基于新一代用電信息采集系統的鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所線損治理

［摘 要］鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所作為電力系統的基礎單位，其線損問題一直是制約電力系統運行效率的重要因素。傳統的用電信息采集系統由于數據更新慢、精度不高等問題，使得鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所難以精準掌握用電信息，進而無法有效降低線路損耗，提升電力系統的運行效率。為了解決這一問題，文章采用新一代用電信息采集系統，以實現對鄉(xiāng)鎮(zhèn)用電信息的實時監(jiān)測和準確分析，從而為鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所線損治理提供科學、可行的解決方案，旨在為電力系統管理和鄉(xiāng)鎮(zhèn)電力供應提供新的思路和方法。

［關鍵詞］線損；鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所；新一代用電信息采集系統；應用

［中圖分類號］F426.61 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）04–0109–03

1 線損影響因素

1.1 技術因素

1.1.1 電網結構

電網結構包括電源點與負荷中心的空間布局、電壓等級的選擇。不同的電網結構會影響電力的傳輸和分配，從而影響線損的大小。例如，長距離輸電，線損較高；電源點與負荷中心布局合理，能源可以就地平衡，則線損較低。

1.1.2 運行方式

電力系統的運行方式包括電壓水平、負載率等因素。電壓水平的穩(wěn)定性對線損有著直接的影響，過高或過低的電壓都可能導致線損的增加。此外，負載率的過高或過低也會引起線損的波動。

1.1.3 無功補償

無功補償是指通過合適的電力電子設備，對系統中的無功功率進行調節(jié)，以維持系統的功率因數在合理范圍內。功率因數的不合理可能導致線損的增加，因此在電力系統中使用無功補償裝置是一個重要的技術手段。通過控制無功功率的流動，可以減小線路上的電流，降低線損的大小。

1.1.4 設備因素

電力系統中的設備包括變壓器、電纜、開關設備等。這些設備的性能直接關系到線損的大小。例如，設備的老化、損耗過大或者不良的設備狀態(tài)都可能導致線損的增加。另外，當電氣設備設計不合理，電暈現象明顯，也會加大電能損耗。

1.2 管理因素

1.2.1 計量裝置的準確性

計量裝置的準確性直接關系到電能計量的準確性，計量裝置存在誤差，會導致電能的測量不準確，進而影響對線損的評估。常見表計故障原因如下。

（1）電能表接線錯誤導致的電能計量不準。接線錯誤導致的線損異常問題通常出現在三相電能表接線上。三相電能表的接線錯誤需要通過萬用表量取相量夾角，判斷相序，調整接線順序處理。現場接線錯誤可能會引起電量的少計或多計，具體情況可以通過計算更正系數進行判斷。

（2）光伏用戶接線復雜。現場接線方式受營銷系統內余電上網、全額上網、公用電廠新裝3 種模式不同選擇的影響。需要特別注意的是，如果用戶屬于公用電廠新裝，使用2 塊電能表進行計量上網和發(fā)電量時，需要報營銷項目組設置關口標識，否則會引起臺區(qū)負線損。如果上網表計和發(fā)電表計安裝位置顛倒，雖然不影響采集成功率，能正常營銷流程歸檔，但是會導致臺區(qū)負線損，而且會導致上網電量大于發(fā)電量。處置此類故障時，需要在營銷系統中先進行電量退補，再同時更換兩2 塊電能表。如果僅調換位置，會導致抄表示數異常，引發(fā)工單。

1.2.2 抄表質量

抄表是獲取用戶用電信息的重要環(huán)節(jié)，抄表的準確性直接關系到電能的計量和線損的評估。要提高抄表質量，可以采用現代化的抄表設備，減少人為因素對抄表結果的影響，從而提高抄表的準確性。

1.2.3 違約用電竊電

違約用電竊電是實際生產工作中最明顯可查的線損異常原因。主要是某些用戶為了獲利，故意繞越用戶側裝設的電能計量裝置用電，導致電能計量裝置計量不準。

2 新一代用電信息采集系統的架構和功能

新一代用電信息采集系統以先進的計算機技術、現代通訊技術及自動化技術為基礎，具有高精度、高時效性的特點。利用自動化技術的終端傳感器實現了電網系統電力參數的信息采集，采集的數據信息可利用通訊技術傳遞到網絡信息平臺，實現對電網信息的全方面實時監(jiān)控。這有利于及時發(fā)現線損異常位置，高效開展線損治理工作。

2.1 架構

新一代用電信息采集系統在邏輯上分為主站層、通信信道層、采集設備層。其邏輯架構如圖1所示。

2.1.1 主站層

主站層是新一代用電信息采集系統的核心，負責數據的集中管理、處理及監(jiān)控，主要組成部分如下。

（1）數據庫。數據庫負責存儲采集到的用電信息數據，并對數據進行清洗、計算、分析及處理，生成報表、圖表等分析結果。

（2）前置采集平臺。該平臺負責管理和調度采集設備的工作任務，確保數據的準時采集和傳輸。

（3）營銷采集業(yè)務。該部分用于實現新一代用電信息系統的各種業(yè)務邏輯。

2.1.2 通信信道層

通信信道層負責實現主站層和采集設備層之間的數據傳輸，確保穩(wěn)定、高效的通信連接。其主要組成部分如下。

（1） 通信協議。通常采用標準通信協議（ 如MODBUS、DNP3 等），以確保不同廠家的設備能夠兼容和互聯。

（2）通信網絡。通常采用以太網、無線通信等。

（3）虛擬專網。其負責保障數據的安全性和可靠性，特別是在遠程通信的情況下。

2.1.3 采集設備層

采集設備層是新一代用電信息采集系統的底層，負責實時采集用電信息，以及轉發(fā)和執(zhí)行主站下發(fā)的控制命令。采集設備層包括以下方面。

（1）采集終端。用于對智能電能表的數據進行采集、管理、傳輸及轉發(fā)等。

（2）電能表。用于電能計量、數據處理、自動控制及實時監(jiān)測。

2.2 主要功能

2.2.1 數據采集

系統采集的重要數據類型有電能量數據、交流模擬量、工況數據、電能質量越限統計數據、事件記錄數據及費控信息等。采集方式主要采取定時自動采集、人工召測、主動上報3 種方式。采集范圍主要包括居民用戶、工商業(yè)用戶等。

2.2.2 數據管理

新一代用電信息采集系統能夠對采集的數據進行完整性、正確性檢查，一旦發(fā)現不完整或異常數據可立即進行補采，補采后對不完整數據和異常數據進行修復。另外，該系統還采用統一的數據存儲管理技術，對采集的原始數據進行分類存儲，以供其他系統使用。與此同時，系統的數據庫還具有數據備份和恢復機制，以確保數據的安全。

2.2.3 現場管理

現場管理包括終端管理和設備調試管理。終端管理主要對采集點、終端檔案的相關參數和運行狀態(tài)進行管理。設備調試管理主要包括實時監(jiān)測、遠程控制、故障診斷、參數調整、數據記錄等，提高了設備管理的智能化和精細化水平。

2.2.4 綜合查詢

（1）用電排名分析，查詢統計用戶用電情況，顯示靠前的用戶信息。

（2）負荷監(jiān)測，支持查詢統計地區(qū)日用電負荷狀況。

（3）地區(qū)電量分布，顯示電量分布圖。

（4）抄表數據查詢。系統具有查詢批量用戶抄表數據的功能，支持抄表日顯示等功能。

（5）采集點綜合查詢。系統能夠根據用戶、抬起等分類方式選擇查詢參數，并對采集點數據進行查詢統計。

2.2.5 高級應用

（1）有序用電。加強用電管理，調整用戶用電方式，采取錯峰、避峰等措施，規(guī)范用電秩序。基于設定的控制參數，主站層的控制中心生成相應的控制命令，通過通信信道層，將生成的控制命令下發(fā)給所有參與限電的采集終端。通信信道層負責確保命令的可靠傳輸和接收，每個采集終端收到控制命令后，按照命令中的控制參數執(zhí)行相應的操作。例如，降低設備的運行功率，暫停非必要的電力使用。終端執(zhí)行完畢后，反饋執(zhí)行結果給主站層。主站層還需要設置監(jiān)控機制，實時監(jiān)測各采集終端的執(zhí)行狀態(tài)。在異常情況下，如終端未正確響應控制命令，系統應生成告警并采取相應的應對措施。

（2）計量在線監(jiān)測。計量在線監(jiān)測功能是利用在線監(jiān)測與智能診斷技術，通過新一代用電信息采集系統實現對電能表數據的采集與處理，并在主站層通過數據對比、分析等技術措施，對計量設備運行情況進行診斷分析，判斷設備是否處于正常工作狀態(tài)，一旦發(fā)現異常事件及時處理，有利于反竊電、線損治理等工作的開展。

（3）線損分析。新一代用電信息采集系統可根據采集數據并結合電網特征，按照臺區(qū)、區(qū)域等進行線損分析計算。

2.2.6 報表管理

（1）電子制表功能。用戶可以根據特定需求定制專用報表的格式，確保報表滿足特定的業(yè)務需求。系統還提供通用的報表模板，方便用戶直接使用。用戶可以在線編輯報表格式，包括表題、表頭、表尾、列寬等，以滿足個性化的需求。

（2）數據分類和組合。按地區(qū)、行業(yè)、變電站、線路、電壓等級等分類。用戶可以選擇不同的分類方式，以便更細致地分析和比較用電數據。用戶還可以選擇報表的時間間隔，包括日報、周報、月報等，以滿足不同時間粒度的需求。

（3）導出和打印功能。提供Excel、PDF 導出格式。提供打印預覽功能，用戶可以選擇打印的內容和格式，以適應不同的打印需求。

（4）定期制訂和上報報表。允許用戶設置定時任務，定期生成報表，減輕用戶手動生成的工作負擔。還可以將定期生成的報表自動上報到指定的目標，提高工作效率。

（5）數據分析。提供圖表展示功能，讓用戶更直觀地理解用電數據趨勢和關聯性。允許用戶對不同分類方式下的數據進行比較和分析。

（6）報表歷史管理。保存生成的歷史報表，方便用戶回溯和對比歷史數據。

3 新一代用電信息采集系統在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所線損治理中的應用

3.1 用戶竊電管理

在新一代用電信息采集系統中體現為，該竊電用戶所在臺區(qū)線損前期正常，某日開始突增，連續(xù)幾日如此。所以在用電檢查工作中，可利用這一特點，針對高損耗臺區(qū)展開排查治理工作。為了避免用戶私自開啟計量箱，可定期檢查計量裝置封印，常態(tài)化開展計量箱巡視工作。

3.2 電網元器件損耗管理

電網元器件損耗值理論上來說可以計算，但是受環(huán)境、溫度、時間、磁場等多種不確定因素影響，會導致理論計算值與實際損耗量不符。例如，供電半徑過大，壓降變化明顯；供電線路線徑過小，阻值升高；變壓器老化，銅鐵損加劇；接戶線裸露，部分桿上接頭氧化等電網本身的原因同樣會導致線損升高。

3.3 電能表時鐘偏差管理

電能表時鐘偏差導致的線損異常在新一代用電信息采集系統中體現為同一臺區(qū)連續(xù)2 d 線損一正一負，且理論上來說數值大小應該相同。可以通過新一代用電信息采集系統中的授時功能進行電能表時鐘校對，解決時鐘超差在15 min 之內的電能表引起的線損異常問題。針對那些時鐘超差過大，無法對時的電能表，則需要一線工作人員到現場進行更換。

4 結束語

新一代用電信息采集系統在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所線損治理中發(fā)揮了關鍵作用，通過系統的實時數據采集、精準控制及智能分析，成功降低了線損水平。實時監(jiān)測和分析工具幫助供電所快速發(fā)現線路問題，并及時采取糾正措施，有效防止損耗。報表管理系統為供電所提供了直觀全面的用電信息，有助于科學決策和優(yōu)化運營。總之，新一代用電信息采集系統在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所的線損治理中顯著提升了工作效率，為電力系統的可靠運行和經濟發(fā)展提供了技術支持。

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