīng)，從而觸發(fā)蜂鳴器發(fā)聲，同時，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，向應(yīng)用主站層的竊電監(jiān)控模塊報警;通過WPIOT網(wǎng)絡(luò)，將計量箱GPS定位和告警信息發(fā)送到相應(yīng)臺區(qū)的臺區(qū)經(jīng)理手機，實現(xiàn)對于竊電行為的實時告警。當竊電用戶暴力打開計量箱時，霍爾傳感器監(jiān)測箱門的處于打開狀態(tài)，此時觸發(fā)圖像傳感器進行竊電用戶視頻和圖像的采集，并通過WPIOT網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用主站層，在電腦中存儲記錄，同時，“計量箱已被暴力打開”短信發(fā)送到相應(yīng)臺區(qū)的臺區(qū)經(jīng)理手機，將警示消息和GPS定位以語言電話的形式傳送給110接警員，實現(xiàn)遠程報警。利用蜂鳴器發(fā)聲報警的目的是：在用戶企圖打開計量箱，對進出線或者電能表進行接線或芯片改動時，蜂鳴聲可以對企圖竊電者起到震懾作用，同時引起周圍用戶的注意，使妄想竊電用戶放棄進一步操作，盡可能地減小人力損耗和財產(chǎn)損失。為避免供電企業(yè)相關(guān)工作人員在需要打開計量箱進行計量裝置檢查時產(chǎn)生誤報警現(xiàn)象，在蜂鳴報警階段，應(yīng)用主站層中的竊電監(jiān)控模塊會彈出消息“操作是否可信”，點擊“是”選項即默認是工作人員操作，蜂鳴器停止蜂鳴，不會產(chǎn)生報警信息。

結(jié)語

在我國，對于低壓電力客戶的線損管理采用的是分臺區(qū)管理模式，臺區(qū)線損率不僅是供電企業(yè)低壓用檢人員管理該臺區(qū)用戶的有力依據(jù)，更是供電企業(yè)的重要經(jīng)營指標。以提高臺區(qū)線損合格率為目標，對低壓臺區(qū)降損策略進行研究，尋找有效的低壓臺區(qū)降損方案也是低壓用檢班組的工作重點之一。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將是我國電網(wǎng)發(fā)展的高級形態(tài)和支撐能源高效互聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)施，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為電力能源領(lǐng)域戰(zhàn)略性的新興科研和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

參考文獻

[1]曾鳴，王雨晴，李明珠，等.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及實施方案初探[J].智慧電力，2019，47（4）：1-7.

[2]尹喜陽，楊光，張一萌，等.基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的遠程智能抄表應(yīng)用研究[J].通訊世界，2018（23）：237-238.

[3]傅質(zhì)馨，李瀟逸，袁越.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討[J].電力建設(shè)，2019，40（5）：1-12