基于智能用電大數(shù)據(jù)分析的臺(tái)區(qū)線損管理

侯昝宇 詹克興 孫莉如

摘要：臺(tái)區(qū)管理是線損“四分”管理的根基，也是反映供電企業(yè)哲銷管理水平的關(guān)鍵。多年來(lái)低壓客戶的龐雜和低壓電網(wǎng)的多樣性使加強(qiáng)臺(tái)區(qū)線損管理成為供電企業(yè)一項(xiàng)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略任務(wù)和系統(tǒng)工程。近年來(lái)，用電信息采集技術(shù)的推廣將智能化的管理理念引入了臺(tái)區(qū)，為電網(wǎng)“最后一百米”的信息化問(wèn)題提供解決方案。審時(shí)度勢(shì)，構(gòu)建新的適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展需求的臺(tái)區(qū)線損管理模式勢(shì)在必行。文章通過(guò)智能用電大數(shù)據(jù)的信息化技術(shù)與手段，利用數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)，對(duì)影響臺(tái)區(qū)日線損的因素進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：智能用電；臺(tái)區(qū)管理；線損分析

線損率是供電企業(yè)一個(gè)綜合性的核心經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，加強(qiáng)線損管理是供電企業(yè)一項(xiàng)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略任務(wù)和系統(tǒng)工程。目前我國(guó)線損管理推行的是《線損四分管理標(biāo)準(zhǔn)》，即采取分伍、分區(qū)、分線和分臺(tái)區(qū)四個(gè)模塊對(duì)所轄電網(wǎng)線損進(jìn)行全面管理。其中低客戶全面實(shí)行“分臺(tái)區(qū)”管理，通過(guò)臺(tái)區(qū)線損能夠及時(shí)有效地監(jiān)測(cè)低配電網(wǎng)線損構(gòu)成和臺(tái)區(qū)內(nèi)用戶電量的突變情況，為臺(tái)區(qū)管理者規(guī)范低壓客戶管理、有針對(duì)性地控制竊電現(xiàn)象提供依據(jù)，并進(jìn)一步為業(yè)擴(kuò)及配網(wǎng)改造提供計(jì)算資料。

1應(yīng)用的必要性

目前計(jì)算低壓線損的方法有平均電流負(fù)荷曲線特征系數(shù)法、等效功率法、壓降法等。從臺(tái)區(qū)線損計(jì)算公式可以看出，統(tǒng)計(jì)線損率的邏輯并不復(fù)雜，通過(guò)用電信息采集系統(tǒng)已經(jīng)解決了考核表與計(jì)量表抄表不同期的問(wèn)題，但仍有很多因素影響線損率計(jì)算的準(zhǔn)確性，例如臺(tái)區(qū)的用戶采集覆蓋情況、臺(tái)區(qū)的戶變關(guān)系、臺(tái)區(qū)的供電考核電能表檔案參數(shù)等，這些因素都會(huì)影響臺(tái)區(qū)線損率計(jì)算的準(zhǔn)確性和正確性。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析手段在應(yīng)對(duì)這些數(shù)據(jù)時(shí)存在種種局限性，并且工作量巨大且效率不高。因此，在智能用電大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)對(duì)公用配電變壓器臺(tái)區(qū)的低壓線損異常原因進(jìn)行分析，為低壓供電臺(tái)區(qū)的線損計(jì)算提供了可靠的計(jì)算數(shù)據(jù)，為制定合理的臺(tái)區(qū)供電區(qū)域提供了管理依據(jù)。進(jìn)一步推動(dòng)臺(tái)區(qū)線損管理由結(jié)果管理向過(guò)程管理轉(zhuǎn)變，提高公變臺(tái)區(qū)線損管理水平和工作質(zhì)量。

2臺(tái)區(qū)線損的有關(guān)知識(shí)

基于用電信息采集系統(tǒng)的臺(tái)區(qū)線損管理是指本著解決臺(tái)區(qū)線損實(shí)際問(wèn)題的目標(biāo)出發(fā)，充分利用用電信息采集系統(tǒng)“全樘蓋、全采集、全費(fèi)控”的特點(diǎn)，結(jié)合用電信息采集系統(tǒng)相關(guān)功能，運(yùn)行層次分析法將不同狀態(tài)的臺(tái)區(qū)進(jìn)行分類，從而構(gòu)建臺(tái)區(qū)線損管理指標(biāo)體系，構(gòu)建“層級(jí)遞進(jìn)”和“分而治之”的管控方案，并通過(guò)“統(tǒng)一平臺(tái)”實(shí)現(xiàn)推動(dòng)臺(tái)區(qū)良態(tài)遞進(jìn)的管理模式。

2.1臺(tái)區(qū)線損概念

臺(tái)區(qū)：在電力系統(tǒng)中，臺(tái)區(qū)是指（一臺(tái)）變I玉器的供電范圍或區(qū)域，是電力經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理的專用名調(diào)。目前國(guó)網(wǎng)覆蓋域內(nèi)對(duì)低電網(wǎng)全部實(shí)行分臺(tái)區(qū)管理。線損：在電力網(wǎng)傳輸分配過(guò)程中產(chǎn)生的有功功率損失和電能損失統(tǒng)稱為線路損失，簡(jiǎn)稱線損。臺(tái)區(qū)線損管理：臺(tái)區(qū)線損管理是指針對(duì)公用配變供電范圍內(nèi)的線損進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、控制的一種管理方法，臺(tái)區(qū)線損管理也叫“分臺(tái)區(qū)管理”，是線損四分管理，（即：分正、分區(qū)、分線和分臺(tái)區(qū)）的重要組成部分。

2.2臺(tái)區(qū)線損的影響因素

臺(tái)區(qū)線損的影響因素很多，實(shí)際工作中主要分為以下四類：

1）配網(wǎng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)：主要有供電力一式、供電半徑、負(fù)荷分布、電壓質(zhì)量等。

2）設(shè)備狀態(tài)：要有變壓器性能、低壓線路截面、線路型號(hào)、無(wú)功補(bǔ)償裝置及其容量、考核表計(jì)量設(shè)備狀況、客戶計(jì)量設(shè)備狀況等。

3）運(yùn)行方式：主要有單臺(tái)變壓器獨(dú)立運(yùn)行供電方式、兩臺(tái)（多臺(tái)）變壓器主備運(yùn)行方式、兩臺(tái)（多臺(tái)）變壓器同時(shí)運(yùn)行方式、兩臺(tái)合運(yùn)行方式。兩臺(tái)（多臺(tái)）變壓（多臺(tái)）變壓器綜合運(yùn)行方式。

4）營(yíng)銷管理質(zhì)量：抄表方式、抄表同時(shí)性、抄表質(zhì)量、戶變關(guān)系、用戶違章用電和竊電損耗、表計(jì)故障、營(yíng)業(yè)差錯(cuò)、自用電、統(tǒng)計(jì)方式、信息化程度、新技術(shù)應(yīng)用等。

3臺(tái)區(qū)合理性分析模型

在分析了臺(tái)區(qū)線損是否具備可計(jì)算條件后，為了分析計(jì)算結(jié)果的合理性，通過(guò)決策樹(shù)歸納的分析方法，建立臺(tái)區(qū)合理性分析模型，進(jìn)一步分析臺(tái)區(qū)線損計(jì)算結(jié)果的合理性。決策樹(shù)歸納分析方法可以檢驗(yàn)記錄屬性的問(wèn)題，以及解決分類問(wèn)題。當(dāng)問(wèn)題有了答案后，下一個(gè)問(wèn)題也將隨之產(chǎn)生。通過(guò)這一回答問(wèn)題的過(guò)程組成了決策樹(shù)，決策樹(shù)的結(jié)構(gòu)包含3種結(jié)點(diǎn)：根結(jié)點(diǎn)、內(nèi)部結(jié)點(diǎn)和葉結(jié)點(diǎn)。

通過(guò)給定臺(tái)區(qū)線損合理性分析的屬性集，可以構(gòu)造臺(tái)區(qū)線損合理性決策樹(shù)模型，利用遞歸算法創(chuàng)建每個(gè)子節(jié)點(diǎn)，每個(gè)子節(jié)點(diǎn)的遞歸算法見(jiàn)表1所列。該分類問(wèn)題的初始決策樹(shù)只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)，類標(biāo)號(hào)為“合理性=是”（見(jiàn)圖1a），表示臺(tái)區(qū)線損率是合理的。然而，該樹(shù)需要進(jìn)一步細(xì)化，因?yàn)楦Y(jié)點(diǎn)包含2個(gè)類的記錄。根據(jù)“可計(jì)算”分析條件，這些記錄被劃分為較小的子集（見(jiàn)圖1b），下一步對(duì)根結(jié)點(diǎn)的每個(gè)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遞歸。從數(shù)據(jù)集中可以看出，首先不可計(jì)算的都是不合理的，因此，根結(jié)點(diǎn)的左子節(jié)點(diǎn)為葉結(jié)點(diǎn)，標(biāo)記為“合理性=否”，對(duì)于右子節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)進(jìn)行遞歸，直到所有的記錄都屬于同一個(gè)類為止。每次遞歸所形成的決策樹(shù)見(jiàn)圖1c和d。

綜上所述，通過(guò)對(duì)智能用電大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立臺(tái)區(qū)線損異常原因智能診斷模型，將有效提高臺(tái)區(qū)線損的管理水平和效果，進(jìn)一步推動(dòng)公司線損管理的精益化管理，實(shí)施對(duì)臺(tái)區(qū)線損的全過(guò)程管理，明確各專業(yè)管理職責(zé)、臺(tái)區(qū)關(guān)口管理、變戶關(guān)系管理等內(nèi)容，為全省有序開(kāi)展臺(tái)區(qū)線損管理工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。隨著智能電表的推廣應(yīng)用，以及用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)工作的快速推進(jìn)，針對(duì)臺(tái)區(qū)復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)情況，通過(guò)研究分析造成臺(tái)區(qū)線損超標(biāo)的各類因素，對(duì)臺(tái)區(qū)線損進(jìn)行個(gè)性化細(xì)分管理，更加精準(zhǔn)地定位問(wèn)題臺(tái)區(qū)，更好的體現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)對(duì)低壓臺(tái)區(qū)設(shè)備及用戶的管理水平，降低企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。