同期線損實時監(jiān)控指標體系研究與應用

鐘彬 李冰若

摘? 要：同期線損覆蓋全電壓等級，包含全影響要素、貫穿全業(yè)務(wù)層級，通過對重點指標開展實時監(jiān)控，可有效提升線損管理水平。本文基于對線損影響因素的研究，一方面從監(jiān)控指標和監(jiān)控對象兩個維度構(gòu)建同期線損實時監(jiān)控指標體系，實時監(jiān)控各類指標動態(tài)，輔助各業(yè)務(wù)部門做好線損管理工作。另一方面基于監(jiān)控結(jié)果，從線損異常診斷、用電行為分析、節(jié)能降損及技經(jīng)分析等方面，開展同期線損實時監(jiān)控指標體系的應用。

關(guān)鍵詞：同期線損? 影響因素? 監(jiān)控指標? 異常診斷

中圖分類號：TM73 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）04（c）-0182-04

Research and Application of Real-Time Line Loss Monitoring Index System for the Same Period

ZHONG Bin? LI Bingruo

（Development Planning Department of State Grid Shanghai Electric Power Company， Shanghai，

200082? China）

Abstract： The line loss in the same period covers the whole voltage level， contains the whole influence factor， runs through the whole service level， through carries on the real-time monitoring to the key index， may effectively enhance the line loss management level. Based on the study of the influencing factors of line loss， on the one hand， a real-time monitoring index system of line loss for the same period is constructed from the two dimensions of monitoring index and monitoring object， assist each business department to do well line loss management. On the other hand， based on the monitoring results， the application of real-time monitoring index system of line loss in the same period is carried out from the aspects of abnormal diagnosis of line loss， analysis of power consumption behavior， energy saving and loss reduction as well as technical and economic analysis.

Key Words： Line loss in the same period; Influencing factors; Monitoring indicators; Abnormal diagnosis

隨著國網(wǎng)同期線損系統(tǒng)的推廣 ，線損治理成為基層單位常態(tài)化工作之一。目前基層單位在線損治理工作中，仍需要投入大量人力進行手工分析，缺乏有效的智能化分析手段，治理效果難以得到有效提升與保證[1]。因此亟需研究線損影響因素，構(gòu)建同期線損實時監(jiān)控指標體系，實時監(jiān)控各類指標動態(tài)，輔助各業(yè)務(wù)部門做好線損管理工作。

1? 線損影響因素研究

線損是電能從發(fā)電廠傳輸?shù)接脩暨^程中，在輸電、變電、配電和用電各環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的電能損耗，主要由技術(shù)線損與管理線損兩部分構(gòu)成[2]。由線損的組成可知，線損主要受技術(shù)線損與管理線損的影響，因此從這兩方面對線損成因進行研究，輔助同期線損實時監(jiān)控指標體系研究的構(gòu)建。

1.1 技術(shù)成因分析

技術(shù)線損從形式上由固定線損和可變線損兩部分組成。固定線損由電力網(wǎng)設(shè)備的參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定，不隨負荷與電網(wǎng)運行方式變化。可變損耗的大小隨網(wǎng)絡(luò)負荷率、運行方式等發(fā)生變化，也是技術(shù)線損的主要部分[3]，見圖1。

（1）負荷分布狀況對損耗的影響。電網(wǎng)負荷不同的分布情況，對線損的大小有著明顯差異，在配電線路的設(shè)計、改造、施工過程中，要盡可能地避免線損較高的接線方式，采用早分流、防迂回的方法。

（2）用電負荷率對損耗的影響。電網(wǎng)的負荷持續(xù)增長，峰谷差進一步拉大，負荷率及利用小時數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢，給電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行帶來困難。電網(wǎng)各節(jié)點的負荷曲線直接影響設(shè)備中的電流變化及電源出力，對損耗變化有著顯著影響。

（3）功率因數(shù)對損耗的影響。電網(wǎng)功率因數(shù)的高低，對電網(wǎng)損耗的大小有著顯著的影響，若線路的等效電阻為R，線路輸送的功率S=P+jQ，線路運行電壓為U，流過的電流為I，則線路的功率損失為：，如果將功率因數(shù)由原來的cosφ1提高到cosφ2，則線路中的有功功率損耗可降低：。

（4）三相負荷不對稱對損耗的影響。三相負荷分布不對稱，除了可能導致用電設(shè)備損壞、繼電保護誤動作、過負荷等危害外，還將引起配電網(wǎng)損耗的顯著增加，有時數(shù)倍于三相負荷對稱分布時的線損。

（5）諧波對損耗的影響。諧波電流是諧波問題產(chǎn)生的根源。當線路中流過諧波電流時，線路對于高次諧波電流呈現(xiàn)出更大的電阻。

（6）電網(wǎng)運行方式對損耗的影響。在保證供電安全、滿足供電量和保證電能質(zhì)量的基礎(chǔ)上，充分利用系統(tǒng)中的供用電設(shè)備，通過優(yōu)化電網(wǎng)運行方式，最大限度地降低系統(tǒng)損耗。

（7）分布式電源接入對損耗的影響。在配電網(wǎng)的負荷附近接入分布式能源后，整個配電網(wǎng)的負荷分布將發(fā)生變化，系統(tǒng)潮流隨之發(fā)生了變化，配電網(wǎng)的潮流也可能由原來的“單向”流動變?yōu)椤半p向”流動。同時分布式電源接入位置、容量及運行方式的不同，對線損也有著不同的影響。

1.2 管理成因分析

（1）計量裝置準確及到位對線損的影響。計量工作的質(zhì)量，對線損統(tǒng)計的準確性有直接影響。例如，采集失敗、時鐘異常、用戶電能表故障、用戶互感器故障，會直接導致線損統(tǒng)計數(shù)據(jù)異常，從而影響線損的準確性[4]。

（2）基礎(chǔ)檔案及運行設(shè)備檢修質(zhì)量對線損的影響?；A(chǔ)檔案的線變關(guān)系不一致、業(yè)務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)檔案與現(xiàn)場不一致、系統(tǒng)互感器倍率與現(xiàn)場不一致等問題，會直接影響線損統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準確性。電網(wǎng)設(shè)備的檢修質(zhì)量，對線損管理有著直接影響。

（3）其他因素對線損管理的影響。高壓用戶竊電是線路高損的一個重要原因。竊電是指用戶以非法占用為目的盜竊電能的行為，其直接影響供電企業(yè)效益，導致線損升高。另外，供電企業(yè)將設(shè)備檢修、工程施工、辦公自用電及福利用電計入線損，不進行電費繳納也是影響線損的重要因素，見圖2。

2? 同期線損實時監(jiān)控指標體系研究及構(gòu)建

基于對線損技術(shù)成因及管理成因的分析，從監(jiān)控指標和監(jiān)控對象兩個維度構(gòu)建同期線損實時監(jiān)控指標體系，可以通過對重點指標開展實時監(jiān)控，定位原因并下發(fā)工單，精準督導及時解決各類問題。

2.1 基于監(jiān)控指標的同期線損實時監(jiān)控指標體系

監(jiān)控指標分為線損指標與輔助指標。線損指標主要包括分區(qū)、分壓、分線、分臺區(qū)線損率異常;輔助指標主要包括高壓用戶電量、臺區(qū)關(guān)口電量異常，換表記錄檔案異常，分區(qū)、分壓模型異常，輸電線路、配電線路、臺區(qū)模型異常等[5]。如圖3所示。

2.2 基于監(jiān)控對象的同期線損實時監(jiān)控指標體系

監(jiān)控對象分為常規(guī)對象和特殊對象。如圖4所示。

3? 同期線損實時監(jiān)控指標體系的應用

3.1 線損異常診斷分析

基于同期實時監(jiān)控指標體系監(jiān)控結(jié)果，對各類異常結(jié)果添加標簽，結(jié)合線損提質(zhì)增效的工作要求，以問題為導向，形成設(shè)備問題畫像，開展線損異常診斷分析[6]。

3.1.1 管理線損診斷分析

配電線路管理類標簽，如表1所示。

3.1.2 技術(shù)線損診斷分析

配電線路技術(shù)類標簽，如表2所示。

3.2 用電行為分析

（1）竊電診斷分析。高壓用戶竊電是線路高損的一個重要原因。

由于用戶私自繞越用戶電能表接線、短接電能表進出線、短接互感器二次接線端子、私開封印破壞表內(nèi)元件等，造成線路用電量少計，線路呈現(xiàn)高損情況。利用同期線損實時監(jiān)控指標體系，實時監(jiān)測高壓用戶電量，及時發(fā)現(xiàn)高壓用戶電量缺失、為零、突變等情況，針對監(jiān)測結(jié)果添加標簽，形成高壓用戶畫像，實現(xiàn)竊電異常診斷。

（2）行業(yè)用電分析?；陔娋W(wǎng)高壓用戶檔案、行業(yè)分類、電量等信息，利用同期線損實時監(jiān)控指標體系，實時監(jiān)測行業(yè)電量，及時發(fā)現(xiàn)行業(yè)用電量缺失、為零、突變等情況，針對監(jiān)測結(jié)果添加標簽，形成行業(yè)用電畫像。

3.3 電網(wǎng)節(jié)能降損及技經(jīng)分析

電網(wǎng)技術(shù)線損水平取決于現(xiàn)狀電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和運行情況，利用監(jiān)測指標體系，對現(xiàn)狀電網(wǎng)進行多維評估，挖掘降損潛力，通過降損仿真分析及技經(jīng)分析得到優(yōu)選方案，為用戶降損改造提供輔助決策。

（1）降損模擬改造，通過對現(xiàn)狀電網(wǎng)評估，挖掘降損潛力點，依據(jù)高損成因分析對線損影響較大的因子進行降損仿真分析，對比降損前后節(jié)電量情況。常見的降損方法包括更換導線線徑、更換高耗能配變、更換重過載配變、無功補償、調(diào)整運行負荷、負荷切改優(yōu)化等。

（2）技經(jīng)分析，設(shè)備降損改造需要基礎(chǔ)的設(shè)備投資以及工程建設(shè)費用，根據(jù)標準化導線及配變單位建造費，估算改造工程投資與投資收益情況。

（3）方案優(yōu)選，通過對多降損方案的對比分析，包括從安全性和經(jīng)濟性雙方面綜合分析，確定最優(yōu)降損方案，為用戶提供輔助決策。

4? 結(jié)語

本文基于對線損影響因素的研究，結(jié)合當前同期線損指標情況，從監(jiān)控指標和監(jiān)控對象兩個維度構(gòu)建了同期線損實時監(jiān)控指標體系，對線損指標進行實時監(jiān)控，并利用監(jiān)控指標體系實現(xiàn)線損異常診斷、用電行為分析、節(jié)能降損及經(jīng)濟分析，輔助提升線損管理水平。

參考文獻

[1] 趙志新，吳小歡，葉菁.配電臺區(qū)在線線損異常分析與分級管理智能監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].自動化與儀器儀表，2019（2）：12-14，18.

[2] 姚鵬.基于HTML5的線損可視化與監(jiān)控分析的研究與實現(xiàn)[D].北京：華北電力大學（北京），2018.

[3] 孟天璇.配電網(wǎng)同期線損分析及降損措施研究[D].濟南：山東大學，2020.

[4] 王仁杰.臺區(qū)線損監(jiān)控和異常診斷平臺的開發(fā)與應用[D].蘭州：蘭州交通大學，2019.

[5] 侯建偉，馬燦源，陳澤楠，等.便攜式線損精細化監(jiān)控裝置的研發(fā)和應用[J].電工技術(shù)，2020（9）：75-76.

[6] 唐良義，王坤，李紅柳，等.淺析大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能反竊電和線損監(jiān)控方面的應用[J].電氣應用，2017，36（17）：48-53.