基于自動(dòng)拓?fù)浜途€損計(jì)算的低壓臺(tái)區(qū)線損測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉羽 秦立明 毛以平 王海玲

關(guān)鍵詞：拓?fù)?線損;主站;手機(jī);APP

線損合格率是供電企業(yè)一項(xiàng)最為重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，其管理水平的高低，不但是供電企業(yè)電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)能力和綜合管理能力的集中體現(xiàn)，而且也直接影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

引起低壓臺(tái)區(qū)線損異常的原因繁多，如公變計(jì)量終端不準(zhǔn)確、互感器變比錯(cuò)誤或者設(shè)置不合理、用戶計(jì)量不準(zhǔn)確、用戶計(jì)量點(diǎn)與公變對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤、遺漏用戶計(jì)量點(diǎn)、非正常漏電/用電等因素等都可能導(dǎo)致線損率過(guò)高。傳統(tǒng)的排查方法可以解決大部分公變關(guān)系錯(cuò)誤問(wèn)題，然而該問(wèn)題只是諸多線損問(wèn)題中的一小部分，一些疑難臺(tái)區(qū)則需要通過(guò)大量的終端數(shù)據(jù)收集、互感器測(cè)試精度測(cè)試、表計(jì)數(shù)據(jù)收集、表計(jì)精度測(cè)試等驗(yàn)證分析才能解決問(wèn)題，然而這部分工作，目前仍依賴人工及簡(jiǎn)單的設(shè)備輔助解決，收效甚微。如何將線損排查從人工排查深化到系統(tǒng)排查，從簡(jiǎn)單問(wèn)題處理提升到疑難問(wèn)題處理，是供電企業(yè)迫在眉睫和勢(shì)在必行的措施，因此，對(duì)疑難臺(tái)區(qū)線損排查的研究分析與設(shè)備開發(fā)具有實(shí)質(zhì)性意義。

1疑難臺(tái)區(qū)線損排查分析

一般在線損排查過(guò)程中無(wú)法通過(guò)經(jīng)驗(yàn)判斷和分析問(wèn)題的可以被稱為疑難臺(tái)區(qū)。如計(jì)量終端誤差、CT誤差、用戶表計(jì)誤差、線路非正常漏電、隱蔽性表前用電等，需要對(duì)臺(tái)區(qū)進(jìn)行拓?fù)?、分層監(jiān)測(cè)、計(jì)算，最終定位線損問(wèn)題點(diǎn)，分析方法如下圖1。如上圖分析：

1.1臺(tái)區(qū)總表、淺析T及線路線損排查

根據(jù)線損排查分析思路，需要增加能夠在出線端、分支線路端等采集電量的設(shè)備，便于對(duì)比總表電量及設(shè)備監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)用戶的表計(jì)電量，判斷線損位置。然而低壓臺(tái)區(qū)線路關(guān)系復(fù)雜，往往存在分支下還有分支、分支通過(guò)地埋走線肉眼不能分辨關(guān)系等的情況，因此單純的加入線路端采集設(shè)備還不能直接、快速的判斷線損。為了解決這一問(wèn)題，還需要在新加入的采集設(shè)備上增加拓?fù)潢P(guān)系識(shí)別功能，用于識(shí)別不確定的分支線路及用戶，并繪制臺(tái)區(qū)拓?fù)鋱D，根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系再融入自動(dòng)線損計(jì)算功能，實(shí)現(xiàn)快速、直接、清晰的線損排查，從而免除人為判斷歸屬、人為計(jì)算線損的煩瑣工作。

2自動(dòng)拓?fù)浜途€損計(jì)算的低壓臺(tái)區(qū)線損測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

自動(dòng)拓?fù)浜途€損計(jì)算的低壓臺(tái)區(qū)線損測(cè)試系統(tǒng)，設(shè)計(jì)初衷在于自動(dòng)繪制臺(tái)區(qū)拓?fù)鋱D、分層計(jì)算，快速定位臺(tái)區(qū)線損點(diǎn)，大幅減少人為勞動(dòng)的工作量。系統(tǒng)由管理終端、拓?fù)浣K端、表箱終端、系統(tǒng)主站及移動(dòng)終端組成，如圖2所示。

（1）管理終端：如圖3所示，安裝在臺(tái)區(qū)變壓器配電箱內(nèi)，通過(guò)MCU控制各個(gè)模塊工作。電壓互感器和電流互感器對(duì)臺(tái)區(qū)總電量進(jìn)行交采;載波通信模塊與拓?fù)浣K端和表箱終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，接收交采電量數(shù)據(jù)，下發(fā)拓?fù)渥R(shí)別指令;拓?fù)渥R(shí)別模塊識(shí)別與拓?fù)浣K端和表箱終端的拓?fù)潢P(guān)系;無(wú)線通信模塊與系統(tǒng)主站進(jìn)行通信，上傳各終端的交采電量數(shù)據(jù)和臺(tái)區(qū)拓?fù)潢P(guān)系。

（2）拓?fù)浣K端：如圖4所示，安裝在分支箱進(jìn)線或分支線前端，通過(guò)MCU控制各個(gè)模塊工作。電壓互感器和電流互感器對(duì)分支線電量進(jìn)行交采;自動(dòng)拓?fù)淠K向電力線注入拓?fù)渥R(shí)別信號(hào)，并識(shí)別下級(jí)拓?fù)浣K端和表箱終端的拓?fù)潢P(guān)系;載波通信模塊接收拓?fù)渥R(shí)別指令，上傳交采的電量數(shù)據(jù)和本機(jī)拓?fù)潢P(guān)系至集中器。

（3）表箱終端：如圖5所示，安裝在集表箱前端，通過(guò)MCU控制各個(gè)模塊工作。電壓互感器和電流互感器對(duì)集表箱總電量進(jìn)行交采;自動(dòng)拓?fù)淠K向電力線注入拓?fù)渥R(shí)別信號(hào);R485通信模塊抄讀下屬用戶電表信息，自動(dòng)生成用戶級(jí)拓?fù)?載波通信模塊接收拓?fù)渥R(shí)別指令，上傳交采的電量數(shù)據(jù)和本機(jī)拓?fù)潢P(guān)系至集中器。

（4）系統(tǒng)主站：根據(jù)管理終端上傳的臺(tái)區(qū)拓?fù)潢P(guān)系繪制臺(tái)區(qū)拓?fù)鋱D。同時(shí)將管理終端上傳的包含拓?fù)浣K端和表箱終端的交采電量數(shù)據(jù)，與云平臺(tái)下載的臺(tái)區(qū)表計(jì)電量數(shù)據(jù)對(duì)比，根據(jù)臺(tái)區(qū)拓?fù)潢P(guān)系圖進(jìn)行分層計(jì)算定位線損點(diǎn)，并將線損位置顯示在拓?fù)潢P(guān)系圖中。系統(tǒng)主站作為臺(tái)區(qū)線損排查的電腦端監(jiān)測(cè)界面，同時(shí)還可以與移動(dòng)終端APP建立同步監(jiān)測(cè)。

（5）移動(dòng)終端APP：與系統(tǒng)主站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)線損排查的遠(yuǎn)程同步監(jiān)測(cè)，同時(shí)作為線損排查工作的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工具。

3實(shí)現(xiàn)原理

3.1自動(dòng)拓?fù)湓?/p>

如圖2所示，分別將管理終端掛裝在臺(tái)區(qū)變壓器配電箱的總出線上、拓?fù)浣K端掛裝在各個(gè)分支箱或分支線節(jié)點(diǎn)上、表箱終端掛裝在各個(gè)集表箱的各節(jié)點(diǎn)上R485與用戶電表相連，通過(guò)移動(dòng)終端APP將這些終端捆綁至同一臺(tái)區(qū)，便于以臺(tái)區(qū)為單位進(jìn)行拓?fù)鋱D繪制、線損計(jì)算和查看。

終端捆綁完成后，管理終端通過(guò)電壓采集器自動(dòng)將拓?fù)渥R(shí)別指令注入電力線上，處于下級(jí)的拓?fù)浣K端和表箱終端通過(guò)載波通信接收到拓?fù)渥R(shí)別指令后，依次通過(guò)各自的電壓采集器向電力線注入拓?fù)渥R(shí)別信號(hào)。臺(tái)區(qū)內(nèi)的管理終端、拓?fù)浣K端和表箱終端，分別通過(guò)各自的電流互感器識(shí)別表箱終端和拓?fù)浣K端注入的拓?fù)渥R(shí)別信號(hào)的潮流方向，為同一潮流方向的終端確定為正確的上下級(jí)關(guān)系，識(shí)別級(jí)為上級(jí)，發(fā)送級(jí)為下級(jí)。

如圖6所示，表箱終端3.1在接收到管理終端發(fā)出的拓?fù)渥R(shí)別指令后，向電力線注入拓?fù)渥R(shí)別信號(hào)，此時(shí)上級(jí)終端中只有拓?fù)浣K端2.1與管理終端1接收到的拓?fù)渥R(shí)別信號(hào)的潮流方向與表箱終端3.1的是一致的（圖7中箭頭所示方向），其余終端收到的信號(hào)潮流方向則為反向，方向一致的判斷為上下級(jí)拓?fù)潢P(guān)系，識(shí)別級(jí)為上級(jí)，發(fā)送級(jí)為下級(jí)，因此本次識(shí)別的拓?fù)潢P(guān)系為表箱終端3.1的上級(jí)是拓?fù)浣K端2.1和管理終端1。同理當(dāng)拓?fù)浣K端2.1發(fā)送拓?fù)渥R(shí)別信號(hào)后，只有管理終端1識(shí)別的潮流方向與拓?fù)浣K端2.1的是一致的，因此識(shí)別拓?fù)浣K端2.1為管理終端1的下級(jí)。最終判斷表箱終端3.1的正確上級(jí)關(guān)系為：表箱終端3.1-拓?fù)浣K端

2.1-管理終端1。

以此類推當(dāng)所有終端都注入拓?fù)渥R(shí)別信號(hào)后，在管理終端形成完整的臺(tái)區(qū)拓?fù)潢P(guān)系圖。用戶級(jí)拓?fù)淇赏ㄟ^(guò)表箱終端485連接的電表進(jìn)行電表信息識(shí)別，或通過(guò)移動(dòng)終端APP將用戶電表捆綁至上級(jí)表箱終端，形成用戶級(jí)拓?fù)洹?/p>

3.2線損自動(dòng)計(jì)算方法

如圖6所示，該臺(tái)區(qū)掛裝有管理終端1，拓?fù)浣K端2.1、2.2，表箱終端3.1、3.2、3.3、3.4，通過(guò)自動(dòng)拓?fù)涔δ芤研纬赏負(fù)潢P(guān)系圖。測(cè)試一天后，將以上掛裝終端的交采電量和臺(tái)區(qū)總表及所有用戶的表計(jì)電量，進(jìn)行同時(shí)間比對(duì)。假設(shè)用戶n.m為光伏表用戶，電量信息如下表1。

線損率在1%以內(nèi)判定線損正常，反之則判定對(duì)應(yīng)集表箱線損異常。

4應(yīng)用實(shí)例

為了驗(yàn)證本裝置的有效性，對(duì)某臺(tái)區(qū)進(jìn)行測(cè)試，該區(qū)長(zhǎng)期線損率7%～10%，設(shè)備及測(cè)試接線如圖7所示。測(cè)試結(jié)果如表2所示。本設(shè)備極大地提高了低壓臺(tái)區(qū)線損排查的效率，解決了疑難臺(tái)區(qū)的線損排查難的問(wèn)題，提升了線損指標(biāo)。

5結(jié)語(yǔ)

隨著供電企業(yè)的不斷深入的精細(xì)化管理需要，低壓臺(tái)區(qū)線損管理工作更是體現(xiàn)各個(gè)基層單位管理水平的重要指標(biāo)。但是很多基層單位還在使用傳統(tǒng)方法治理線損，全憑經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)氣，僅靠一些簡(jiǎn)單設(shè)備排查，工作量大、效率低下，基本只能治理簡(jiǎn)單的戶變關(guān)系錯(cuò)誤或是簡(jiǎn)易的表前用電引起的線損問(wèn)題。在面對(duì)表計(jì)誤差、CT故障/CT配置不合理、隱蔽性表前用電、漏電、異常電流接入等疑難問(wèn)題時(shí)，往往措手不及。自動(dòng)拓?fù)浜途€損計(jì)算的低壓臺(tái)區(qū)線損測(cè)試系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，可以繪制低壓臺(tái)區(qū)“變一線一戶”拓?fù)潢P(guān)系圖，自動(dòng)分層計(jì)算線損，在拓?fù)鋱D中顯示線損位置，快速排查低壓臺(tái)區(qū)疑難線損問(wèn)題。從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，解決了目前線損排查工作量大、線損原因復(fù)雜、判斷困難等問(wèn)題。