基于物聯網的線路線損精細化管理與快速定位技術研究與應用

孟超

摘 要：為了降低電網綜合線損，提出了基于物聯網的快速精細定位技術。在現有的電壓、電流傳感技術的前提下，利用物聯網網絡、GPRS、云平臺等先進技術，實時將電線線路上的電壓、電流、電量、功率因素等數據傳輸到后臺。以電網分支、分段為節點，快速精細定位線損異常區域。現場實踐表明，利用該技術可以快速、精細、穩定、實時定位線損的異常區域。

關鍵詞：電網；線損率；物聯網；快速；精細；定位

中圖分類號：TM764.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）07-0-02

0 引 言

據統計，全國電網綜合線損率均高于6%[1]，這個數字遠遠大于理論線損率。目前供電局有用采系統、大用戶負荷管理系統，通過這些系統，供電局人員可以知道整個線路或者臺區的供電量、售電量、線損率和用戶的用電量。

線損率是供電局的一個重要考核指標，這個指標與供電局人員工資待遇掛鉤。造成線損率異常的原因，主要有戶變關系不清、線路老化、功率因數偏低、三相不平衡、竊電等。

1 供電局線路臺區現狀

1.1 線路復雜

供電局配電線路從變電站出線側開始到用電單位，配電網絡結構是樹型網絡結構，存在很多分支，中間還串聯了諸多分支柜、環網柜等設備，線路非常復雜，而且線路短則幾公里，長則幾百公里。線損異常排查定位特別困難，而且定位耗費時間很長。

1.2 線損系統分析功能單一

目前供電局有針對專變用戶，大用戶負荷管理系統和公變臺區的用戶用量信息采集系統。供電局現有系統可以計算出整條供電線路的綜合線損和臺區的綜合線損，不能有效地分區域，分段計算線損。

1.3 專變用戶用電監測不到位

全國現在的專變用戶一般都接入大用戶負荷管理系統，現場安裝了大用戶終端，但很多都安裝在用戶配電房里，而且與計量表計接在同一個采樣回路上，從安裝位置上講無法避免易被攻擊的問題。同時大用戶終端已經投運多年，不排除有些專業團伙掌握了攻擊大用戶終端的技術，致使大用戶終端的用電監測功能被逐漸削弱。

1.4 公變臺區線損

公變臺區約有50～500個用戶，且分支眾多，線路復雜。目前供電局系統可以計算出公變臺區的綜合線損，但不能計算出分支線路的線損，也不能定位造成高線損的個別用戶。

據實踐證明，造成線損高的原因有竊電，功率因素偏低，戶變關系不清，電量誤抄、錯抄、少抄，計量表計誤差，線路老化等，而目前供電局現有的營銷系統只能計算到公變臺區線損，不能精確定位異常位置。

2 精細線損智能系統發展政策背景

2.1 智能電網

《國家電網公司“十二五”電網智能化規劃》提出，到“十二五”末，綜合線損率從6.20%下降到6.00%；農網供電可靠率從99.62%提高到99.73%，綜合電壓合格率從97.25%提高到98.45%，綜合線損率從6.53%下降至6.20%。

2.2 綠色電網、節能減排

《節能減排“十二五”規劃》提出，減少煤等不可再生資源的利用，降低線損，有效利用電量，減少煤的使用。

2.3 防竊電改造

《國家電網2014營銷儲備項目》第四條明確提出計量裝置防竊電技術改造主要包括“防竊電在線監控裝置安裝調試改造”和“防竊電計量箱、高壓直接接入式計量裝置安裝改造等”。

2.4 配電線路管理

目前國家電網公司下屬各分公司在大力開展現場檢查臺區“戶變”關系清理活動，抓好臺區基礎數據收集，進一步加強該公司臺區基礎數據清理工作，以提供數據支撐。

臺區戶變關系正確與否，影響到臺區線損統計數據，臺區線損相關指標納入營銷業務對標管理，供電公司理清臺區戶變關系后，下一步將開展降低線損工作。

3 線損精細化管理

線損精細化管理的前提是供售電量完全對應，只有這樣才能徹底消除負線損和線損率人為異常，而傳統的以營銷系統抄表電量來計算各分層分壓線損率的方式已越來越不適應管理要求，即使壓縮手工抄表時間也不能解決問題[2]。通過與供電局溝通并了解客戶的需求后，提出了基于精細化管理的解決方案。

3.1 精細化解決方案

結合營配信息集成和GIS圖檔開發精細線損分析模塊，通過在線損異常的專變臺區安裝高壓表，在線損異常的公變臺區的分支點安裝移動式監測終端，配合主站的分析快速定點排查臺區線路老化、計量器具失準、線路過負荷以及偷漏電等可能導致線損異常的原因。大概實施步驟如下：

（1）在臺區內建立各級監測點，提供線路上每個節點的數字化測量參數，實現臺區線路整體監測。

（2）結合營銷系統、用電自動化系統、GIS系統，基于系統層分析完成線損模型的建立和分級統計，以計算機智能化管理解決人工無法完成的數據關聯分析。

（3）對公變臺區線損分析逐步精細化，逐片、逐段的定位高線損發生點，最大限度地減少人工排查的工作量。

3.2 工作原理及方式

3.2.1 線損精細化的核心是基于系統分析

建立精細線損分析軟件模塊，完成分析模塊與營銷系統、計量自動化系統、GIS系統的銜接。線損分析軟件模塊對被監控的臺區或線路分段、分支路進行線損率的計算以及用電負荷的實時比對。在GIS圖上提示線損超限區域并發出報警信息。

3.2.2 線損異常的10 kV專變臺區

使用高壓表一對一“看管”用戶用電情況，監測數據利用負控終端的GPRS通道傳送到計量自動化系統后轉至精細線損分析軟件模塊進行用電負荷的實時比對，出現負荷異常時分析軟件模塊報警提醒。若線路用戶較多，還可在高壓線路分支點安裝高壓表先對各個分支的線損率進行檢查，縮小需要排查的用戶范圍。

3.2.3 線損異常的公變臺區

使用移動式實時監測儀安裝在線路的各個分支點，線損分析軟件模塊利用監測儀的數據計算各個分支的線損率，首先將線損發生區域定位到某個分支。其次在高線損分支內繼續安裝移動式實時監測儀對分支內的用戶分段統計線損率縮小范圍，重復分段直至把異常發生區域縮小到3～5個用戶。最后安排檢查人員重點排查這部分用戶。

4 精細化管理成果

該方案已于2014年8月和11月分別在江西南昌和內蒙古四子王旗完成試點工作，取得了良好的成果。并且從2014年11月開始至今，在江西和內蒙均得到了廣泛的推廣和應用。

4.1 江西南昌X臺區

該項目于2015年10月8日開始實施，10月13日抄取數據進行對比分析，發現線損異常區域，10月14日上午和供電局人員對異常區域進行排查，發現竊電用戶，日線損率從8.07%降低到4.35%，15號降低到1.95%。

4.2 內蒙X臺區

該項目于2014年11月份在內蒙實行試點工作，通過精細化管理方案發現該臺區存在不少問題，排查解決問題后，月線損率從原來的平均月線損率20.6%降低到3.18%，取得了良好的成果。

4.3 江西X線路

該專變高壓線路于2014年10月開始動工，11月份進行改造計劃，12月份完成改造，平均月線損率從47.2%降低到7.87%，該條線路平均月供電量為1 472 537 kw·h，平均每個月為供電局挽回（47.2-7.87）%×1 472 537=579，149 kw·h電量。

5 結 語

從2014年8月第一個試點開始，目前已完成了60多個臺區降低線損的工作，并取得了良好的成果，得到了供電公司的認可，提高了供電公司的管理水平，為供電公司帶來了經濟與社會效益。

參考文獻

[1]顧宇桂，韓新陽，代紅才，等.線損率計算方法探討[J].電力技術經濟，2008，20（4）：34-37.

[2]劉江濤.線損異常原因分析及降損措施[J].華東科技（學術版），2012（9）：181.