基于配網線路同期線損計算的配網線路線損管理

史琳，董茵

（廣東電網有限責任公司廣州供電局，廣東廣州，510000）

0 引言

線損是衡量供電企業的核心經濟技術指標，反映了電力綜合管理水平。受傳統技術水平限制，線損統計供售電抄表時間無法對應，線損統計不能真實反映經營狀況，成為提升線損精益化管理的瓶頸。2015年國網公司提出建設同期線損管理系統（一體化電量與線損管理系統），旨在推動各專業業務和數據融合，實現電網各環節線損率自動計算、實時監控、同期統計分析和理論線損在線計算，提升線損管理的精益化和智能化程度，提高公司經營效益和管理水平。根據國網公司3年系統建設工作部署，2016-2018年期間已完成系統搭建、功能開發、數據集成，并持續治理。2019年，國網公司推進泛在電力物聯網建設，同期線損作為一項重點建設任務納入其中，通過深度挖掘數據價值，促進企業精確投入、量入為出，促進網架優化、提升供電質量。

1 配電網同期線損基本概述

1.1 線損的構成

第一，整個電力系統的運行是非常復雜的過程，包括發電—配電網輸送—經過變電、換流、多層設備轉換之后輸送到用電戶當中。電能在經過每一級設備時都會發生較大的能量消耗，從而引發電能損失。線損就是指單位時間（一天、一個月或者一年等，按照便利的原則確定）內特定區域內消耗的電能總和。

第二，總的來說可將線損分為管理線損以及技術線損等類型。所謂管理線損主要就是指管理過程以及計量方面存在誤差而產生的損耗，同時也包括輸電過程中所發生的漏電、竊電等引發的管理線損，因此可以通過一定程度上增強管理效果來降低管理線損；所謂技術線損就是指電氣設備在一定時間范圍內消耗的電能，在電力系統中為了實現電能的有效傳輸，電氣設備是不可避免的，所以需要提升技術水平來減少線損，但是在現階段技術水平之下是很難降低技術線損問題的。

1.2 配電網同期線損分析

同期線損是指線損計算中供售電量使用同一時刻電量的計算方法[2-4]。受傳統抄表手段限制，供售電量不能同步發行，導致線損率月度劇烈波動，目前在智能電表和用電信息采集系統保障的情況下，通過售電量月末日發行與供電量同期的方式，可實現同期線損計算。圖1為常見的10kV輻射式配電線路典型接線圖，該線路中包含了變電站10kV饋線、高壓專變用戶、公變臺區、光伏電站等，圖中標出了5個計量點，對于計量點的電能表均有正向總有功和反向總有功，其電量可歸為輸入電量、輸出電量、售電量等三類。通常10kV饋線的正向總有功、光伏電站、高壓專變用戶和公變臺區的的反向總有功是輸入電量，10kV饋線反向總有功是輸出電量，高壓專變用戶和公變臺區的的正向總有功是售電量。

圖1 10kV配電線路典型接線圖

該條10kV饋線的同期線損率為：

式中，Win表示計量點1到計量點5的輸入電量；W0n表示計量點1到計量點5的輸出電量和售電量之和；DW%表示線損線損率。

2 同期線損管理系統介紹

2.1 同期線損管理系統

國網公司通過建設同期線損管理系統（一體化電量與線損管理系統），借助調度電能量計量系統、生產管理系統（PMS系統）、地理信息系統（GIS系統）和營銷業務應用系統（SG186系統），實現了線損管理“全源頭采集、全自動生成、全過程記錄、全方位監督”指標建設要求，其工作機制如圖2所示。

圖2 同期線損管理系統

同期系統的基礎數據中，10kV線路、配變檔案數據取自PMS系統，臺區、用戶、計量點、表計檔案數據取自營銷SG186系統，線變、臺戶關系取自GIS系統的營配貫通關系數據。同期系統的運行數據中，10kV線路出線關口電量和倍率計算取自調度電能量計量系統；0.4kV臺區供電量、低壓居民售電量及專變用戶售電量和倍率取自用電信息采集系統。同期線損系統，月同期線損中的供、售電量取數時間為本月1日零點至次月1日零點。配電線路模型配置前，需要將基礎檔案數據接入系統中，主要包括線路檔案、變電站和開關、計量檔案，并完成開關勾稽。在生成線路線損模型時，系統會自動判斷該線路的起始站、起始開關是否為空，并且檢查起始開關是否與供電計量點勾稽，如果沒有勾稽，將無法生成線路線損模型。

2.2 同期線損系統的模型配置

在電量線損的同期線損系統管理中，合理配置系統模型時十分重要的。通常情況下，線損電量管理系統在應用期間，需要遵循相應的原則，即系統管理關口為分壓關口。在系統運行期間，需要按照關口計量點電壓等級的實際情況，生成與各層電壓分壓關口等級。但是，由于線損電量系統中的分壓與業務分區，采用的計算方法不盡相同。因此，需要在線損管理過程中重視關口配置的功能。此外，在配置同期線損系統模型過程中，技術人員也要重視元件線損模型的分配。有的元件線損系統模型分配時，必須要采用手動的操作方式完成比作業，其任務量較大。所以，技術人員要結合同期線損系統計量點方向定義規則，從流入和流出母線的方向進一步分析元件線損模型的計算方法。針對線損模型的計算方法，實現對元件線損模型的自動化配置。

2.3 同期線損系統的數據治理

在電量線損管理期間，應從實際管理現狀角度出發，實現對數據的有效治理。一般來說，線損管理系統在程序查詢時，多是按照每臺計量點關聯的配變情況查詢數據的，在關聯臺區，配變和計量點之間的關聯性是間接存在的。每個單獨的臺區中都配備多個計量點數據，此種現象在一定程度上容易導致臺區數據的重復性。因此，在數據治理時，要結合線損系統的梳理配變與計量點之間的關系，提高數據治理的科學性。此外，在數據接收時，海量接入的數據可能存在不一致性。基于此，電網企業要結合線損系統數據采集的標準，合理抽取數據，制定專門性的數據采集機制。借助海量平臺，可以有效將各平臺測點數據加以搜集和整理。比如，借助電能量采集系統，實現對含量數據平臺下測點數據的核實；重新對點能量采集測點數據進行抽取。

3 配電網同期線損管理路徑分析

3.1 實施線損異常性排查

電力企業需要確保實現線路和臺區的全覆蓋采集，同時要確保生產GIS系統以及配網自動化主站系統可以進行較好的關聯，以此來明確相應的問題，包括變壓器負載率較低、電量電費差錯、計量裝置故障等等，同時可以最終確定出造成故障的原因所在，并采取針對性措施進行解決。

3.2 確保不同系統能夠統一融合

有效的配電網同期線損管理需要確保不同系統之間的有效互通，所以電力企業一定要增強基礎資料管理以及各個系統的建設力度，避免發生信息孤島的問題。在對不同系統進行融合時，要確保數據檔案的同步性，要確保中間庫可以發揮應有的作用，要保證計量自動化系統和相關系統（包括配網自動化、營銷186、配電GIS等）的數據連接，這樣中間庫就能夠更加有效地服務于不同數據的互通，從而進一步提升配電網同期線損管理水平。

3.3 增強線損過程的管理

有效的線損過程管理是配電網同期線損管理的重要組成部分，這些管理內容包括提升用戶數據采集的完整性、提升雙電源用戶計量檔案的規范性、提升線路和臺區線損異常排查的水平等等。例如想要有效提升用戶數據采集的完整性，最主要的是要擴展計量自動化的覆蓋面，最大程度實現自動化數據采集。沒有覆蓋的臺區要制定針對性措施來夯實線損計算和承包基礎；而提升雙電源用戶計量檔案的規范性最主要的是要確保計量點的設置以及安裝質量。由于目前存在較多不規范客戶行為，所以電力企業要實施統一性改造來確保線損計算的準確性。

3.4 增強配電網運行管理水平

配電網同期線損管理中最為重要的內容之一就是配電網的升級管理，特別是要增強電網的無功補償以及電網布局的合理規劃是重中之重。想要提升電網的無功補償，需要采取多種措施來進行，例如提升系統功率因數、提升設備利用率和電壓質量、降低電網功率損耗等等。在實施過程中要遵照“就地平衡、分級補償、合理布局、全面規劃”的基本原則來進行，采取分散補償的方式同時將降損和調壓進行充分融合。另外，在進行電網合理規劃布局方面，一定要將“安全、高效、優質、可靠”作為最基本的條件，同時要增強負荷的預測，堅持“容量盡可能小，合理分布密布點”的基本原則來進行，合理進行線路的規劃以及導線截面半徑的選擇，要一定程度增設新變電站，實施必要的電網改造升級，以此來提升配電網運行管理水平，并且要加強配電網同期線損的管理力度。

4 一體化電量線損管理的同期線損系統建設研究

4.1 加強對系統關口的管理

在建設一體化電量線損管理的同期線損系統時，要進一步加強對系統關口的管理。目前，針對同期線損管理系統的應用情況，各關口點計量裝置配置的要求都得以創新。從同期線損系統管理的實際情況出發，實現對關口普查工作的重新組織，科學對計量裝置和配置進行梳理，是提高系統關口管理水平的重要保障。電網企業相關部門要結合計量裝置配置的關口點需求，將關口管理納入到企業年度管理計劃中，且從實際情況角度出發實現對關口方案的優化。比如，在同期線損系統系統關口管理中，可以通過對開閉站、線路配網的建設，明確關口中的計量裝置安裝位置和選型要求。同時，要組成專門的同期線損系統管理小組，對線損系統管轄范圍內的關口電能計量裝置實施循環巡視，有效提高同期線損系統的管理水平。由此，為一體化電量線損管理的同期線損系統建設合理發展，提供有力的保障。

4.2 提升系統數據采集質量

在對一體化電量線損管理的同期線損系統進行建設時，也要提升系統數據的采集質量。從某種角度而言，數據采集的質量是后期數據計算準確性的重要前提。目前，在提升同期線損系統數據采集質量時，多可以從以下幾個方面展開研究。

4.2.1 加強對電網企業站內裝置的改造

改造和優化站內裝置，采用科學合理的用電采集系統，使電量采集的成功率達到100%。以此，從根本上提高同期線損系統中線損計算數據的準確性。

4.2.2 增加計量功能

在同期線損系統管理中，將計量功能加入到架空線聯絡開關中，同時定期更換智能表的進度，保證同期線損系統中數據采集覆蓋率為100%。

4.2.3 提高采集效率

在同期線損系統建設中，可以采用先進的數實現對信號通訊的優化，使線損計算滿足數據采集的要求。

5 結語

針對當前電量線損管理的現狀，本文在研究中通過對電量線損管理同期線損系統的了解，從集成差異、線損率數據治理等方面，深入分析一體化電量線損管理的同期線損系統建設應注意的問題。此外，從加強對系統關口的管理、提升系統數據采集質量等方面，重點研究一體化電量線損管理的同期線損系統的建設。期望通過對電量線損管理同期線損系統相關內容的探究，可以為日后提高線損管理水平，奠定堅實的基礎。