基于大數(shù)據(jù)的綜合線損全因素的分析和應(yīng)用

黃柳軍 潘世平 王聰 徐紅 潘希興

摘 要 本文簡要介紹廣西電網(wǎng)公司線損管理系統(tǒng)，如何基于多個(gè)信息系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的挖掘，對(duì)影響線損的各種因素進(jìn)行分析，探討各種影響因素與線損波動(dòng)的關(guān)系，研究提高線損計(jì)算準(zhǔn)確度的方法，為制定降損措施提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù) 綜合線損率 影響因素

線損產(chǎn)生于輸電、變電、配電、售電各個(gè)環(huán)節(jié)，貫穿整個(gè)電網(wǎng)價(jià)值鏈。隨著輸配電價(jià)改革的全面推進(jìn)，電網(wǎng)企業(yè)將承擔(dān)線損率指標(biāo)波動(dòng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。因此，電網(wǎng)企業(yè)“重技術(shù)，輕管理”的管理模式將向更加注重管理效益轉(zhuǎn)變，采用各種管理和技術(shù)手段，挖掘和查找電網(wǎng)運(yùn)營中影響線損率的關(guān)鍵因素，對(duì)線損異常進(jìn)行精準(zhǔn)分析，提出有針對(duì)性的降損措施，有助于全方位、多維度的拓展降損增效工作深度，促進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)與改造的科學(xué)性與合理性。

受傳統(tǒng)抄表和電費(fèi)回收管理模式影響，大多數(shù)供電企業(yè)供售電量的抄表例日不同期，線損率指標(biāo)月度波動(dòng)幅度大，掩蓋了指標(biāo)背后的管理因素。而傳統(tǒng)的線損分析仍屬于粗放式模式，分析工作量大，技術(shù)手段不足，線損分析計(jì)算的精度缺乏全面而充足的數(shù)據(jù)，對(duì)于線損異常波動(dòng)難以深入量化分析，不符合精益化的管理的要求，因此實(shí)現(xiàn)線損準(zhǔn)確分析和異常精準(zhǔn)定位成為亟待解決的重要問題。

隨著企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)和公司級(jí)數(shù)據(jù)中心的上線運(yùn)行，電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)已初具規(guī)模，并初步實(shí)現(xiàn)共享和交換。深入發(fā)掘業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)開展線損分析，將有助于提高線損分析的規(guī)范化、智能化、精益化和自動(dòng)化，有力支撐公司精益管理的轉(zhuǎn)變。

1 線損管理現(xiàn)狀

1.1 線損管理組織架構(gòu)

目前線損管理按照“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分級(jí)管理、分工負(fù)責(zé)、協(xié)同合作”的原則，實(shí)施全過程管理。計(jì)劃發(fā)展部門負(fù)責(zé)綜合線損的歸口管理和線損“四分”管理工作；設(shè)備管理部門負(fù)責(zé)技術(shù)線損管理工作；營銷管理部門負(fù)責(zé)電能計(jì)量管理、管理線損和10kV及以下分線分臺(tái)區(qū)線損管理；系統(tǒng)運(yùn)行部負(fù)責(zé)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理和無功優(yōu)化工作；計(jì)量中心負(fù)責(zé)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的電量自動(dòng)采集和線損“四分”日線損監(jiān)測(cè)工作。

1.2 線損分析管理模式

線損率指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)主要依托計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)的供、售電量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。各層級(jí)計(jì)劃發(fā)展部門匯總相關(guān)部門報(bào)送的供電量和售電量數(shù)據(jù)計(jì)算線損指標(biāo)后逐級(jí)上報(bào)。受“大小月”、單雙月抄表、電費(fèi)回收、售電結(jié)構(gòu)等因素影響，月度線損率指標(biāo)波動(dòng)較大。目前已實(shí)現(xiàn)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)“四分”線損的日監(jiān)測(cè)、月統(tǒng)計(jì)和線損小指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，在營銷管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了10kV及以下分線分臺(tái)區(qū)線損的統(tǒng)計(jì)和異常管理。

線損分析實(shí)行月、季度、全年的定期分析制度。月度重點(diǎn)針對(duì)線損率指標(biāo)和線損異常情況進(jìn)行分析，季度針對(duì)線損率、線損“四分”指標(biāo)、線損小指標(biāo)進(jìn)行全面分析，半年針對(duì)線損管理半年工作開展情況、存在問題進(jìn)行重點(diǎn)分析，年度分析報(bào)告全面分析線損各項(xiàng)主要指標(biāo)和小指標(biāo)，總結(jié)全年降損措施落實(shí)情況，分析存在問題，提出下一年度降損計(jì)劃措施。依據(jù)線損分析報(bào)告模板，規(guī)范分析的內(nèi)容及深度。各層級(jí)計(jì)劃發(fā)展部門每月逐級(jí)匯總并上報(bào)本專業(yè)管理線損、技術(shù)線損和運(yùn)行降損分析報(bào)告。

1.3 存在的主要問題

供售電抄表不同期、單雙月抄表等傳統(tǒng)抄表模式，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)售電結(jié)構(gòu)的影響，造成線損波動(dòng)較大和指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析困難，使線損分析失去指導(dǎo)意義，影響管理和技術(shù)降損決策分析。

電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱，存在低壓線路供電半徑大，負(fù)荷分配不均，線徑偏小等情況，技術(shù)線損因素對(duì)綜合線損率的影響難以量化分析。

分析的針對(duì)性不強(qiáng)，線損關(guān)聯(lián)系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)集成度不高，不能為線損分析提供有效的支持。

缺乏高效的線損分析工具，基層線損管理人員需要從多個(gè)系統(tǒng)中抽取抄表例日、售電結(jié)構(gòu)、營業(yè)普查、計(jì)量追補(bǔ)、業(yè)擴(kuò)歸檔等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析工作量大、效率低。

隨著企業(yè)級(jí)信息管理系統(tǒng)全面提升數(shù)據(jù)質(zhì)量和公司級(jí)數(shù)據(jù)中心全面開展數(shù)據(jù)集成工作，為線損精益分析管理提供了全面實(shí)施的基礎(chǔ)和強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

2 線損全因素分析關(guān)鍵技術(shù)

2.1 數(shù)據(jù)架構(gòu)

公司級(jí)數(shù)據(jù)中心通過多種規(guī)約接入了電網(wǎng)各業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，準(zhǔn)實(shí)時(shí)抽取各類基礎(chǔ)信息，形成數(shù)據(jù)集市。在數(shù)據(jù)中心接入的各類信息系統(tǒng)中，包含了計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)、營銷MIS系統(tǒng)、安全生產(chǎn)系統(tǒng)、綜合統(tǒng)計(jì)平臺(tái)、電子化結(jié)算系統(tǒng)、理論線損系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)線損基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為線損全因素分析創(chuàng)造了大數(shù)據(jù)分析條件。

線損分析數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)集成平臺(tái)線損域數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)集成平臺(tái)抽取計(jì)量、生產(chǎn)、營銷、GIS的運(yùn)行數(shù)據(jù)、臺(tái)帳從屬關(guān)系、臺(tái)帳信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系、月電量數(shù)據(jù)、無功運(yùn)行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，供應(yīng)給線損分析模塊應(yīng)用。

2.2 應(yīng)用架構(gòu)

基于數(shù)據(jù)中心大數(shù)據(jù)的篩選和挖掘，提取出有價(jià)值的信息，對(duì)影響線損的各種因素進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析，主要實(shí)現(xiàn)了線損綜合分析和線損輔助分析兩大模塊應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)綜合線損分析、理論線損比對(duì)、同期線損比對(duì)分析、指標(biāo)計(jì)劃偏差分析、指標(biāo)同比波動(dòng)分析功能和配電網(wǎng)無功分析、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、變電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析等輔助分析功能。如圖1所示。

3 基于大數(shù)據(jù)的線損全因素分析

廣西電網(wǎng)公司線損波動(dòng)的主要因素有：抄表例日影響、單雙月抄表影響、大小月不同影響、月末不同期影響、電能計(jì)量裝置故障退補(bǔ)影響、售電結(jié)構(gòu)變化影響、無損電量影響以及用電檢查結(jié)果影響。

3.1 抄表例日影響分析

受低壓集抄建設(shè)進(jìn)度和智能電表制約，按目前的抄表模式。未能實(shí)現(xiàn)所有用戶的零點(diǎn)凍結(jié)抄表，線損率波動(dòng)不可避免。基于廣西電網(wǎng)公司級(jí)數(shù)據(jù)中心，獲取營銷系統(tǒng)全區(qū)各單位抄表區(qū)段每月計(jì)費(fèi)電量數(shù)據(jù)，根據(jù)其抄表周期、抄表例日，比對(duì)基準(zhǔn)售電周期，實(shí)現(xiàn)不同供電單位每月的“等效抄表時(shí)間”計(jì)算，并分析對(duì)月度及年累計(jì)線損的影響。

3.2 單雙月抄表影響分析

用戶單月抄表、雙月抄表及每月抄表模式也會(huì)造成線損率波動(dòng)。基于廣西電網(wǎng)公司級(jí)數(shù)據(jù)中心，獲取營銷系統(tǒng)中，全區(qū)所有抄表區(qū)段每個(gè)月的計(jì)費(fèi)電量數(shù)據(jù)，按單月抄表、雙月抄表及每月抄表周期，實(shí)現(xiàn)各供電單位逐月及年累計(jì) “單雙月不平衡電量” 計(jì)算，分析出不同抄表模式對(duì)線損的影響。

3.3 大小月影響分析

由于大小月的存在，使每月的供、售電量統(tǒng)計(jì)周期不一致，造成線損的波動(dòng)，對(duì)于售電量比供電量少一天的小月，線損率可能虛增；對(duì)于售電量比供電量多一天的大月，線損率可能虛降?；趶V西電網(wǎng)公司級(jí)數(shù)據(jù)中心，獲取綜合統(tǒng)計(jì)平臺(tái)中全省各供電單位的月度供售電量，對(duì)上年末等效抄表時(shí)間、上月月度等效抄表時(shí)間以及本月等效抄表時(shí)間的分析結(jié)果，分析出大小月造成的供售電不同期對(duì)線損率的影響。

3.4 月末不同期影響分析

由于供售電量抄表例日不一致，造成供、售電量統(tǒng)計(jì)區(qū)間客觀上存在不重疊的情況。當(dāng)月末不同期的時(shí)間段受氣候突冷、突熱影響，電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)生突變，使電網(wǎng)供電量發(fā)生月末翹尾或下降現(xiàn)象，造成線損波動(dòng)?；趶V西電網(wǎng)公司級(jí)數(shù)據(jù)中心，獲取計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中全省各網(wǎng)區(qū)逐日日電量，并依據(jù)等效抄表時(shí)間分析結(jié)果，統(tǒng)計(jì)出月末不同期供電量，并分析對(duì)當(dāng)月及年度累計(jì)線損率的影響。

3.5 售電結(jié)構(gòu)變化分析

由于地域條件、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)構(gòu)架的區(qū)別，不同售電結(jié)構(gòu)的供電企業(yè)線損率水平有較大差異。從分壓售電結(jié)構(gòu)上看，高電壓等級(jí)售電占比電壓越高，線損越小，反之線損會(huì)越大。從分類售電結(jié)構(gòu)上看，低損大工業(yè)售電占比電壓越高，線損越小。售電結(jié)構(gòu)變化，也會(huì)造成線損率的波動(dòng)?；趶V西電網(wǎng)公司級(jí)數(shù)據(jù)中心，獲取營銷系統(tǒng)中，各類售電結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)售電結(jié)構(gòu)的變化分析，并分析對(duì)當(dāng)月及年度累計(jì)線損率的影響。

3.6 計(jì)量退補(bǔ)影響分析

電能計(jì)量的準(zhǔn)確與否直接影響到供電企業(yè)的售電量，由于計(jì)量裝置故障，造成電量計(jì)量誤差，使得當(dāng)月計(jì)算出來的線損率不能準(zhǔn)確反映真實(shí)的線損水平?；趶V西電網(wǎng)公司級(jí)數(shù)據(jù)中心，獲取營銷系統(tǒng)中，每月各供電單位“電能計(jì)量裝置故障退補(bǔ)信息”，實(shí)現(xiàn)各供電單位的計(jì)量退補(bǔ)電量計(jì)算，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量裝置故障退補(bǔ)對(duì)降低線損的影響分析。

3.7 無損電量影響分析

無損電量占比越高，線損越小。無損電量變化，也會(huì)造成線損率的波動(dòng)?；趶V西電網(wǎng)公司級(jí)數(shù)據(jù)中心，抽取營銷系統(tǒng)中專線專變用戶檔案信息，實(shí)現(xiàn)不同統(tǒng)計(jì)口徑分電壓等級(jí)月度及年度無損電量統(tǒng)計(jì)和有損線損率計(jì)算，最終分析出無損電量變化對(duì)綜合線損率指標(biāo)的影響。

3.8 用電檢查影響分析

針對(duì)電能表的漏抄、電費(fèi)誤算等營業(yè)錯(cuò)誤、電能表錯(cuò)接線造成的計(jì)量損失、用戶竊電或用戶違約用電的營業(yè)普查是管理降損的重要手段?；趶V西電網(wǎng)公司級(jí)數(shù)據(jù)中心，獲取營銷系統(tǒng)中用戶違約和竊電、電價(jià)電費(fèi)執(zhí)行的全量信息進(jìn)行匯總分析，逐月統(tǒng)計(jì)問題宗數(shù)及追補(bǔ)電量結(jié)果，最終計(jì)算出退補(bǔ)電量，實(shí)現(xiàn)降低線損分析。

4 結(jié)束語

綜合線損率波動(dòng)，受抄表例日、抄表周期、供售電不同期、售電結(jié)構(gòu)變化、電能計(jì)量裝置故障退補(bǔ)、無損電量、用電檢查情況等多種因素的影響，本文開創(chuàng)性的提出了大數(shù)據(jù)分析方法，依托廣西電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)中心的大數(shù)據(jù)挖掘，研究和探討了這些因素對(duì)綜合線損率的影響，進(jìn)行了量化評(píng)估，提高了線損分析的準(zhǔn)確性，為線損指標(biāo)下達(dá)及降損措施制定提供了科學(xué)的決策依據(jù)。

大數(shù)據(jù)是近年來新興的信息化技術(shù)，但在國內(nèi)的電力行業(yè)線損分析研究方面的應(yīng)用還未有先例。廣西電網(wǎng)公司利用公司級(jí)數(shù)據(jù)中心的海量數(shù)據(jù)，在線損分析研究中嘗試了大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。未來隨著數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)量的增長，將對(duì)廣西的線損分析研究產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

完善配網(wǎng)線損精細(xì)化分析。將綜合線損分析因素?cái)U(kuò)展到10kV配電線路和高損臺(tái)區(qū)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確定位高損線路、臺(tái)區(qū)線損異常原因。

擴(kuò)展可視化分析功能。完善基于電網(wǎng)GIS和地理信息圖的可視化展示，豐富數(shù)據(jù)分析和圖形展示功能，直觀的展示線損分布情況，為線損管理提供更智能化的分析工具。

完善降損決策分析功能。應(yīng)用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、無功分析、功率因數(shù)等全因素分析結(jié)果支撐降損決策分析，使降損決策更有針對(duì)性。

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作者單位

1.廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司 廣西壯族自治區(qū)南寧市 530022

2.廣西博聯(lián)信息通信公司 廣西壯族自治區(qū)南寧市 530022