基于電力大數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)同期線損管理

李剛 張良 莊嵩巖 趙晉芳 高虎元

摘要：在電力大數(shù)據(jù)支撐下的同期線損，可以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線損的還原歸真，促進(jìn)企業(yè)的線損管理工作有效開(kāi)展，提升線損精益化管理水平。大數(shù)據(jù)的支撐能夠確保數(shù)據(jù)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性，真實(shí)的線損情況可以體現(xiàn)出線損管理中的諸多問(wèn)題，反映電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的真實(shí)水平，對(duì)于提高配網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性具有非常重要的作用，對(duì)電力企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展也有著重要意義。因此，基于電力大數(shù)據(jù)的配網(wǎng)同期線損管理對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展有著積極的影響和作用。

關(guān)鍵詞：電力;大數(shù)據(jù);配電網(wǎng);同期線損;線損管理

中圖分類號(hào)：? TM73? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1配電網(wǎng)線損構(gòu)成

配電網(wǎng)線損由三個(gè)部分組成。根據(jù)損失隨負(fù)荷的變動(dòng)情況，將配電網(wǎng)線損分為固定損失、可變損失和其他損失。當(dāng)負(fù)荷改變時(shí)，配電網(wǎng)線路固定損失不變。主要受外加電壓的影響，向配電設(shè)備施加電壓時(shí)，配電設(shè)備工作會(huì)消耗電能并產(chǎn)生損失。變壓器和調(diào)壓器等設(shè)備損失和絕緣子損失會(huì)受到外加電壓的影響，是配電網(wǎng)的固定損失。此外，配電設(shè)備的介質(zhì)損失和線圈損失也是配電網(wǎng)的固定損失?？勺儞p失和固定損失不同，可變損失隨負(fù)荷變化而變化。當(dāng)負(fù)荷電流改變時(shí)，可變損失也隨之改變。配電網(wǎng)的可變損失和通過(guò)配電網(wǎng)的電流平方成正比。配電網(wǎng)線損隨著電流的增大而增加，主要由變壓器中銅導(dǎo)線的損失、配電網(wǎng)中配電和輸電線路的銅導(dǎo)線損失、調(diào)壓器電抗器等設(shè)備的銅導(dǎo)線損失以及其他銅導(dǎo)線的損失組成。因此，銅損是可變損失的主要形式。配電網(wǎng)除了固定損失和可變損失之外，還有一部分損失是其他損失。這部分損失是由于一些跑電漏電引起的，常常是因?yàn)楸O(jiān)督不及時(shí)、管理不力、教育不到位、管理工作沒(méi)有深入基層、規(guī)章制度沒(méi)有考慮到個(gè)別地區(qū)、個(gè)別單位甚至個(gè)別人。這種配電網(wǎng)的電能損失被稱為管理線損，也可以叫做不明損失。當(dāng)電能計(jì)算設(shè)備誤差較大或者出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種不明損失。查表時(shí)誤抄用電量、收繳電費(fèi)時(shí)記錯(cuò)用電量、核算電價(jià)時(shí)算錯(cuò)倍率等，都會(huì)導(dǎo)致不明損失的產(chǎn)生。線損的計(jì)算環(huán)節(jié)也可能算錯(cuò)配電網(wǎng)線路損失。

2我國(guó)配電網(wǎng)線損管理的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題分析

我國(guó)配電網(wǎng)線損管理的現(xiàn)狀是在實(shí)際過(guò)程中存在著很多問(wèn)題。其中第一個(gè)大問(wèn)題是我國(guó)配電網(wǎng)的主網(wǎng)建設(shè)的并不完善，在新時(shí)代，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步發(fā)展，整個(gè)社會(huì)對(duì)電能的需求比以往變得更加多。但是在一些地方，尤其是在我國(guó)一些比較偏遠(yuǎn)落后的地區(qū)，依然存在著主網(wǎng)的電網(wǎng)建設(shè)不完善的情況。雖然現(xiàn)在我們國(guó)家的政府有關(guān)部門對(duì)此方面也越來(lái)越加強(qiáng)了重視，但是仍有一些地方落實(shí)的不到位，有一些供電網(wǎng)的變壓器等供電設(shè)施出現(xiàn)老化等情況，影響正常運(yùn)行。第二大問(wèn)題是，我國(guó)一些地區(qū)的供電網(wǎng)配電的有關(guān)部門管理水平不到位，由此引發(fā)了一系列的問(wèn)題，比如說(shuō)出現(xiàn)了配電工作人員責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)、供電過(guò)程中的檢修方面自動(dòng)化程度低、變壓器等供電設(shè)施老化、配電的網(wǎng)線距離過(guò)長(zhǎng)等方面的問(wèn)題，大大阻礙了我國(guó)配電網(wǎng)方面的發(fā)展。

3基于大數(shù)據(jù)的配網(wǎng)同期線損在線監(jiān)測(cè)

3.1配網(wǎng)同期線損實(shí)現(xiàn)方式

（1）基于大數(shù)據(jù)的配網(wǎng)同期線損集合 6 大源端系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，即從調(diào)度數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)（即 SCADA 系統(tǒng)）獲取電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系，從電能量采集系統(tǒng)獲取分區(qū)、分壓關(guān)口電量數(shù)據(jù);從運(yùn)檢設(shè)備運(yùn)維精益管理系統(tǒng)（即 PMS2.0 系統(tǒng)）獲取公用變壓器（以下簡(jiǎn)稱公變）檔案參數(shù)，從地理信息系統(tǒng)（即 GIS 系統(tǒng)） 獲取公變及高壓用戶線路變壓器（以下簡(jiǎn)稱線變）關(guān)系;從營(yíng)銷 SG186 系統(tǒng)獲取高壓用戶線變關(guān)系、戶臺(tái)對(duì)應(yīng)關(guān)系;從用電信息采集系統(tǒng)獲取公專變及低壓用戶的電量數(shù)據(jù)。（2） 各大源端系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)先行推送至海量數(shù)據(jù)平臺(tái)，同期系統(tǒng)利用 WEB 接口、數(shù)據(jù)中心等渠道完成對(duì)海量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與抽取，再根據(jù)系統(tǒng)前臺(tái)配置的關(guān)口計(jì)算模型，即可實(shí)現(xiàn)分區(qū)、分壓、分線、分臺(tái)的日線損與月線損計(jì)算，同時(shí)提供明細(xì)數(shù)據(jù)穿透功能，便于線損異常原因分析。

3.2 配網(wǎng)同期線損監(jiān)測(cè)分析管控

（1） 基于大數(shù)據(jù)的配網(wǎng)同期線損加強(qiáng)了數(shù)據(jù)采集、檔案數(shù)據(jù)的應(yīng)用統(tǒng)一，打通了線損系統(tǒng)與海量數(shù)據(jù)平臺(tái)的文件相互傳輸和信息共享，實(shí)現(xiàn)了線損采集數(shù)據(jù)與檔案數(shù)據(jù)的相互匹配，提高了線損數(shù)據(jù)的真實(shí)性與精確度。（2）因數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性要求高、供售電量關(guān)聯(lián)強(qiáng)，該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析并篩選異常數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)“四分”線損異常情況，并根據(jù)異動(dòng)情況的程度評(píng)價(jià)評(píng)級(jí)。同時(shí)可對(duì)線損異常進(jìn)行深化監(jiān)測(cè)分析，確定具體異常線路或臺(tái)區(qū)，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題精準(zhǔn)定位，建立省、市、縣、供電所四層聯(lián)動(dòng)閉環(huán)處理機(jī)制，加強(qiáng)了各專業(yè)、部門協(xié)同聯(lián)動(dòng)與責(zé)任落實(shí)，促進(jìn)線損異常的及時(shí)分析與整改，以點(diǎn)帶面，促進(jìn)配網(wǎng)線損管理水平提升。

4基于大數(shù)據(jù)的配網(wǎng)同期線損管理要點(diǎn)

4.1 提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)真實(shí)性

通過(guò)同期系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)檢配電線路線變掛接關(guān)系是否準(zhǔn)確、營(yíng)銷用戶檔案與戶臺(tái)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)是否真實(shí)、采集電量信息是否完備等問(wèn)題，強(qiáng)化了線損異常原因分析，有利于促進(jìn)調(diào)度、運(yùn)檢、營(yíng)銷等專業(yè)協(xié)同合作，解決關(guān)口管理、設(shè)備異動(dòng)管理、用戶檔案管理、電量采集管理等跨專業(yè)問(wèn)題，促進(jìn)各專業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量整體提升，提高營(yíng)配調(diào)貫通業(yè)務(wù)水平。

4.2減少無(wú)用功的耗費(fèi)

目前的電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制下，不平衡的三相電負(fù)載、無(wú)功補(bǔ)償不足等問(wèn)題仍然存在。變電器的使用過(guò)程中，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生一些無(wú)功功率，這些無(wú)功功率的損耗較高，不容忽視。因此，要對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行降損工作，必須要考慮變壓器的降損問(wèn)題。合理的布局和配置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備是降低損失的關(guān)鍵。配電企業(yè)在日常運(yùn)營(yíng)時(shí)，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)是降損的重要環(huán)節(jié)。缺少基本維護(hù)和保養(yǎng)的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量電損，而設(shè)備裝置的利用率在維護(hù)后可以得到顯著提高。根據(jù)配電網(wǎng)特點(diǎn)選擇合適容量的變壓器也可以降低配電網(wǎng)電損率。負(fù)荷率過(guò)小或過(guò)大都容易引起較高的電損。通常，變壓器所選擇的負(fù)荷率在 70% 左右。

4.3加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)管

線損管理是一項(xiàng)經(jīng)常性和長(zhǎng)期性的工作。在配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，從供電到用電，每一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都有可能帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，必須加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)管工作。第一，加強(qiáng)用電計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的監(jiān)管工作。應(yīng)確保用電計(jì)費(fèi)系統(tǒng)準(zhǔn)確無(wú)誤性和標(biāo)準(zhǔn)一致性，對(duì)于計(jì)費(fèi)設(shè)備的采購(gòu)，在考慮成本的同時(shí)，要保證設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性、更新能力和維修能力。此外，加強(qiáng)對(duì)用戶用電的監(jiān)管，完善規(guī)章制度，強(qiáng)調(diào)使用協(xié)議，嚴(yán)防竊電、不安全用電和私自改公共用電等隱患問(wèn)題的出現(xiàn)。第二，加強(qiáng)供電用電管理周期性工作。擬定周期進(jìn)行線損排查，并及時(shí)完善更新用戶數(shù)據(jù)存檔和線損情況統(tǒng)計(jì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線損管理工作中的各類問(wèn)題，指派線損管理檢修專業(yè)人士進(jìn)行維護(hù)檢查，必要時(shí)進(jìn)行分段分站監(jiān)管，指定負(fù)責(zé)區(qū)域，避免浪費(fèi)人力資源。

結(jié)束語(yǔ)

線損率是評(píng)估電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行及管理水平的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，如果不及時(shí)采取有效措施降損，不僅會(huì)造成電能浪費(fèi)，還有可能威脅到電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性。目前，傳統(tǒng)抄表只能看到每個(gè)月線損率的波動(dòng)，無(wú)法實(shí)時(shí)展現(xiàn)供、售電量情況，導(dǎo)致線損管理中出現(xiàn)的問(wèn)題難以發(fā)現(xiàn)，線損對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)控與指導(dǎo)作用不明顯。基于電力大數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)（以下簡(jiǎn)稱配網(wǎng)）同期線損通過(guò)對(duì)各專業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的實(shí)時(shí)融合，對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)、分壓、分元件和分臺(tái)區(qū)模型設(shè)定，通過(guò)各類模型的計(jì)算、分析，查找出線損異常的原因并及時(shí)處理，從而提高配網(wǎng)線損的精益化管理。綜上所述，以上內(nèi)容就是對(duì)基于電力大數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)同期線損管理的論述。

參考文獻(xiàn)

[1]譚敏.10kV配電網(wǎng)的線損管理及降損措施分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（10）：173.

[2]何志明.電力配電網(wǎng)線損問(wèn)題的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（34）：6+8.

[3]肖光旭，戴學(xué)森，李子韻.含多分布式電源點(diǎn)的配電網(wǎng)同期線損計(jì)算方法[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（21）：227-229.

[4]段寒冰. 基于智能電網(wǎng)的配電網(wǎng)降損控制技術(shù)研究[D].大連理工大學(xué)，2017.

[5]段國(guó)豪，羅雪蓮，黃武超，姜佳欣，劉桂英.配電網(wǎng)理論線損的計(jì)算方法分析與仿真[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)，2017，6（06）：55-58.