輸配電和用電工程中線損管理的關(guān)鍵點(diǎn)研究

魏曉婧 豐碩

國網(wǎng)上海市區(qū)供電公司 上海 200000

引言

電網(wǎng)在不同的國家有不同的結(jié)構(gòu)，在用電和管理方面有不同的價(jià)值。然而，電力企業(yè)的電能管理也存在一些問題。為了實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和更好、更高效的損耗管理，必須采取有針對性的措施，完善整體能耗的管理功能，從而提高經(jīng)濟(jì)性。

1 電力線損管理現(xiàn)狀

目前我國大多數(shù)電力公司的電能管理最普遍的問題是對在線損耗管理缺乏全面的了解。錯(cuò)誤地認(rèn)為線損管理就是線損率的統(tǒng)計(jì)測量，沒有系統(tǒng)的研究，導(dǎo)致大量在線線損管理問題無法有效解決，無法實(shí)現(xiàn)當(dāng)今社會(huì)設(shè)定的在線線損管理目標(biāo)。許多電力公司未能將各業(yè)務(wù)部門的工作以一體化的在線流程進(jìn)行組織和分類，導(dǎo)致各部門無法了解管理或統(tǒng)一在線損失統(tǒng)計(jì)和分析，無法有效解決實(shí)際無線問題，從而導(dǎo)致無法有效解決跨部門協(xié)作產(chǎn)生的問題。即使供電已經(jīng)以新的方式運(yùn)行，也不會(huì)在電力采購中發(fā)揮作用，傳統(tǒng)的影響關(guān)系無法改變，導(dǎo)致電話、線路、電費(fèi)無法統(tǒng)一核對。此外，電力公司對金錢的壟斷使得電力公司無法實(shí)現(xiàn)快速增長。大部分負(fù)責(zé)停電管理的員工缺乏足夠的素質(zhì)，不能應(yīng)用相關(guān)技能及時(shí)有效地解決異常接線和問題，高效及時(shí)地做出反應(yīng)，導(dǎo)致導(dǎo)線間隙管理的效率和效益低下。另外，電力公司沒有對電線破損的職業(yè)管理人員進(jìn)行激勵(lì)，大大降低了電線車間管理的效率。雖然現(xiàn)在的電力公司可以通過非自愿補(bǔ)償來減少停電，但非自愿補(bǔ)償?shù)某杀臼窍喈?dāng)大的。目前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著提高，導(dǎo)致居民能源消費(fèi)水平明顯提高，設(shè)備持續(xù)短缺，電網(wǎng)供電量增加，停電次數(shù)增加。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)出現(xiàn)故障，如果性能不平衡，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

2 輸配電和用電工程中線損管理存在的問題

①不夠重視線損管理工作。近年來，我國信息化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展加快，但也是電力企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。雖然一些電力公司已經(jīng)意識到電纜保護(hù)的負(fù)面影響，但缺乏管理經(jīng)驗(yàn)，一些電力公司忽視了對電力線損的管理，無法保證電力線損數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。他們?nèi)菀资艿诫娏€損控制資源的積極開發(fā)，電力線路處理不足，大量能源資源被浪費(fèi)，從而降低電網(wǎng)的效率。②電源和電源管理系統(tǒng)不足。為了保證線速公司的業(yè)績，需要完善線損管理制度，有序執(zhí)行任務(wù)。然而，目前中國的發(fā)電和供電系統(tǒng)存在許多問題，如專業(yè)管理缺乏一體化，管理缺乏相關(guān)性，無法保證電纜保護(hù)的有效性。電力公司電線管理程序不足，缺乏針對性的檢查。監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間缺乏有效溝通，缺乏建立健全管理體系的支持，使布線故障得到及時(shí)解決。③電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不足。隨著我國社會(huì)對電力需求的不斷增加，我國的電網(wǎng)也在不斷壯大。在一些地區(qū)，低經(jīng)濟(jì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不當(dāng)。電源配置不當(dāng)會(huì)降低電路的功率容量，導(dǎo)致長時(shí)間運(yùn)行中電纜雜亂。作為電路維護(hù)的一部分，許多供電企業(yè)采用臨時(shí)維護(hù)來不斷改善電路運(yùn)行，并大大降低電力消耗。該地區(qū)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，電網(wǎng)現(xiàn)代化水平無法提高，地方電網(wǎng)和系統(tǒng)電網(wǎng)的需求必然重疊，停電事故將繼續(xù)增加。④配電設(shè)備功耗低。我國很多供電企業(yè)在供配電設(shè)備管理中用電量較少，電路配置也不盡相同。由于供電階段供電方向不同，配電設(shè)備階段的工作計(jì)劃也不同。電源管理階段的用電問題通常在中午和晚上最為嚴(yán)重。如果冬季分季節(jié)用電量較高，我們在配電和電源管理上會(huì)遇到功率問題，導(dǎo)致?lián)p耗增加，配電效率下降。

3 提升電力線損管理效率的對策

3.1 強(qiáng)化責(zé)任落實(shí)，構(gòu)建線損管理體系

供電公司結(jié)合同期線損系統(tǒng)建設(shè)工作，在“四分”線損職能劃分的基礎(chǔ)上，探索并構(gòu)建了模型檔案、計(jì)量采集、技術(shù)降損、管理提效“四維度”線損工作體系，確保線損管理協(xié)同立體化，持續(xù)助力經(jīng)營管理提質(zhì)增效。實(shí)施“領(lǐng)導(dǎo)小組+責(zé)任部門+供電所”三級管理模式，打破專業(yè)壁壘，充分發(fā)揮各專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)以發(fā)展部為主體，運(yùn)檢部、營銷部、互聯(lián)網(wǎng)部、調(diào)控中心為輔的多部門協(xié)同新型高效聯(lián)動(dòng)線損管理工作組織體系，進(jìn)一步細(xì)化完善線損管理職責(zé)分工，強(qiáng)化管理責(zé)任落實(shí)，優(yōu)化固化線損常態(tài)管理工作流程。從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)日常管理、設(shè)備新增變更管理、異常線損核查流程管理、技術(shù)線損管理、數(shù)據(jù)采集質(zhì)量管理五方面入手，推動(dòng)線損管理責(zé)任化、職責(zé)分工制度化、責(zé)任落實(shí)常態(tài)化、履職盡責(zé)規(guī)范化。使線損管理無交叉、無空白、無縫銜接，保障全鏈條的閉環(huán)管理。

3.2 分析配網(wǎng)負(fù)荷分布合理性

線路及配變的負(fù)荷特性、負(fù)荷在線路中的分布特征是影響線損率的重要因素。一是開展逐線逐變分析。首先，結(jié)合同期線損系統(tǒng)負(fù)荷數(shù)據(jù)，計(jì)算線路與配變最大負(fù)載率、平均負(fù)載率，梳理輕重載清單，同時(shí)將年均負(fù)載率低于10%的線路和配變納入低效運(yùn)行清單，綜合判斷線路及配變運(yùn)行水平對線損率的影響。其次，以同期線損系統(tǒng)的理論線損率計(jì)算為基礎(chǔ)，以理論線損率與負(fù)荷位于線路末端時(shí)的線損率之比作為線路負(fù)荷分布系數(shù)，用于表征線路負(fù)荷末端分布的顯著性。負(fù)荷分布系數(shù)越大，線路負(fù)荷較末端分布越顯著。當(dāng)負(fù)荷分布系數(shù)超過0.7時(shí)，線路負(fù)荷系數(shù)末端分布較為嚴(yán)重。二是統(tǒng)計(jì)匯總?cè)W(wǎng)格或單元的負(fù)荷分布指標(biāo)，計(jì)算線路與配變最大負(fù)載率均值、平均負(fù)載率、不均衡系數(shù)、末端分布線路占比，綜合判斷網(wǎng)格或單元的負(fù)荷分布合理性。

3.3 基于線損最優(yōu)目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)建

以規(guī)劃態(tài)目標(biāo)網(wǎng)架引領(lǐng)單元線損逐步優(yōu)化，目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)建注重網(wǎng)架配置、容量配置的精細(xì)化。供電公司以線損問題為導(dǎo)向，開展網(wǎng)架評估分析工作，通過近景與遠(yuǎn)景規(guī)劃、應(yīng)用新技術(shù)等手段多措并舉，打造結(jié)構(gòu)合理的目標(biāo)網(wǎng)架。一是開展飽和負(fù)荷預(yù)測，應(yīng)用空間負(fù)荷預(yù)測法計(jì)算用電單元各個(gè)地塊的飽和負(fù)荷；二是合理劃分變電站供區(qū)，以遠(yuǎn)景飽和負(fù)荷為基礎(chǔ)，以供電半徑為約束，結(jié)合變電站的布點(diǎn)情況對于變電站供區(qū)進(jìn)行劃分，明確各個(gè)地塊主供變電站，并從空間上確定變電站聯(lián)絡(luò)關(guān)系；三是確定適宜接線方式，根據(jù)供區(qū)類型、負(fù)荷密度、市政要求等選取適用于供電單元的網(wǎng)架接線模式；四是精準(zhǔn)配置饋線接入負(fù)荷，結(jié)合配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)傳輸功率研究，以中壓層損耗最優(yōu)網(wǎng)架配置原則為基礎(chǔ)，確定線路適宜掛接容量、饋線負(fù)載率，明確所有地塊的最優(yōu)配置容量；五是以最優(yōu)傳輸功率、最優(yōu)掛接容量、設(shè)備選型配置、最優(yōu)供電半徑等為原則，充分結(jié)合供電區(qū)域遠(yuǎn)景飽和負(fù)荷大小，挖掘線損優(yōu)化潛力，開展供電路經(jīng)優(yōu)化、負(fù)荷分配優(yōu)化、線路型號優(yōu)化，構(gòu)建線損最優(yōu)的目標(biāo)網(wǎng)架。

3.4 高損臺區(qū)治理

高損臺區(qū)主要分為大電量高損臺區(qū)和小電量高損臺區(qū)。大電量高損臺區(qū)主要是線路自然損耗過大、表計(jì)計(jì)量失準(zhǔn)、竊電、戶變關(guān)系不一致、采集失敗電量估算或缺失等原因造成。小電量高損臺區(qū)即用電量較小的超大線損率臺區(qū)，電量損耗少，但是線損率卻較大，主要為新建房地產(chǎn)臺區(qū)和制茶等季節(jié)性用電負(fù)荷臺區(qū)。治理方法有以下幾點(diǎn)：①優(yōu)化臺區(qū)布點(diǎn)。對于線路、設(shè)備損耗較大導(dǎo)致高損的臺區(qū)，按照小半徑、密布點(diǎn)的臺區(qū)建設(shè)模式進(jìn)行改造，同時(shí)合理融入三相不平衡優(yōu)化管理理念，根據(jù)每相承載的用戶數(shù)和負(fù)荷，均衡調(diào)節(jié)單相表計(jì)的接入相位，減少三相不平衡造成的線路損耗。②負(fù)荷專項(xiàng)監(jiān)測。通過同期日線損的監(jiān)測分析，關(guān)注季節(jié)性負(fù)荷用戶所在臺區(qū)，對紡織、制茶等用戶的負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，避免用戶負(fù)荷超容，設(shè)備計(jì)量失準(zhǔn)導(dǎo)致臺區(qū)線損異常。③通信信號治理。在信號較差地區(qū)，采用加長加強(qiáng)天線或加裝信號放大器補(bǔ)強(qiáng)信號；在極少數(shù)信號未覆蓋地區(qū)，利用載波采集方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定采集；對于偏遠(yuǎn)山區(qū)，利用中壓載波實(shí)現(xiàn)信號未覆蓋地區(qū)載波集中器和臺區(qū)公變終端的數(shù)據(jù)采集。④新上臺區(qū)管理。新建臺區(qū)在投運(yùn)前，務(wù)必要做好戶變關(guān)系核對工作，確保基礎(chǔ)信息準(zhǔn)確，新裝表計(jì)后集表箱及時(shí)加封、加鎖，避免臨時(shí)性施工直接從集表箱進(jìn)線處搭接用電。實(shí)行配電房驗(yàn)收機(jī)制，杜絕配電房內(nèi)用電設(shè)備（空調(diào)、除濕器、排風(fēng)扇等）直接從公變終端后取電的現(xiàn)象。⑤季節(jié)性負(fù)荷臺區(qū)管理。在有炒茶用戶的臺區(qū)，采用雙變壓器切換供電，茶葉旺季時(shí)使用大容量變壓器，淡季時(shí)使用小容量變壓器，合理配置變壓器容量和互感器配比，保證臺區(qū)同期線損合格。⑥竊電管理。借助采集系統(tǒng)，對線損超大臺區(qū)下（的）用戶逐一進(jìn)行用電負(fù)荷分析，確定疑似用戶，進(jìn)行現(xiàn)場用電檢查，發(fā)現(xiàn)竊電現(xiàn)象立即拍照取證，聯(lián)系用戶制止竊電行為。日常工作中，臺區(qū)經(jīng)理結(jié)合周期核抄、低壓巡視等工作，加強(qiáng)現(xiàn)場管控和用電檢查力度，以防用戶竊電、超容用電等情況的長期存在而使得臺區(qū)線損超大。

3.5 樹立線損管理意識

供電企業(yè)需要綜合分析電源接通和電源中斷的影響，企業(yè)需要集中精力進(jìn)行在線故障管理，確保電纜管理持續(xù)穩(wěn)定。供電企業(yè)需要更加重視線速管理，幫助高管評估網(wǎng)損的負(fù)面影響，建立現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，進(jìn)一步完善電力管理系統(tǒng)，有效管理配電。為了減少在線損壞的可能性，管理人員必須更加意識到，在線損壞管理必須根據(jù)工作要求在檢查和管理過程中實(shí)施。供電公司需要對機(jī)構(gòu)中的管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，幫助他們保持嚴(yán)格的運(yùn)行模式，及時(shí)糾正在線損壞。另外，電力公司一定要樹立三級用工管理意識，讓領(lǐng)導(dǎo)懂管理，減少停電的可能性[1]。

3.6 優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

近年來，我們開發(fā)了越來越多的智能電網(wǎng)，增加了我們技術(shù)線路的配電和能耗的復(fù)雜性，優(yōu)化了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，降低了能耗。電力企業(yè)必須確定不同的供電額定電流，優(yōu)化壓容比和供電布局參數(shù)，確保供電半徑的正確性。通過設(shè)置饋電回路的半徑，可以避免由于饋電回路的長度而導(dǎo)致的導(dǎo)體問題的增加。在優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)，重視農(nóng)村低壓地區(qū)的接線，確定供電半徑，結(jié)合負(fù)荷密度和設(shè)備容量，設(shè)計(jì)合理的電站布局，不斷降低接線值，是非常重要的。配電工程的布局規(guī)劃需要合理的配電規(guī)劃、配電裝置的合理改造和落后電力設(shè)備的及時(shí)更新，以便用新的電力設(shè)備來引導(dǎo)用電和用能的影響。新能源、穩(wěn)定供電、電力安全的邏輯布局，降低了停電風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)了電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。

3.7 完善管理體系

供電企業(yè)需要完善的管理體系，結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)、地方配電和供電系統(tǒng)，發(fā)展專業(yè)的線路管理能力，對線損管理體系進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督。公司必須根據(jù)管道狀況組織例行檢查，完善例行檢查制度和人工檢查。管理層必須結(jié)合管道損壞管理系統(tǒng)對管道的所有部件和設(shè)備進(jìn)行全面檢查，記錄檢查內(nèi)容，并將檢查活動(dòng)付諸實(shí)施。在巡檢過程中，必須采用自動(dòng)化技術(shù)建立自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管理線路的自動(dòng)化，保證線路的安全運(yùn)行，及時(shí)糾正線路故障，提高線路穩(wěn)定性[3]。

3.8 實(shí)時(shí)更新計(jì)量設(shè)備

電能表在使用時(shí)間過長的情況下，會(huì)出現(xiàn)較大的偏差，精度會(huì)降低，能量損失很大。因此，在電網(wǎng)改造過程中，有必要更新測量儀器，并使新的電氣電子表格的使用更加普遍。這些高精度、低功耗、高過載的數(shù)字儀表降低了功耗，實(shí)現(xiàn)了儀表的自動(dòng)化。通過智能電子表格重建一個(gè)機(jī)構(gòu)，降低綜合上線率約1.08個(gè)百分點(diǎn)。此外，使用這種集中式表單系統(tǒng)不僅可以避免跟蹤和估計(jì)，還可以更有效地制作副本和處理線路故障[4]。

4 結(jié)束語

電力和電氣工程中的線路速度問題可能會(huì)對電網(wǎng)的可持續(xù)性產(chǎn)生不利影響，并危及能源安全。電力企業(yè)需要先進(jìn)的技術(shù)來提高電力系統(tǒng)和設(shè)施的管理水平，改善配電和停電管理，保證電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[5]。