負荷終端在低壓配電網(wǎng)電壓監(jiān)測中的應用

陳秋鷺

（國網(wǎng)福建電力廈門有限公司，福建 廈門361000）

低壓配電網(wǎng)和人們的用電有著直接的關系，在電能需求不斷增加的背景下，低壓配電網(wǎng)也呈現(xiàn)出諸多的不足，對其供電服務造成了不利影響。為了避免此類情況的出現(xiàn)，需要電力企業(yè)提升低壓配電網(wǎng)管理水平，做好工程的科學改造工作，而通過負荷終端實現(xiàn)對低壓配電網(wǎng)的電壓監(jiān)測，就能夠對電力企業(yè)相關工作的開展提供監(jiān)測依據(jù)，促進其更好地實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)性能的改善與保障，從而滿足人們日益增長的用電需求。

1 低壓配電網(wǎng)電壓監(jiān)測現(xiàn)狀

在很多地區(qū)，對低壓配電網(wǎng)的運行存在監(jiān)測和控制的不足，對低壓的配電網(wǎng)沒有設置足夠電壓的監(jiān)測點，這就導致不能對其運行狀況進行全面和準確的掌握。在對低壓工單的處理中，主要還是通過傳統(tǒng)操作法開展現(xiàn)場的管理，用電的檢查員在現(xiàn)場通過鉗形的電流表和萬用表等設備儀器實施測量，這就導致其工作存在嚴重的滯后性。

在低壓配電網(wǎng)中，一個公變往往需要負責很大范圍內的供電任務，低壓的配電網(wǎng)存在的電壓過低情況，一般都發(fā)生在末端的用戶，且地區(qū)比較偏遠，工作人員對一個點的電壓測量可能需要去現(xiàn)場跑兩三次，花費的時間較多，但工作的效率卻不高。同時，因為電網(wǎng)負荷的變化性，在用電的高峰期與非高峰期得到的測量結果存在很大不同，每臺的臺變由于所接的負荷性質不同而出現(xiàn)不同高峰的時段，這可能就會導致測量的結果與用戶的描述存在很大差異，進而造成用戶重復和頻繁的抱怨[1]。另外，很多電力企業(yè)都沒有建立相應數(shù)據(jù)庫，很多原始的數(shù)據(jù)以及基礎數(shù)據(jù)都分散在各個基層的單位，這就對此類數(shù)據(jù)的查詢、保存和使用造成了很大不便，對數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計較差，也沒有進行分類、建檔，這就不能對相關工作的開展提供幫助，影響其數(shù)據(jù)價值的發(fā)揮。最后，低壓配電網(wǎng)覆蓋面十分廣，一些用電檢查的人員業(yè)務素質較低或技術能力較差，影響了電網(wǎng)管理的水平以及用電服務的質量。在現(xiàn)階段精細化的管理要求和發(fā)展下，需要他們能夠通過信息技術的手段，做好對營銷需求側的科學管理和用電運行的有效監(jiān)測，提供優(yōu)質服務。

2 低壓配電網(wǎng)負荷終端的電壓監(jiān)測原理

對于負荷控制終端來說，它主要是基于計算機軟硬件、數(shù)字化通信、電能的計量、電力的營銷等技術而建立的一種負控管理的系統(tǒng)。在此負控管理的系統(tǒng)中，主要由負控的終端、GPRS的無線網(wǎng)絡和主站系統(tǒng)三個部分組成，具備遠程的自動化抄表、負荷的質量監(jiān)測、用電的異常信息警報、電能質量的監(jiān)測等作用。

其中GPRS還稱作無線分組的業(yè)務，它是對數(shù)據(jù)高速處理的通信服務中的一種形式，能夠對用戶數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時在線和高速地傳輸，而借助流量實現(xiàn)電能收費，能夠有效降低用電信息采集系統(tǒng)使用的成本。按照運營商所提供的通信服務具體范圍，能夠對要求區(qū)城實現(xiàn)網(wǎng)絡全面覆蓋，對分散型用戶通信的數(shù)據(jù)進行有效處理。與傳統(tǒng)短信方式的通訊對比，這種GPRS的通信方式可以對用戶大量數(shù)據(jù)實現(xiàn)有效處理，對分散型用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效通信，同時對一些高山或者洼地等偏僻區(qū)域，通過通信網(wǎng)絡進行通信避免了對用電信息采集系統(tǒng)的大量建設，從而降低相關成本[2]。

在負控終端中，對無線通信以及高精度的電能計量技術實現(xiàn)了融合，以GPRS的無線通信網(wǎng)絡為基礎，將TCP/IP協(xié)議當作通信的主要方式，具備了輪次跳閘的輸出4路、報警輸出1路、RS485的接口2路、脈沖和遙信開關量的信號輸入4路。終端本身具備交流采樣的功能，且能夠借助RS485的方式實現(xiàn)對電表數(shù)據(jù)以及遙信量的數(shù)據(jù)采集，滿足對用電的監(jiān)測、大用戶的管理和遠程抄表等多方面需求。

在主站系統(tǒng)中，對負控終端進行數(shù)據(jù)的傳輸主要借助無線通信網(wǎng)絡實現(xiàn)，為了確保終端具備良好的功能且能夠和前置機實現(xiàn)正常的通訊，可以按照用戶的實際需求情況，使用遙控或者按鍵合理設置相關參數(shù)，如主動上報的參數(shù)、通訊的參數(shù)和主站通訊的地址等。在主站系統(tǒng)中，每間隔5 min進行一次電壓參數(shù)的采集和測量，對其最小值、最大值以及發(fā)生的時間進行記錄，做好對配電網(wǎng)電壓的監(jiān)測和統(tǒng)計工作[3]。

3 負荷終端在低壓配電網(wǎng)電壓監(jiān)測中的應用功能

對負荷終端實施改造，結合計算機、現(xiàn)代化通信、自動化控制等技術，構建出具有電力工程信息的采集、分析、處理與實時監(jiān)控功能的系統(tǒng)。在此負荷終端管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)了電力負荷的管理與現(xiàn)場客戶的服務功能一體化，具有技術的先進性、功能的完善性、擴展的靈活性等特點，為供電企業(yè)對用戶的用電情況監(jiān)控和提升需求側的管理水平發(fā)揮著重要的作用[4]。此負荷終端管理系統(tǒng)具備了諸多的功能，包括負荷管理、遙測、遠程抄表、用電現(xiàn)場的監(jiān)測、顯示等。

在負荷管理方面，此終端能夠結合主站的配置，對負荷進行管理，如遠方的緊急控制、功控（當?shù)亻]環(huán)的功率控制）、電控（當?shù)亻]環(huán)的預售電管理控制）、功控和電控的投入解除、保電功能（終端處在保電狀態(tài)中不對任何拉閘的操作執(zhí)行）等。

在遙測功能方面，終端能夠自行對用電現(xiàn)場電流、電壓和瞬間的功率等相關數(shù)據(jù)進行收集，且能夠按照主站的需求向主站上送數(shù)據(jù)。

在遠程抄表方面，主要包括中繼抄表、實時抄表、定時抄表等，其中中繼抄表主要是終端把主站所下發(fā)的命令直接向電能表轉發(fā)，并把電能表所返回的數(shù)據(jù)回送到主站，便于主站獲取電能表提供的全部內容；實時抄表主要是終端每5 min對電能表當前的電量、大需量和電能表的參數(shù)等變量進行輪詢，在主站進行召喚時，把近采集的數(shù)據(jù)向主站上傳；定時抄表主要是終端按照主站的配置定時獲取并主動向主站提供電能表數(shù)據(jù)。

在用電現(xiàn)場的監(jiān)測方面，終端能夠對現(xiàn)場所采集數(shù)據(jù)進行分析，對現(xiàn)場運行的狀況實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)異常并向主站通知。終端能夠檢測到的異常有反竊電的相關報警、供電質量的相關報警、電能表的運行狀態(tài)報警等。

在顯示功能方面，終端是液晶的顯示屏，終端通過輪顯方式對實時數(shù)據(jù)和負荷管理相關參數(shù)進行顯示。

4 負荷終端在低壓配電網(wǎng)電壓監(jiān)測中的應用

4.1 對負荷終端設備改造

按照用電檢查工作實際需求情況，為了實現(xiàn)對低壓配電網(wǎng)的電壓監(jiān)測，可以在三相四線負控終端的電壓線和地線進出中加設插頭，將其改裝成帶插頭式的終端類型，再使用無線通信網(wǎng)絡把終端數(shù)據(jù)上傳至主站系統(tǒng)，此時主站系統(tǒng)進行虛擬用戶的建立，從而實現(xiàn)對其電壓的遠程監(jiān)測。

4.2 負荷終端設備的電壓監(jiān)測應用

在某地區(qū)，供電局把此負控終端應用在低壓配電網(wǎng)中，對其電壓進行監(jiān)測，進而掌握供電區(qū)域內低電壓用戶的具體分布情況。此供電局共對32臺負控終端實施了改造，并投入到16個供電所中。面對有低電壓的臺區(qū)或者抱怨電壓低的用戶，供電所會派工作人員攜帶別的儀器對用戶實施單點測量，即將插頭插入到用戶開關的面板內，從而對相關數(shù)據(jù)進行實時在線查詢。通過1～2 d測試，基本能夠依據(jù)所采集的數(shù)據(jù)分析出電壓變化的情況，至此電壓的測量任務基本完成[5]。

通過應用實踐證明，此負荷終端設備的電壓監(jiān)測應用具有顯著的效果：①此方法改變了傳統(tǒng)人工測量方式，其操作更加簡單、便捷，有效降低了用電檢查人員的工作量，并提升了工作效率；②實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時、準確和高效采集，減少了人為以及時間因素的影響；③此系統(tǒng)能夠按照配電網(wǎng)的管理實際需求，對相關數(shù)據(jù)實施統(tǒng)計和分析，達到數(shù)據(jù)與資源的共享，對電壓質量的改善提供保障，且促進對配電網(wǎng)低電壓的快速響應，提高配電網(wǎng)的低電壓管理和整治工作效率。

5 結語

綜上所述，在傳統(tǒng)低壓配電網(wǎng)電壓監(jiān)測工作中存在諸多的不足，工作質量和服務效果都有待提升，而負荷終端為低壓配電網(wǎng)電壓監(jiān)測提供了良好載體，通過將負荷終端在低壓配電網(wǎng)電壓監(jiān)測中的合理應用，有效解決了傳統(tǒng)低壓配電網(wǎng)電壓監(jiān)測工作問題，促進了電網(wǎng)管理水平的提升。