配電臺(tái)區(qū)線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

胡程平，陳 婧，胡劍地，施煒煒

（1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司 嘉興供電公司，浙江 嘉興 314001；2.國(guó)網(wǎng)信通億力科技有限責(zé)任公司，福建 福州 350003）

電力能源被廣泛應(yīng)用于我們?nèi)粘５纳a(chǎn)、生活之中，與此同時(shí)，配電臺(tái)區(qū)在進(jìn)行供電時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)線損現(xiàn)象。線損指標(biāo)也是用來(lái)衡量電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)自身實(shí)力的重要指標(biāo)之一。因此如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)線損異常、降低線損數(shù)值是當(dāng)前電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)的主要研究目標(biāo)。目前較常應(yīng)用的線損異常檢測(cè)方法有：現(xiàn)場(chǎng)勘查、技術(shù)判斷等，檢測(cè)準(zhǔn)確率和效率都不高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、系統(tǒng)化的自動(dòng)檢測(cè)。本文從這一現(xiàn)狀出發(fā)，提出了應(yīng)用ASP創(chuàng)建新型線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)想，利用先進(jìn)技術(shù)，從信息管理功能、線損率異常統(tǒng)計(jì)功能等多個(gè)層面入手，設(shè)計(jì)性能更為完善的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，證明該系統(tǒng)具備可應(yīng)用性。

1 配電臺(tái)區(qū)線損率異常分析

在供電過(guò)程中，發(fā)生線損是正常情況，如果線損值超過(guò)閾值，我們則認(rèn)為其存在異常情況。在實(shí)際運(yùn)行中，引發(fā)線損的情況很多，但部分是可控的。以下對(duì)造成線損的因素進(jìn)行了深入的研究，在發(fā)生線損率異常時(shí)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取應(yīng)對(duì)措施，提升降損效果。

1.1 造成線損的主要因素

（1）電量失真。抄表數(shù)據(jù)傳遞不準(zhǔn)確、計(jì)量裝置統(tǒng)計(jì)性差、臨時(shí)用電管理力度不足、偷電等都是造成電量失真的因素；

（2）供售端抄表不同步。造成這一情況的主要原因有：相較于供電端，售電端需要抄錄的電表數(shù)量多、所需時(shí)間長(zhǎng)。其次為了可以更加及時(shí)的催繳電費(fèi)，電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)通常會(huì)將售電端的抄錄時(shí)間安排的比供電端早。節(jié)假日休息、抄表人員工作態(tài)度不積極等也是影響供售端抄表不同步的因素；

（3）電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。隨著用電量的激增，電網(wǎng)需要不斷的升級(jí)來(lái)滿足用戶的使用需求，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化會(huì)造成大幅度的線損波動(dòng)；

（4）外部因素。主要包括系統(tǒng)電壓、負(fù)荷率的變化。技術(shù)、管理原因是引發(fā)線損率異常的兩種主要因素。技術(shù)原因，當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理或運(yùn)行狀態(tài)較差時(shí)，會(huì)引發(fā)較大的線損波動(dòng)。管理原因，抄表人員記錄錯(cuò)誤、計(jì)量設(shè)備性能不足都會(huì)造成線損率異常。

1.2 線損率異常處理

各區(qū)域供電所需要定期對(duì)線損率進(jìn)行記錄和分析，及時(shí)的記錄和分析可以精準(zhǔn)的掌握線損率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)何種情況下會(huì)出現(xiàn)線損率異常。精準(zhǔn)定位原因，對(duì)供售電量進(jìn)行修正，若修正后，線損率與閾值還是存在差距，則需要再次修正。其處理方式如表1所示。

表1 配電臺(tái)區(qū)線損率異常處理方法Tab.1 Handling method of abnormal line loss rate in distribution station area

2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)概述

2.1 ASP.NET MVC介紹

ASP.NET MVC可以同時(shí)完成多項(xiàng)數(shù)據(jù)的綁定及加載，擁有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。

（1）測(cè)試簡(jiǎn)單快捷，Mock對(duì)象無(wú)須在ASP.NET中進(jìn)行Controller，可直接測(cè)試內(nèi)部組件，大幅度縮短測(cè)試時(shí)間；

（2）自帶視圖引擎，MVC框架中自帶視圖引擎，在應(yīng)用移植和定制功能時(shí)更加方便；

（3）可重建URL，根據(jù)實(shí)際使用情況，可以創(chuàng)建更易理解、使用的URL，重寫(xiě)后的URL與搜索引擎之間的鍥合度更高，在搜索時(shí)不輸入文件擴(kuò)展名也能得到準(zhǔn)確的搜索結(jié)果。

MVC可 以 將Health monitoring、Session、Profile。Provider architecture等特性融入框架之中，對(duì)ASP.NET提供全面支持。

2.2 B/S模式介紹

Browser/Server結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，于系統(tǒng)中增設(shè)該模式后，用戶可以直接通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)系統(tǒng)，無(wú)須下載客戶端。B/S負(fù)責(zé)接收HTTP請(qǐng)求，是Web服務(wù)器的重要構(gòu)成。B/S在接收請(qǐng)求后，將其轉(zhuǎn)換成適用于全部頁(yè)面的描述語(yǔ)言，再將其返送至HTTP，方便用戶進(jìn)行瀏覽。運(yùn)用B/S模式后，可直接部署所需要的軟件，用戶瀏覽時(shí)更方便快捷還可降低維護(hù)難度，數(shù)據(jù)得以系統(tǒng)保存，還可通過(guò)Excel或Word的形式打印出來(lái)。本文提到的線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)所應(yīng)用的B/S結(jié)構(gòu)分為3層，分別為表示層、領(lǐng)域?qū)雍蛿?shù)據(jù)訪問(wèn)層。3層結(jié)構(gòu)的B/S具備新層次可以直接替代原有層次、3層的邏輯可以相互通用、方便標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)。但也相應(yīng)的存在缺點(diǎn)，用戶訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)必須通過(guò)中間層，操作時(shí)間變長(zhǎng)，影響系統(tǒng)性能。

3 配電臺(tái)區(qū)線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)原則

在設(shè)計(jì)線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，要將配電臺(tái)區(qū)的實(shí)際運(yùn)作情況考慮進(jìn)去，以減少投入成本、提升檢測(cè)效率為目的進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)遵循以下原則：

（1）易用性原則。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，要從使用者的實(shí)際需要出發(fā)，將操作便捷性放在首位，為客戶設(shè)計(jì)功能全面且具備欣賞性的瀏覽界面，方便用戶使用；

（2）可靠性原則。在設(shè)計(jì)線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格把控?cái)?shù)據(jù)資源共享范圍，確保系統(tǒng)在平穩(wěn)、可靠的環(huán)境中運(yùn)行，并確保各子系統(tǒng)之間有機(jī)連接，數(shù)據(jù)可以相互流通；

（3）易維護(hù)性。該系統(tǒng)面對(duì)的客戶均為電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)的工作人員，并非專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循易維護(hù)性，出現(xiàn)故障時(shí)方便維護(hù)；

（4）開(kāi)放性。在實(shí)際使用過(guò)程中，用戶的使用需求會(huì)不斷增加，因此在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)接口，方便后期進(jìn)行功能擴(kuò)充。

3.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

本文提到的線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)由5個(gè)子模塊構(gòu)成，具體情況如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.1 System function structure diagram

3.2.1 基礎(chǔ)信息管理模塊

系統(tǒng)中設(shè)計(jì)基礎(chǔ)信息管理模塊，可以對(duì)配電臺(tái)區(qū)的供電所、變電站、輸電線路的各項(xiàng)資料進(jìn)行綜合管理，并通過(guò)創(chuàng)建拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方式完成對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。并于輸電線路上搭設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)并記錄?；A(chǔ)信息管理模塊又分為3個(gè)子模塊。

（1）變電站編輯。在基礎(chǔ)信息管理模塊中，變電站編輯模塊是十分重要的構(gòu)成。在電網(wǎng)飛速發(fā)展背景下，變電站的建設(shè)速度也有了大幅度的提升，我國(guó)各地區(qū)每年都有數(shù)量眾多的變電站投入使用，也有眾多變電站面臨淘汰，需要利用變電站編輯模塊對(duì)信息進(jìn)行管理，方便調(diào)取和使用；

（2）臺(tái)區(qū)編輯。在電力經(jīng)營(yíng)企業(yè)中，輸電線路以臺(tái)區(qū)劃分。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，內(nèi)部計(jì)量點(diǎn)也經(jīng)常發(fā)生變化，這就需要利用臺(tái)區(qū)編輯模塊對(duì)資料進(jìn)行更新和完善。

（3）線路編輯模塊主要負(fù)責(zé)管理輸電線路信息，提升信息時(shí)效性，確保信息與實(shí)際情況一致。3.3.2 考核單元管理模塊

以電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為定義依據(jù)，分別對(duì)供電單位、線路劃分，根據(jù)供電線路的實(shí)際線損對(duì)線損率進(jìn)行考核，將考核單元進(jìn)行充分組合，從多維度進(jìn)行開(kāi)合，分為3個(gè)子模塊。

（1）基礎(chǔ)考核單元維護(hù)模塊。對(duì)線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的供電線路進(jìn)行查詢，將需要定義的基本單元?jiǎng)澐殖鰜?lái)，并對(duì)進(jìn)出信息進(jìn)行維護(hù)；

（2）組合考核單元定義模塊。若基本單元無(wú)法獨(dú)立的被劃分出來(lái)，那么可以將其與其他單元組合起來(lái)，對(duì)整體運(yùn)行情況進(jìn)行考核；

（3）考核指標(biāo)設(shè)定模塊。其設(shè)定流程如圖2所示。

圖2 考核指標(biāo)設(shè)定流程圖Fig.2 Flow chart for setting assessment indicators

3.3.3 考核電量管理功能模塊

該模塊可以完成線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)輸電線路負(fù)荷情況的管理，可以準(zhǔn)確的掌握供售電量情況，該模塊內(nèi)含3個(gè)子模塊。

（1）電量獲取模塊。在系統(tǒng)中布置采集裝置，對(duì)配電臺(tái)區(qū)的用電、線損數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和計(jì)算，確保數(shù)據(jù)時(shí)效性，以此完成電量獲取；

（2）供售電量調(diào)整模塊。日常的生活、生產(chǎn)都離不開(kāi)電力資源，配電臺(tái)區(qū)需要不斷的調(diào)整自身運(yùn)行方式來(lái)貼合電力用戶的使用需求，運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)變自然而然會(huì)造成負(fù)荷發(fā)生變化。該模塊能將負(fù)荷變化情況準(zhǔn)確的記錄下來(lái)，為計(jì)算供售電量調(diào)整數(shù)值提供參考依據(jù)；

（3）考核單元電量計(jì)算模塊。在應(yīng)用該模塊時(shí)，需要先行確認(rèn)編輯信息再將其輸入，系統(tǒng)后臺(tái)會(huì)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，并判斷當(dāng)前數(shù)值是否存在問(wèn)題；之后系統(tǒng)會(huì)將這一數(shù)值存入數(shù)據(jù)庫(kù)，完成信息替換。

3.3.4 線損統(tǒng)計(jì)功能模塊

對(duì)不同種類(lèi)、時(shí)間的線損進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其模塊結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 線損統(tǒng)計(jì)功能模塊結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Structure diagram of line loss statistics function module

在線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)各種線損數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。可以按單位、供電線路、電壓等級(jí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，也可以按年度、季度、月度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將真實(shí)線損率與既定閾值進(jìn)行比較，判斷其是否存在異常情況。運(yùn)行該模塊時(shí)，需要確保輸入條件合法，若輸入非法字符，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出錯(cuò)誤提示；若字符合法，才會(huì)開(kāi)展統(tǒng)計(jì)工作。

3.3.5 線損率異常功能模塊

將先前子模塊得到的線損統(tǒng)計(jì)結(jié)果與既定線損值進(jìn)行比較，計(jì)算出結(jié)果，將與閾值偏差較大的供電線路、配電臺(tái)區(qū)的線損行為判定為異常，對(duì)線損率異常區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)找出導(dǎo)致線損異常的原因并加以解決。

4 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境和計(jì)劃

配電臺(tái)區(qū)線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境如表2所示；測(cè)試計(jì)劃如表3所示。

表2 運(yùn)行環(huán)境表Tab.2 Operating environment table

表3 系統(tǒng)測(cè)試內(nèi)容及規(guī)劃情況Tab.3 Test content and planning situation

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

系統(tǒng)功效方面，該線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)可以快速的發(fā)現(xiàn)線損率異常波段，掌握造成線損率異常的原因，及時(shí)做出響應(yīng)，減少線損率異常發(fā)生率。系統(tǒng)性能測(cè)試方面，該自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)由5個(gè)功能模塊構(gòu)成，各系統(tǒng)模塊即可獨(dú)立運(yùn)行，也可共同協(xié)作；軟件、硬件運(yùn)行情況都相對(duì)平穩(wěn)，可以良好的應(yīng)對(duì)用戶的使用需求。系統(tǒng)安全性方面，系統(tǒng)對(duì)信息的共享界限有著嚴(yán)格的界定，機(jī)密性、完整性都有所保障。私密性信息只供管理員查詢和使用，防止因職能劃分不清影響系統(tǒng)運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行配電臺(tái)區(qū)線損率異常自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，著重梳理了因其線損率異常的原因，并將B/S結(jié)構(gòu)和ASP.NET MVC技術(shù)應(yīng)用其中，創(chuàng)建了功能模塊豐富全面的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，擁有線損率異常檢測(cè)、線損信息統(tǒng)計(jì)、考核電量管理、考核單元管理等多種功能。并通過(guò)反復(fù)的實(shí)際測(cè)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性、功效性進(jìn)行了測(cè)試，證明該系統(tǒng)擁有較強(qiáng)的應(yīng)用性，可以滿足用戶的使用需求，能幫助電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)的工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)線損率異常情況，并精準(zhǔn)確定異常原因，及時(shí)做出解決，提升供電效率，減少電量耗損。