同期線損實時監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、貫穿全業務層級，通過對重點指標開展實時監控，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，一方面從監控指標和監控對象兩個維度構建同期線損實時監控指標體系，實時監控各類指標動態，輔助各業務部門做好線損管理工作。另一方面基于監控結果，從線損異常診斷、用電行為分析、節能降損及技經分析等方面，開展同期線損實時監控指標體系的應用。

關鍵詞：同期線損? 影響因素? 監控指標? 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

隨著國網同期線損系統的推廣 ，線損治理成為基層單位常態化工作之一。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，構建同期線損實時監控指標體系，實時監控各類指標動態，輔助各業務部門做好線損管理工作。

1? 線損影響因素研究

線損是電能從發電廠傳輸到用戶過程中，在輸電、變電、配電和用電各環節中所產生的電能損耗，主要由技術線損與管理線損兩部分構成[2]。由線損的組成可知，線損主要受技術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控指標體系研究的構建。

1.1 技術成因分析

技術線損從形式上由固定線損和可變線損兩部分組成。固定線損由電力網設備的參數、網絡結構決定，不隨負荷與電網運行方式變化。可變損耗的大小隨網絡負荷率、運行方式等發生變化，也是技術線損的主要部分[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。電網的負荷持續增長，峰谷差進一步拉大，負荷率及利用小時數呈現下降趨勢，給電網安全經濟運行帶來困難。電網各節點的負荷曲線直接影響設備中的電流變化及電源出力，對損耗變化有著顯著影響。

（3）功率因數對損耗的影響。電網功率因數的高低，對電網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備損壞、繼電保護誤動作、過負荷等危害外，還將引起配電網損耗的顯著增加，有時數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出更大的電阻。

（6）電網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量的基礎上，充分利用系統中的供用電設備，通過優化電網運行方式，最大限度地降低系統損耗。

（7）分布式電源接入對損耗的影響。在配電網的負荷附近接入分布式能源后，整個配電網的負荷分布將發生變化，系統潮流隨之發生了變化，配電網的潮流也可能由原來的“單向”流動變為“雙向”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。計量工作的質量，對線損統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，會直接導致線損統計數據異常，從而影響線損的準確性[4]。

（2）基礎檔案及運行設備檢修質量對線損的影響。基礎檔案的線變關系不一致、業務系統基礎檔案與現場不一致、系統互感器倍率與現場不一致等問題，會直接影響線損統計數據的準確性。電網設備的檢修質量，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效益，導致線損升高。另外，供電企業將設備檢修、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? 同期線損實時監控指標體系研究及構建

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

2.1 基于監控指標的同期線損實時監控指標體系

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

2.2 基于監控對象的同期線損實時監控指標體系

監控對象分為常規對象和特殊對象。如圖4所示。

3? 同期線損實時監控指標體系的應用

3.1 線損異常診斷分析

基于同期實時監控指標體系監控結果，對各類異常結果添加標簽，結合線損提質增效的工作要求，以問題為導向，形成設備問題畫像，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 技術線損診斷分析

配電線路技術類標簽，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、私開封印破壞表內元件等，造成線路用電量少計，線路呈現高損情況。利用同期線損實時監控指標體系，實時監測高壓用戶電量，及時發現高壓用戶電量缺失、為零、突變等情況，針對監測結果添加標簽，形成高壓用戶畫像，實現竊電異常診斷。

（2）行業用電分析。基于電網高壓用戶檔案、行業分類、電量等信息，利用同期線損實時監控指標體系，實時監測行業電量，及時發現行業用電量缺失、為零、突變等情況，針對監測結果添加標簽，形成行業用電畫像。

3.3 電網節能降損及技經分析

電網技術線損水平取決于現狀電網的網架結構和運行情況，利用監測指標體系，對現狀電網進行多維評估，挖掘降損潛力，通過降損仿真分析及技經分析得到優選方案，為用戶降損改造提供輔助決策。

（1）降損模擬改造，通過對現狀電網評估，挖掘降損潛力點，依據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、調整運行負荷、負荷切改優化等。

（2）技經分析，設備降損改造需要基礎的設備投資以及工程建設費用，根據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）方案優選，通過對多降損方案的對比分析，包括從安全性和經濟性雙方面綜合分析，確定最優降損方案，為用戶提供輔助決策。

4? 結語

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

參考文獻

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

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

[3] 孟天璇.配電網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.臺區線損監控和異常診斷平臺的開發與應用[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控裝置的研發和應用[J].電工技術，2020（9）：75-76.

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