10kV配电网线损管理及实时线损分析系统应用

发表时间:2021/1/18   来源:《中国电业》2020年27期   作者:梁令飞
[导读] 10kV配电网处于智能电网末端,由于分支线路点多面广,线损实时计算及异常问题分析非常复杂
        梁令飞
        中国南方电网有限责任公司  广东广州   510623


        摘  要:10kV配电网处于智能电网末端,由于分支线路点多面广,线损实时计算及异常问题分析非常复杂,配网管理降损一直是电网面临的难题。传统的四分线损统计方法从分区、分压、台区、分线等方面计算线损,但分析不够且滞后明显,因此数据采集的实时化和智能化、加强数据分析、落实具体降损措施,以建设完整高效的实时智能线损计算分析系统。
        关键词:10kV配电网;实时线损;统计;分析

        前言
        配电网是电力行业中与居民具有直接联系的重要环节,尤其是10KV配电网处在电网末端环节,与用户联系紧密。随着人们生活质量日益提升,居民对于电子电器的使用倍增,由此导致用电量的急剧增加。在这个过程中,10KV配电网由于其自身的电压等级不够的原因,常常出现各种超负荷运行的现象,并且居民窃电行为时有发生,由此导致10KV配电网线损大幅度提高,既不利于相关电力设施的保护,也不利于社会经济的发展。因此,必须加强对于10KV配电网线损的实时统计与分析,以精确的统计与分析,帮助相关单位降低配网线损。

1、线损分析理论
        所谓的线损,简单说来就是从发电厂输出的电能与相应用户电表上存在着一定的差异,电表上减少的部分就是在配送过程中损耗的,也就是线损。线损出现的原因有很多,主要可以分为配电线路技术线损以及管理线损两大类。其中,配电线路在运行过程中采用的铜制或者铝制导线,包括各个接口等都会产生一定的电阻,电流在经过电阻的时候会出现发热现象,造成配网技术线损,而且线路中的变压器等相关的设备,也会对电能造成一定的消耗。管理线损因素主要包括信息系统档案错误问题、计量抄表与设备运维问题、用户窃电等不规范用电行为等原因。对于10KV配电网来说,其覆盖面积大进而导致输电线路更长,所用到的相关电力设备更多,再加上其面对的用户更加广泛,因此在技术和管理两个方面都容易导致线损。

2、10KV配电网线损统计方法
        因为线损的大量存在不仅严重影响供电能力,还大量损害了相关单位的社会经济效益,因此必须对线损进行统计、分析、并找出相应的解决办法。目前我国统计线损一般主要统计电流、电量和潮流三种。统计电流即将电流作为主要的数据依据,通过统计用户处的电流信息,将其与相关管理单位的数据比对,通过一定的计算方式算出线损。统计电量与统计电流类似只不过是将电流换成了电量,改变了相应的运算方式。通过潮流计算则是以牛顿法为主要依据,需要将各种变化纳入统计的范畴,还要考虑馈线形成环网的因素,是相对科学和新颖的统计方法。
        其中,对于电量计算,一般采用四分线损统计方法,主要包括统计分区线损率、统计分压线损率、统计低压台区线损率以及统计分线线损率。分区统计顾名思义就是分区域按照电压等级进行统计,可以直观发现不同区域之间的线损差异。分压线损统计是根据不同配电线路不同的电压进行统计,主要统计出不同电压等级线损的大致差异。低压台区的统计主要包括三相用户和单相用户电量统计,一般采用变压器输出电量减去相关区域内用户的统计电量总量,然后用差值除以变压器输出电量。分线的统计包括某一个变电站的输出供电量、相关区域内变压器的输出售电量,计算时用供电量减去售电量得到的差值除以供电量。通过四分线损统计方法,基本能覆盖配电线路上众多的线损数据,再将数据与以往的常规数据进行比较,进而发现出现线损异常的区域,便于相关的人员及时处理线路中出现的问题,进而降低线损。
3、10kV配电网线损管理存在的问题
        在利用四分线损统计方法统计线损率的过程当中,因为需要分线、分压等,实际操作中,就需要不同的板块设置专门的人员进行线损管理。但是对于线损的统计是一个综合工程,数据统计之后需要有综合的分析,这就导致四分线损统计过程中不同板块的人员之间,责任划分不清,跨业务部门之间的合作出现协作问题,在对数据的汇总中出现误差等问题。

此外,这种统计方法,主要工作内容还是线损统计,但是对于线损异常原因并没有十分准确的分析模型,导致根据线损统计数据做出的降损措施并没有针对性。而且,这些线损统计往往是定期进行汇总分析,一般以月为单位,导致数据统计的滞后,线损异常问题发现时间被迫延后,导致对于问题的处理也不及时,在此期产生了大量的管理线损情况。

4、10kV配电网实时线损分析系统应用
        传统偏于数据统计的线损统计分析方式,并不能很好地分析处置线损异常问题,因此,必须结合现如今的云计算、大数据、人工智能技术,建立起智能实时线损统计分析系统,以更加及时准确地诊断发现线损异常问题,并指导解决问题。

        在建立10KV配电网的实时线损监测、分析系统的时候,必须包括数据收集、数据分析、实际降损、最终考核等四个部分。其中数据收集阶段,必须要确保数据收集的完整,不能再仅仅局限于传统的对于电量的统计,还应该将与线损相关的一系列设备,包括通信设备、储存设备、维护设备等的基本运行数据纳入到线损统计数据当中。数据分析即将采集到各种数据与常规数据或者标准数据进行对比,对于线损异常线路、台区准确分析异常原因。实际降损即根据分析的原因,制定对应的降损措施,明确不同业务板块和部门的职责,指导相关部门完成规划、技术、管理降损工作。最终考核就是将降损完成前后的数据进行对比,以判断降损工作的效果,对于效果不佳的部分,应及时重新统计数据,重新制定相应的降损措施。

        在数据统计阶段,因为10kV配电线路涉及范围广,线路设备多,对于数据传输的要求也更高,因此在不同地区,要根据实际情况选择合适的数据通信方式,目前主要的通信方式有CDMA通信、光纤、电力线载波、GPRS等多种通信手段。在对电量数据采集时,因涉及到数据整合,因此要根据实际,选择标准统计方法。比如定时自动采集上报,这种方式在对相关的设备进行相应的设置之后,数据采集具有相对稳定性,受到人为的干扰较少。还有人工补充采集数据,即当系统出现某种问题的时候,直接采取人工方式,进行临时的数据采集。最后,还有主动采集技术,即相关的终端及时将检测到的异常信息主动上报给相关的管理部门,需要终端具有一定的智能性质和自动化性质。与之对应,在终端选择上,根据实际情况,选择新型智能量测终端,比如具有记录和储存功能的单相智能电能表、能监测电压电流和功率的三相智能电能表等。选择具有及时整理、主动统计、主动回抄功能的集中器。此外,还要注意的是,整个数据采集过程具有整体性,因此不论是终端选择还是数据采集方式选择,必须确保信息采集的全面覆盖,并且能够做到数据的及时畅通流转,最后还要考虑到数据的安全性和稳定性。
        在数据分析阶段,首先要对收集到的运行数据进行整合,但是不可忽视对于相关设备基础参数的分析。其次,要根据不同的业务需求选择合适计算方式以得出科学、准确的线损计算结果。最后,数据分析离不开分析对比,一般是将计算出来的各种统计线损率与理论线损率进行比较,对于实际线损超过理论值的部分,应重点开展原因分析。此外,数据分析还应该有长效性,即在众多的时间点进行对比分析,比如按月、按季度或者按年分析,并且要有整体趋势分析等。
        在实际降损过程中,要明确区分人为管理线损和线路本身技术线损,对于线损异常问题,应及时安排相关技术人员进行问题分析和现场核查,对于持续性的问题则需要进行电网升级改造。对于人为管理原因应加强监督检查,包括用户窃电、系统档案错误、计量装置故障等多种原因,通过准确分析才能采取针对性的措施。在最终审核阶段,应该有明确的线损处置合格标准,对于达不到标准的降损行为,则应重新开展降损处置直至合格。

5、小结
        
        本文重点分析了10kV配电网线损管理存在的问题,提出了实时线损计算分析系统的功能模块及管理要点。实时线损计算分析需要运用新型智能量测设备以及先进智能分析诊断技术,应该结合地区实际情况,包括其技术水平和经济实力,选择最合适的、科学的实时线损计算分析技术,准确分析诊断并处置每一个线损异常问题,既能提升10KV配电网的运行管理水平和,又能显著改善电网的经济效益。


参考文献
[1]黄琦,崔文佳.关于实时量测数据的10 kV配电网线损自动化管理系统探讨[J].自动化应用,2018(11):79-81.
[2]澹台潇涵. 基于实时监测的10kV配电网线损分析与治理[D].华北电力大学,2017.
[3]汪志鹏. 10kV配电网实时线损统计及分析的研究与实践[D].华北电力大学,2013.
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