基于新一代用電信息采集系統(tǒng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所線損治理

［摘 要］鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所作為電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)單位，其線損問題一直是制約電力系統(tǒng)運行效率的重要因素。傳統(tǒng)的用電信息采集系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)更新慢、精度不高等問題，使得鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所難以精準掌握用電信息，進而無法有效降低線路損耗，提升電力系統(tǒng)的運行效率。為了解決這一問題，文章采用新一代用電信息采集系統(tǒng)，以實現(xiàn)對鄉(xiāng)鎮(zhèn)用電信息的實時監(jiān)測和準確分析，從而為鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所線損治理提供科學、可行的解決方案，旨在為電力系統(tǒng)管理和鄉(xiāng)鎮(zhèn)電力供應(yīng)提供新的思路和方法。

［關(guān)鍵詞］線損；鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所；新一代用電信息采集系統(tǒng)；應(yīng)用

［中圖分類號］F426.61 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）04–0109–03

1 線損影響因素

1.1 技術(shù)因素

1.1.1 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括電源點與負荷中心的空間布局、電壓等級的選擇。不同的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)會影響電力的傳輸和分配，從而影響線損的大小。例如，長距離輸電，線損較高；電源點與負荷中心布局合理，能源可以就地平衡，則線損較低。

1.1.2 運行方式

電力系統(tǒng)的運行方式包括電壓水平、負載率等因素。電壓水平的穩(wěn)定性對線損有著直接的影響，過高或過低的電壓都可能導(dǎo)致線損的增加。此外，負載率的過高或過低也會引起線損的波動。

1.1.3 無功補償

無功補償是指通過合適的電力電子設(shè)備，對系統(tǒng)中的無功功率進行調(diào)節(jié)，以維持系統(tǒng)的功率因數(shù)在合理范圍內(nèi)。功率因數(shù)的不合理可能導(dǎo)致線損的增加，因此在電力系統(tǒng)中使用無功補償裝置是一個重要的技術(shù)手段。通過控制無功功率的流動，可以減小線路上的電流，降低線損的大小。

1.1.4 設(shè)備因素

電力系統(tǒng)中的設(shè)備包括變壓器、電纜、開關(guān)設(shè)備等。這些設(shè)備的性能直接關(guān)系到線損的大小。例如，設(shè)備的老化、損耗過大或者不良的設(shè)備狀態(tài)都可能導(dǎo)致線損的增加。另外，當電氣設(shè)備設(shè)計不合理，電暈現(xiàn)象明顯，也會加大電能損耗。

1.2 管理因素

1.2.1 計量裝置的準確性

計量裝置的準確性直接關(guān)系到電能計量的準確性，計量裝置存在誤差，會導(dǎo)致電能的測量不準確，進而影響對線損的評估。常見表計故障原因如下。

（1）電能表接線錯誤導(dǎo)致的電能計量不準。接線錯誤導(dǎo)致的線損異常問題通常出現(xiàn)在三相電能表接線上。三相電能表的接線錯誤需要通過萬用表量取相量夾角，判斷相序，調(diào)整接線順序處理?，F(xiàn)場接線錯誤可能會引起電量的少計或多計，具體情況可以通過計算更正系數(shù)進行判斷。

（2）光伏用戶接線復(fù)雜?，F(xiàn)場接線方式受營銷系統(tǒng)內(nèi)余電上網(wǎng)、全額上網(wǎng)、公用電廠新裝3 種模式不同選擇的影響。需要特別注意的是，如果用戶屬于公用電廠新裝，使用2 塊電能表進行計量上網(wǎng)和發(fā)電量時，需要報營銷項目組設(shè)置關(guān)口標識，否則會引起臺區(qū)負線損。如果上網(wǎng)表計和發(fā)電表計安裝位置顛倒，雖然不影響采集成功率，能正常營銷流程歸檔，但是會導(dǎo)致臺區(qū)負線損，而且會導(dǎo)致上網(wǎng)電量大于發(fā)電量。處置此類故障時，需要在營銷系統(tǒng)中先進行電量退補，再同時更換兩2 塊電能表。如果僅調(diào)換位置，會導(dǎo)致抄表示數(shù)異常，引發(fā)工單。

1.2.2 抄表質(zhì)量

抄表是獲取用戶用電信息的重要環(huán)節(jié)，抄表的準確性直接關(guān)系到電能的計量和線損的評估。要提高抄表質(zhì)量，可以采用現(xiàn)代化的抄表設(shè)備，減少人為因素對抄表結(jié)果的影響，從而提高抄表的準確性。

1.2.3 違約用電竊電

違約用電竊電是實際生產(chǎn)工作中最明顯可查的線損異常原因。主要是某些用戶為了獲利，故意繞越用戶側(cè)裝設(shè)的電能計量裝置用電，導(dǎo)致電能計量裝置計量不準。

2 新一代用電信息采集系統(tǒng)的架構(gòu)和功能

新一代用電信息采集系統(tǒng)以先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)及自動化技術(shù)為基礎(chǔ)，具有高精度、高時效性的特點。利用自動化技術(shù)的終端傳感器實現(xiàn)了電網(wǎng)系統(tǒng)電力參數(shù)的信息采集，采集的數(shù)據(jù)信息可利用通訊技術(shù)傳遞到網(wǎng)絡(luò)信息平臺，實現(xiàn)對電網(wǎng)信息的全方面實時監(jiān)控。這有利于及時發(fā)現(xiàn)線損異常位置，高效開展線損治理工作。

2.1 架構(gòu)

新一代用電信息采集系統(tǒng)在邏輯上分為主站層、通信信道層、采集設(shè)備層。其邏輯架構(gòu)如圖1所示。

2.1.1 主站層

主站層是新一代用電信息采集系統(tǒng)的核心，負責數(shù)據(jù)的集中管理、處理及監(jiān)控，主要組成部分如下。

（1）數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫負責存儲采集到的用電信息數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行清洗、計算、分析及處理，生成報表、圖表等分析結(jié)果。

（2）前置采集平臺。該平臺負責管理和調(diào)度采集設(shè)備的工作任務(wù)，確保數(shù)據(jù)的準時采集和傳輸。

（3）營銷采集業(yè)務(wù)。該部分用于實現(xiàn)新一代用電信息系統(tǒng)的各種業(yè)務(wù)邏輯。

2.1.2 通信信道層

通信信道層負責實現(xiàn)主站層和采集設(shè)備層之間的數(shù)據(jù)傳輸，確保穩(wěn)定、高效的通信連接。其主要組成部分如下。

（1） 通信協(xié)議。通常采用標準通信協(xié)議（ 如MODBUS、DNP3 等），以確保不同廠家的設(shè)備能夠兼容和互聯(lián)。

（2）通信網(wǎng)絡(luò)。通常采用以太網(wǎng)、無線通信等。

（3）虛擬專網(wǎng)。其負責保障數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，特別是在遠程通信的情況下。

2.1.3 采集設(shè)備層

采集設(shè)備層是新一代用電信息采集系統(tǒng)的底層，負責實時采集用電信息，以及轉(zhuǎn)發(fā)和執(zhí)行主站下發(fā)的控制命令。采集設(shè)備層包括以下方面。

（1）采集終端。用于對智能電能表的數(shù)據(jù)進行采集、管理、傳輸及轉(zhuǎn)發(fā)等。

（2）電能表。用于電能計量、數(shù)據(jù)處理、自動控制及實時監(jiān)測。

2.2 主要功能

2.2.1 數(shù)據(jù)采集

系統(tǒng)采集的重要數(shù)據(jù)類型有電能量數(shù)據(jù)、交流模擬量、工況數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量越限統(tǒng)計數(shù)據(jù)、事件記錄數(shù)據(jù)及費控信息等。采集方式主要采取定時自動采集、人工召測、主動上報3 種方式。采集范圍主要包括居民用戶、工商業(yè)用戶等。

2.2.2 數(shù)據(jù)管理

新一代用電信息采集系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進行完整性、正確性檢查，一旦發(fā)現(xiàn)不完整或異常數(shù)據(jù)可立即進行補采，補采后對不完整數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)進行修復(fù)。另外，該系統(tǒng)還采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲管理技術(shù)，對采集的原始數(shù)據(jù)進行分類存儲，以供其他系統(tǒng)使用。與此同時，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫還具有數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機制，以確保數(shù)據(jù)的安全。

2.2.3 現(xiàn)場管理

現(xiàn)場管理包括終端管理和設(shè)備調(diào)試管理。終端管理主要對采集點、終端檔案的相關(guān)參數(shù)和運行狀態(tài)進行管理。設(shè)備調(diào)試管理主要包括實時監(jiān)測、遠程控制、故障診斷、參數(shù)調(diào)整、數(shù)據(jù)記錄等，提高了設(shè)備管理的智能化和精細化水平。

2.2.4 綜合查詢

（1）用電排名分析，查詢統(tǒng)計用戶用電情況，顯示靠前的用戶信息。

（2）負荷監(jiān)測，支持查詢統(tǒng)計地區(qū)日用電負荷狀況。

（3）地區(qū)電量分布，顯示電量分布圖。

（4）抄表數(shù)據(jù)查詢。系統(tǒng)具有查詢批量用戶抄表數(shù)據(jù)的功能，支持抄表日顯示等功能。

（5）采集點綜合查詢。系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶、抬起等分類方式選擇查詢參數(shù)，并對采集點數(shù)據(jù)進行查詢統(tǒng)計。

2.2.5 高級應(yīng)用

（1）有序用電。加強用電管理，調(diào)整用戶用電方式，采取錯峰、避峰等措施，規(guī)范用電秩序?；谠O(shè)定的控制參數(shù)，主站層的控制中心生成相應(yīng)的控制命令，通過通信信道層，將生成的控制命令下發(fā)給所有參與限電的采集終端。通信信道層負責確保命令的可靠傳輸和接收，每個采集終端收到控制命令后，按照命令中的控制參數(shù)執(zhí)行相應(yīng)的操作。例如，降低設(shè)備的運行功率，暫停非必要的電力使用。終端執(zhí)行完畢后，反饋執(zhí)行結(jié)果給主站層。主站層還需要設(shè)置監(jiān)控機制，實時監(jiān)測各采集終端的執(zhí)行狀態(tài)。在異常情況下，如終端未正確響應(yīng)控制命令，系統(tǒng)應(yīng)生成告警并采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。

（2）計量在線監(jiān)測。計量在線監(jiān)測功能是利用在線監(jiān)測與智能診斷技術(shù)，通過新一代用電信息采集系統(tǒng)實現(xiàn)對電能表數(shù)據(jù)的采集與處理，并在主站層通過數(shù)據(jù)對比、分析等技術(shù)措施，對計量設(shè)備運行情況進行診斷分析，判斷設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常事件及時處理，有利于反竊電、線損治理等工作的開展。

（3）線損分析。新一代用電信息采集系統(tǒng)可根據(jù)采集數(shù)據(jù)并結(jié)合電網(wǎng)特征，按照臺區(qū)、區(qū)域等進行線損分析計算。

2.2.6 報表管理

（1）電子制表功能。用戶可以根據(jù)特定需求定制專用報表的格式，確保報表滿足特定的業(yè)務(wù)需求。系統(tǒng)還提供通用的報表模板，方便用戶直接使用。用戶可以在線編輯報表格式，包括表題、表頭、表尾、列寬等，以滿足個性化的需求。

（2）數(shù)據(jù)分類和組合。按地區(qū)、行業(yè)、變電站、線路、電壓等級等分類。用戶可以選擇不同的分類方式，以便更細致地分析和比較用電數(shù)據(jù)。用戶還可以選擇報表的時間間隔，包括日報、周報、月報等，以滿足不同時間粒度的需求。

（3）導(dǎo)出和打印功能。提供Excel、PDF 導(dǎo)出格式。提供打印預(yù)覽功能，用戶可以選擇打印的內(nèi)容和格式，以適應(yīng)不同的打印需求。

（4）定期制訂和上報報表。允許用戶設(shè)置定時任務(wù)，定期生成報表，減輕用戶手動生成的工作負擔。還可以將定期生成的報表自動上報到指定的目標，提高工作效率。

（5）數(shù)據(jù)分析。提供圖表展示功能，讓用戶更直觀地理解用電數(shù)據(jù)趨勢和關(guān)聯(lián)性。允許用戶對不同分類方式下的數(shù)據(jù)進行比較和分析。

（6）報表歷史管理。保存生成的歷史報表，方便用戶回溯和對比歷史數(shù)據(jù)。

3 新一代用電信息采集系統(tǒng)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所線損治理中的應(yīng)用

3.1 用戶竊電管理

在新一代用電信息采集系統(tǒng)中體現(xiàn)為，該竊電用戶所在臺區(qū)線損前期正常，某日開始突增，連續(xù)幾日如此。所以在用電檢查工作中，可利用這一特點，針對高損耗臺區(qū)展開排查治理工作。為了避免用戶私自開啟計量箱，可定期檢查計量裝置封印，常態(tài)化開展計量箱巡視工作。

3.2 電網(wǎng)元器件損耗管理

電網(wǎng)元器件損耗值理論上來說可以計算，但是受環(huán)境、溫度、時間、磁場等多種不確定因素影響，會導(dǎo)致理論計算值與實際損耗量不符。例如，供電半徑過大，壓降變化明顯；供電線路線徑過小，阻值升高；變壓器老化，銅鐵損加劇；接戶線裸露，部分桿上接頭氧化等電網(wǎng)本身的原因同樣會導(dǎo)致線損升高。

3.3 電能表時鐘偏差管理

電能表時鐘偏差導(dǎo)致的線損異常在新一代用電信息采集系統(tǒng)中體現(xiàn)為同一臺區(qū)連續(xù)2 d 線損一正一負，且理論上來說數(shù)值大小應(yīng)該相同?？梢酝ㄟ^新一代用電信息采集系統(tǒng)中的授時功能進行電能表時鐘校對，解決時鐘超差在15 min 之內(nèi)的電能表引起的線損異常問題。針對那些時鐘超差過大，無法對時的電能表，則需要一線工作人員到現(xiàn)場進行更換。

4 結(jié)束語

新一代用電信息采集系統(tǒng)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所線損治理中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，通過系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、精準控制及智能分析，成功降低了線損水平。實時監(jiān)測和分析工具幫助供電所快速發(fā)現(xiàn)線路問題，并及時采取糾正措施，有效防止損耗。報表管理系統(tǒng)為供電所提供了直觀全面的用電信息，有助于科學決策和優(yōu)化運營?？傊?，新一代用電信息采集系統(tǒng)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所的線損治理中顯著提升了工作效率，為電力系統(tǒng)的可靠運行和經(jīng)濟發(fā)展提供了技術(shù)支持。

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