淺析如何應(yīng)用負(fù)荷曲線索引圖提升10kV線路監(jiān)控效率

孫建新

（國網(wǎng)山東省電力公司聊城市茌平區(qū)供電公司，山東聊城，252100）

0 引言

如何應(yīng)用負(fù)荷曲線索引圖提升10kV線路監(jiān)控效率，已經(jīng)成為電力企業(yè)亟需考慮的問題，故筆者以某供電企業(yè)為例，介紹該企業(yè)將調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)負(fù)荷曲線索引圖，并在監(jiān)控線路時(shí)運(yùn)用的情況，主要運(yùn)用成果包括判斷線路故障，監(jiān)測(cè)負(fù)荷波動(dòng)，預(yù)測(cè)電網(wǎng)未來負(fù)荷等，實(shí)踐結(jié)果表明，負(fù)荷曲線索引圖的應(yīng)用，在提升10kV線路監(jiān)控效率方面的優(yōu)勢(shì)極為顯著。因此，對(duì)此項(xiàng)課題進(jìn)行研究，具有十分重要的意義。

1 供電企業(yè)開展負(fù)荷監(jiān)測(cè)的重要性

電力系統(tǒng)內(nèi)全部用電設(shè)備耗費(fèi)功率的總和就是所謂的電力負(fù)荷，通俗來講，就是電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的負(fù)荷。電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，與電力負(fù)荷存在密切的關(guān)聯(lián)，簡(jiǎn)言之，就是電力負(fù)荷如果超過設(shè)置區(qū)間，電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性就會(huì)受到影響，具體表現(xiàn)為電壓增加，導(dǎo)致電力線路受損。因此，供電企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電力線路負(fù)荷情況的監(jiān)控，在發(fā)現(xiàn)負(fù)荷異常后應(yīng)及時(shí)查明原因，并進(jìn)行處理。目前，負(fù)荷控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是當(dāng)前供電企業(yè)常用的監(jiān)控手段，這種系統(tǒng)集成了多種先進(jìn)的技術(shù)，比如：計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)等，故具備自動(dòng)監(jiān)控電力線路負(fù)荷的功能。該系統(tǒng)的組成部分包括管理平臺(tái)和負(fù)荷裝置，其中，后者能夠改善負(fù)荷曲線，通過削峰填谷的方式，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

自進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國步入了經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)期，電網(wǎng)規(guī)模和用戶數(shù)量與日俱增，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行效率和質(zhì)量提出了更高的要求，因此，供電企業(yè)應(yīng)該在當(dāng)前背景下加強(qiáng)對(duì)電力線路負(fù)荷情況的監(jiān)控，避免因電力線路故障導(dǎo)致停電。在查閱文獻(xiàn)資料后得知，相較于傳統(tǒng)電力線路監(jiān)控方式，將負(fù)荷曲線索引圖作為輔助，對(duì)電力線路負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，可以取得更加良好的效果。究其原因，主要是供電企業(yè)需要負(fù)責(zé)一個(gè)區(qū)域或整個(gè)城市的電力供應(yīng)，故電力線路數(shù)量眾多，傳統(tǒng)逐一對(duì)比的監(jiān)控方式不僅效率低下，且準(zhǔn)確性也很難得到保證，而利用負(fù)荷控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)繪制索引圖，可直觀顯示電力線路負(fù)荷變化情況，十分方便和準(zhǔn)確。為此，建議供電企業(yè)予以高度重視[1]。

2 調(diào)度監(jiān)控現(xiàn)狀分析

在調(diào)查后得知，在電網(wǎng)企業(yè)中，調(diào)度員的工作職責(zé)十分重要，其主要工作職責(zé)如下：第一，在上班后，需要對(duì)各條電力線路進(jìn)行巡視，然后通過對(duì)比的方式，了解線路負(fù)荷的波動(dòng)情況，為負(fù)荷分析和預(yù)測(cè)工作的開展，創(chuàng)造有利的條件；第二，在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)線路負(fù)荷如果發(fā)生劇烈波動(dòng)，調(diào)度員應(yīng)及時(shí)了解情況，并采取有效的措施加以處理；第三，在發(fā)生大范圍停電時(shí)，調(diào)度員需要及時(shí)接聽電話，解答客戶的問題，對(duì)于無法準(zhǔn)確描述的停電原因，調(diào)度員應(yīng)查詢電力線路負(fù)荷曲線，并依據(jù)已知信息，判斷停電的原因，并準(zhǔn)確定位故障線路；第四，在合環(huán)操作的過程中，需要對(duì)數(shù)條電力線路的負(fù)荷波動(dòng)情況加以監(jiān)控。

在調(diào)度人員對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)控的過程中，對(duì)線路負(fù)荷曲線進(jìn)行閱讀極為普遍，究其原因，主要是這種工作方式，可以通過對(duì)比的方式，分析存在異常的電力線路。在電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，電力線路出現(xiàn)故障的概率也同時(shí)加大，此時(shí)，調(diào)閱負(fù)荷曲線所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)進(jìn)一步延長(zhǎng)，電力線路故障判斷和解決的時(shí)間也會(huì)因此而增加，故障遲遲無法得到解決，用戶會(huì)投訴供電企業(yè)，嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)l(fā)企業(yè)和用戶之間的矛盾。本文結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)上述現(xiàn)象進(jìn)行了模擬，如下所述：

■2.1 現(xiàn)象一

在調(diào)度人員工作后，需要對(duì)各條線路的負(fù)荷曲線進(jìn)行查看，查閱每條曲線所耗費(fèi)的時(shí)間為10s。以供電企業(yè)為例，在了解后得知，企業(yè)轄區(qū)內(nèi)的電力線路數(shù)量多達(dá)120條，故調(diào)度人員查看全部線路負(fù)荷所耗費(fèi)的時(shí)間為120×

10s=1200s。如果需要比較前一天的負(fù)荷曲線，所耗費(fèi)的時(shí)間會(huì)進(jìn)一步延長(zhǎng)。在特殊時(shí)期內(nèi)，為保證負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的質(zhì)量，調(diào)度人員在接班后同樣要對(duì)比電力線路負(fù)荷的變化情況，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)[2]。

■2.2 現(xiàn)象二

在負(fù)荷大幅波動(dòng)預(yù)警功能尚未出現(xiàn)之前，調(diào)度人員在監(jiān)控過程中需要通過頻繁切換界面的方式，尋找存在故障隱患的電力線路，此外，等待運(yùn)維人員匯報(bào)同樣會(huì)耗費(fèi)一定的時(shí)間。

■2.3 現(xiàn)象三

調(diào)度人員在接班期間，會(huì)頻繁接到用戶的咨詢電話，但由于用戶專業(yè)知識(shí)有限，在大部分情況下僅能描述停電的位置，卻無法說清線路名稱，故調(diào)度人員需要在一大片區(qū)域內(nèi)尋找可能存在故障的線路，逐條查找和觀察，導(dǎo)致大量時(shí)間被浪費(fèi)。

■2.4 現(xiàn)象四

伴隨著各種先進(jìn)技術(shù)的普及應(yīng)用，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)一步提升，其中，電力線路合環(huán)操作也不斷增加。在這一過程中，調(diào)度人員需要對(duì)兩條合環(huán)線路的負(fù)荷曲線情況加以觀測(cè)，以此為合環(huán)線路運(yùn)行情況的監(jiān)控，創(chuàng)造有利的條件。

3 應(yīng)用負(fù)荷曲線索引圖提升10kV線路監(jiān)控效率的方法及效果

■3.1 應(yīng)用負(fù)荷曲線索引圖提升10kV線路監(jiān)控效率的方法

事實(shí)上，10kV線路監(jiān)控效率與調(diào)度人員的工作經(jīng)驗(yàn)息息相關(guān)，究其原因，主要是調(diào)度員通過監(jiān)控界面所看到的內(nèi)容，主要以數(shù)字為主，如果調(diào)度人員的工作經(jīng)驗(yàn)豐富，即可根據(jù)數(shù)字判斷線路的實(shí)際情況，而對(duì)于經(jīng)驗(yàn)欠缺的調(diào)度人員而言，他們無法根據(jù)數(shù)字做出準(zhǔn)確的判斷，導(dǎo)致線路故障遲遲無法解決，造成更為嚴(yán)重的后果。若使負(fù)荷曲線以索引圖的方式顯示，即可提升10kV線路的監(jiān)控效率和質(zhì)量。具體措施如下：調(diào)度人員需要利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，完成負(fù)荷曲線索引圖的制作，使前后兩日的負(fù)荷曲線在圖中顯示，然后將變電站作為依據(jù)，合理劃分電力線路的類別，通過這種方式，降低調(diào)閱難度，并提高調(diào)度的效率。工作流程如下：工作人員在接班后，需要依次點(diǎn)擊索引圖、變電站、然后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)加載本站內(nèi)全部電力線路的負(fù)荷曲線，這個(gè)過程所花費(fèi)的時(shí)間不超過10s。以該供電企業(yè)為例，調(diào)度人員在接班后利用索引圖調(diào)閱轄區(qū)內(nèi)全部電力線路負(fù)荷曲線的時(shí)間僅為3分鐘。相較之前，工作效率大幅度提升[3]。

■3.2 應(yīng)用效果分析

3.2.1 有利于日常監(jiān)控效率的提升

實(shí)踐應(yīng)用結(jié)果表明，在負(fù)荷曲線索引圖中，各條線路均由兩種顏色的負(fù)荷曲線顯示，其中一種顏色為當(dāng)日負(fù)荷，另一種顏色為前一日的負(fù)荷，兩種負(fù)荷曲線會(huì)形成鮮明的對(duì)比，調(diào)度人員在對(duì)比后就會(huì)對(duì)電力負(fù)荷的變化情況有清楚地認(rèn)知，從而為線路負(fù)荷升降情況的判斷，創(chuàng)造有利的條件。簡(jiǎn)言之，負(fù)荷曲線索引圖可以將調(diào)度人員從過去繁瑣的工作中解放出來，僅在一個(gè)畫面中，調(diào)度人員即可實(shí)現(xiàn)對(duì)全部電力線路的監(jiān)控，特別是在用電高峰期，調(diào)度人員還能根據(jù)索引圖，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)轄區(qū)范圍內(nèi)的短期負(fù)荷。調(diào)度人員巡視轄區(qū)內(nèi)全部10kV電力線路所耗費(fèi)的時(shí)間僅為3分鐘，而索引圖應(yīng)用之前，巡視時(shí)間高達(dá)20分鐘，由此可見，索引圖的應(yīng)用，有利于日常監(jiān)控效率的大幅度提升。

3.2.2 有利于負(fù)荷突變線路監(jiān)控效果的強(qiáng)化

調(diào)度人員在接班后，僅需將某個(gè)變電站的索引圖打開，便可以查看該變電站電力線路是否在24小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)過負(fù)荷劇烈波動(dòng)的情況，尤其是在特殊時(shí)期，比如：用電高峰期、惡劣天氣頻繁出現(xiàn)的時(shí)期等，負(fù)荷曲線可以直觀展示出10kV電力線路在一段時(shí)間內(nèi)的變化情況，十分方便[4]。

3.2.3 有利于重點(diǎn)工業(yè)負(fù)荷監(jiān)控效果的提升

調(diào)度人員在監(jiān)控過程中，可利用索引圖，對(duì)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷啟動(dòng)和停止情況進(jìn)行有效監(jiān)控，在發(fā)現(xiàn)異常后，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系企業(yè)，通過這種方式，掌握企業(yè)的生產(chǎn)情況，并將生產(chǎn)計(jì)劃作為依據(jù)，幫助企業(yè)用戶合理規(guī)劃用電方式，以促進(jìn)服務(wù)質(zhì)量的提升。

3.2.4 有利于提高故障定位的效率

調(diào)度員在接班后，可能會(huì)接到用戶的來電，以該供電企業(yè)為例，在某天停電后，調(diào)度員接到了大量的用戶來電，但用戶的描述較為籠統(tǒng)，如東城區(qū)目前正處在停電狀態(tài)，但該城區(qū)存在大量的電力線路，僅憑借用戶的只言片語，調(diào)度人員很難對(duì)故障所處位置進(jìn)行明確。而索引圖的應(yīng)用，則有利于提高故障定位的效率。在過去，調(diào)度人員需要逐一對(duì)比停電區(qū)域內(nèi)的電力線路，而此時(shí)，調(diào)度人員僅需打開停電區(qū)域變電站的負(fù)荷曲線索引圖，便可在同一時(shí)間內(nèi)查閱多條線路的負(fù)荷曲線，并從中找到存在異常的線路，查找故障線路的效率也隨之提升。

3.2.5 有利于降低合環(huán)線路負(fù)荷查看的難度

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，供電可靠性進(jìn)一步提升，與此同時(shí)，合環(huán)線路的數(shù)量也隨之增加，簡(jiǎn)言之，就是一條線路的負(fù)荷，可能會(huì)被多條線路所分擔(dān)。而索引圖的應(yīng)用，可以為調(diào)度人員同時(shí)查看合環(huán)線路中多條線路負(fù)荷曲線變動(dòng)，提供便捷的條件，電力線路監(jiān)控效率和質(zhì)量會(huì)隨之提升。

在索引圖運(yùn)用一段時(shí)間后，調(diào)度人員對(duì)其感到十分的認(rèn)可。在監(jiān)控過程中，調(diào)度員通過監(jiān)控畫面和索引圖的共同使用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各條10kV線路的全面監(jiān)控，能夠在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)存在異常的線路?？傊?，在監(jiān)控量日益增加的背景下，應(yīng)用索引圖，可減輕調(diào)度人員的負(fù)擔(dān)，節(jié)省其查閱線路所耗費(fèi)的時(shí)間，他們可以將更多的精力放到保障電網(wǎng)運(yùn)行安全方面。

4 結(jié)論

綜上所述，在電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，10kV電力線路可謂是保障社會(huì)正常生產(chǎn)運(yùn)行的生命線，為此，供電企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電力線路運(yùn)行情況的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決存在異常的故障線路，避免供電質(zhì)量受到線路的影響。由于傳統(tǒng)監(jiān)控方法工作效率低下，容易錯(cuò)過最佳的故障解決時(shí)機(jī)，故結(jié)合某供電企業(yè)實(shí)例，提出了在10kV線路監(jiān)控中應(yīng)用負(fù)荷曲線索引圖的方法，實(shí)踐結(jié)果表明，索引圖的應(yīng)用，可以使10kV線路監(jiān)控效率大幅度提升。