基于物聯(lián)網(wǎng)的線路線損精細(xì)化管理與快速定位技術(shù)研究與應(yīng)用

孟超

摘 要：為了降低電網(wǎng)綜合線損，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的快速精細(xì)定位技術(shù)。在現(xiàn)有的電壓、電流傳感技術(shù)的前提下，利用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、GPRS、云平臺等先進(jìn)技術(shù)，實時將電線線路上的電壓、電流、電量、功率因素等數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_。以電網(wǎng)分支、分段為節(jié)點，快速精細(xì)定位線損異常區(qū)域。現(xiàn)場實踐表明，利用該技術(shù)可以快速、精細(xì)、穩(wěn)定、實時定位線損的異常區(qū)域。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；線損率；物聯(lián)網(wǎng)；快速；精細(xì)；定位

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

0 引 言

據(jù)統(tǒng)計，全國電網(wǎng)綜合線損率均高于6%[1]，這個數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論線損率。目前供電局有用采系統(tǒng)、大用戶負(fù)荷管理系統(tǒng)，通過這些系統(tǒng)，供電局人員可以知道整個線路或者臺區(qū)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(biāo)，這個指標(biāo)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(guān)系不清、線路老化、功率因數(shù)偏低、三相不平衡、竊電等。

1 供電局線路臺區(qū)現(xiàn)狀

1.1 線路復(fù)雜

供電局配電線路從變電站出線側(cè)開始到用電單位，配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，存在很多分支，中間還串聯(lián)了諸多分支柜、環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)備，線路非常復(fù)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(tǒng)分析功能單一

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

1.3 專變用戶用電監(jiān)測不到位

全國現(xiàn)在的專變用戶一般都接入大用戶負(fù)荷管理系統(tǒng)，現(xiàn)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(jīng)投運多年，不排除有些專業(yè)團(tuán)伙掌握了攻擊大用戶終端的技術(shù)，致使大用戶終端的用電監(jiān)測功能被逐漸削弱。

1.4 公變臺區(qū)線損

公變臺區(qū)約有50～500個用戶，且分支眾多，線路復(fù)雜。目前供電局系統(tǒng)可以計算出公變臺區(qū)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(jù)實踐證明，造成線損高的原因有竊電，功率因素偏低，戶變關(guān)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(xiàn)有的營銷系統(tǒng)只能計算到公變臺區(qū)線損，不能精確定位異常位置。

2 精細(xì)線損智能系統(tǒng)發(fā)展政策背景

2.1 智能電網(wǎng)

《國家電網(wǎng)公司“十二五”電網(wǎng)智能化規(guī)劃》提出，到“十二五”末，綜合線損率從6.20%下降到6.00%；農(nóng)網(wǎng)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(wǎng)、節(jié)能減排

《節(jié)能減排“十二五”規(guī)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(wǎng)2014營銷儲備項目》第四條明確提出計量裝置防竊電技術(shù)改造主要包括“防竊電在線監(jiān)控裝置安裝調(diào)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(wǎng)公司下屬各分公司在大力開展現(xiàn)場檢查臺區(qū)“戶變”關(guān)系清理活動，抓好臺區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集，進(jìn)一步加強(qiáng)該公司臺區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)清理工作，以提供數(shù)據(jù)支撐。

臺區(qū)戶變關(guān)系正確與否，影響到臺區(qū)線損統(tǒng)計數(shù)據(jù)，臺區(qū)線損相關(guān)指標(biāo)納入營銷業(yè)務(wù)對標(biāo)管理，供電公司理清臺區(qū)戶變關(guān)系后，下一步將開展降低線損工作。

3 線損精細(xì)化管理

線損精細(xì)化管理的前提是供售電量完全對應(yīng)，只有這樣才能徹底消除負(fù)線損和線損率人為異常，而傳統(tǒng)的以營銷系統(tǒng)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(yīng)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(xì)化管理的解決方案。

3.1 精細(xì)化解決方案

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

（1）在臺區(qū)內(nèi)建立各級監(jiān)測點，提供線路上每個節(jié)點的數(shù)字化測量參數(shù)，實現(xiàn)臺區(qū)線路整體監(jiān)測。

（2）結(jié)合營銷系統(tǒng)、用電自動化系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)，基于系統(tǒng)層分析完成線損模型的建立和分級統(tǒng)計，以計算機(jī)智能化管理解決人工無法完成的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析。

（3）對公變臺區(qū)線損分析逐步精細(xì)化，逐片、逐段的定位高線損發(fā)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(xì)化的核心是基于系統(tǒng)分析

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

3.2.2 線損異常的10 kV專變臺區(qū)

使用高壓表一對一“看管”用戶用電情況，監(jiān)測數(shù)據(jù)利用負(fù)控終端的GPRS通道傳送到計量自動化系統(tǒng)后轉(zhuǎn)至精細(xì)線損分析軟件模塊進(jìn)行用電負(fù)荷的實時比對，出現(xiàn)負(fù)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(jìn)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(qū)

使用移動式實時監(jiān)測儀安裝在線路的各個分支點，線損分析軟件模塊利用監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)計算各個分支的線損率，首先將線損發(fā)生區(qū)域定位到某個分支。其次在高線損分支內(nèi)繼續(xù)安裝移動式實時監(jiān)測儀對分支內(nèi)的用戶分段統(tǒng)計線損率縮小范圍，重復(fù)分段直至把異常發(fā)生區(qū)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(xì)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(nèi)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(nèi)蒙均得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。

4.1 江西南昌X臺區(qū)

該項目于2015年10月8日開始實施，10月13日抄取數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)線損異常區(qū)域，10月14日上午和供電局人員對異常區(qū)域進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)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(nèi)蒙X臺區(qū)

該項目于2014年11月份在內(nèi)蒙實行試點工作，通過精細(xì)化管理方案發(fā)現(xiàn)該臺區(qū)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(jìn)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(jié) 語

從2014年8月第一個試點開始，目前已完成了60多個臺區(qū)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(rèn)可，提高了供電公司的管理水平，為供電公司帶來了經(jīng)濟(jì)與社會效益。

參考文獻(xiàn)

[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(shù)經(jīng)濟(jì)，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(xué)術(shù)版），2012（9）：181.