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供电管理领域,用于10kV线路及低压台区的线损分析、管理方法

 东辰记 2022-04-22

线损是电力网在电能的输送、分配、管理等环节中所造成的损失。

[0003] 线损率是供电企业的一项重要业绩指标,反映了企业的生产经营管理水平,直接 影响企业的运行成本和经济效益。有效控制线损率,是企业节能降耗、提高经济效益,实现 可持续发展的重要手段。

[0004] 随着国家电网公司“一强三优”现代公司发展目标的推进,线损管理已经纳入了供 电公司重要业绩指标范畴,对线损管控提出了更高要求。从管理体系来看,线损管控涉及众 多职能部门的共同合作,在管理线损、技术线损指标协同治理等方面需更为紧密的交流和 配合。

[0005] 配电网(简称配网)的线损管理,主要分为低压台区线损管理和10千伏及以上出线 线损管理两大部分。低压台区线损主要是指以杆变、配变为单位,每个变压器所供区域(台 区)的线损;10千伏及以上出线线损是指10千伏及以上专线、非专线的线损。

[0006] 10千伏及以上出线线路线损管理涉及的相关设备主要有负控终端、远程管理终 端、电度表、负荷监测终端等,各种设备与主站通信大多采用无线公/专网或载波的方式进 行。

[0007] 低压台区线损管理一直是配网线损管理的重点和难点。由于低压台区数量众多, 缺乏技术手段,其线损精细化管理工作相对滞后。

[0008] 目前线损的线损管理工作已具有一定的精细化水平,不管是从系统上还是管理上 基本满足精细化管理的需要。但是在系统和管理两方面还存在一系列问题,主要有以下几 方面问题:

[0009] 1、各相关系统及接口问题较为突出。

[0010] 系统集成了上海电网生产管理系统(PMS)、营销系统(CMS)2大信息系统和电能量 采集系统、负荷控制管理系统、集抄系统等6大采集系统,信息集成度高,几乎涵盖了供电公 司所有的采集系统。但因各系统的开发商各异、接口及环节较多,在实际工作中,遇到较多 系统及接口方面的问题。

[0011] 2、缺乏统一的信息接入规范。

[0012] 3、涉及部门,专业较多,缺乏有效的统一管理。

[0013] 4、通信问题制约较大。受多种原因的影响,电缆屏蔽层载波通信以及GPRS公网无 线方式,均存在信号难以覆盖、信号不稳定等通信质量问题,导致数据缺失、毛刺、突变等现 象的产生,对线损比对产生了一定的影响。

[0014] 5、消缺问题较为突出。由于参与集成的信息系统、终端设备数量庞大等各种原因 造成的消缺压力大,缺陷定位难度大。

所以,在实际工作中,迫切需要对10kV线损及低压台区线损管理分析方法进行进 一步的细化,提高其技术手段,快速查找故障原因和提供标准的处理措施,找出现状存在的 问题,从而从根本上解决问题,提高线损精细化的管理水平。

问题拆分

通过建立配网线损标准化管 理模式和线损管理体系;梳理线损工作的各个环 节,把握线损管理的工作重点,形成以点状的线 损管理模式,通过明确分工、默契配合,引领一体 化的线损管理模式,来逐步降低供电企业线损 率,减少供配电过程中的电能消耗,从而提高供 电企业经济增加值;通过建立标准化的线损管理 应用体系,为用户故障报修定位、高负载配电变 压器改造、台区负荷分配等工作提供辅助决策支 持,有效减少因故障抢修不及时、长期过载引起 设备损害等现象发生,显著降低供电企业经济损 失值。可广泛用于供用电管理和节能降耗领域。

问题解决

线损精细化平台是一个庞大的信息化集成项目,其集成了生产管理系统(PMS)、营 销系统(CMS)、综合数据平台、电能量采集系统、SCADA系统、D-SCADA系统、集抄系统和负荷管理系统等所有与电能量采集有关的系统,为线损管理提供依据。

[0070] 负荷监测管理工作是电力企业台区管理及精益化生产管理的重要环节保障,及 时、正确地收录和分析10千伏配变负荷数据,为规划、设计和工询提供正确有效的依据,确 保供电分公司配网的安全、稳定、可靠运行。

[0071] 配变负荷监测系统主要为台区线损比对提供供电侧数据,在负荷监测终端安装覆 盖完成后,可以为公共线路提供售电侧数据。

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[0072] 电能量采集系统设计为综合数据平台的前置部分,采集的电能量数据进入综合数 据平台,数据统计分析、用户查询等功能都基于综合数据平台实现。

[0073] 上海电网10千伏配电站有K型(开关站)、P型(环网站)及W型(户外站)三种,同时还 配置有杆变。配电SCADA系统(以下简称D-SCADA)是对各种类型配电站的信息采集的系统, D-SCADA系统通过实时数据平台与输配电生产管理系统具有数据接口。

[0074] D-SCADA系统主要采集配电站的电能量信息,为线损精细化平台中10千伏及以上 线路提供数据。

[0075] 负控系统原名上海市用电负荷控制系统,后更名为上海市用电负荷管理系统。系 统应用了计算机技术、无线电通讯技术、网路技术、以及自动控制技术,是一整套对上海主 要电力大客户进行实时负荷监测、动态平衡控制、负荷数据采集、远程自动抄表、电能质量 监视和需求侧管理的综合系统。系统的通信手段为230无线专用通信网络为主,无线公网为 辅。

[0076] 负控系统作为10千伏及以上线路售电侧数据的主要来源之一,在线损精细化管理 中起到重大的作用。

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[0077] 本发明的技术方案,提供了一种10kV线损及低压台区线损管理分析方法,其发明 点在于:

[0078] 在10kV线路现状分析中,对目前供电公司区域内的线路现状进行概括分析,对专 线逐条进行分析,梳理出线损率异常原因占比情况,对线损管理涉及的部门和单位进行技 术上和管理上的调研分析,总结其在两方面存在的问题,针对技术上和管理上问题,提出建 设性的意见,有效提高线损管理水平;

[0079] 在低压台区现状分析中,对目前供电公司区域内的台区现状进行概括分析,梳理 出线损率合格台区和异常台区用户性质占比情况,分析出线损异常台区的特征,针对不同 的台区线损现状,通过模型对台区线损进行分析整理,找出影响线损的因素,然后合理有效 的消除影响,形成连续的台区线损变化走势曲线,为供电公司决策者更好的了解各个台区 线损变化情况及影响因素的分析建立数据基础为台区线损的合理值的确定制定标准,为台 区线损降低标准给出依据,为供电公司线损管理者在判别台区线损合理和异常上提供理论 依据;

[0080] 所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,通过建立配网线损标准化管理模 式,建立涉及规划计划、建设改造、生产技术、调度运行、电力营销、电能计量等多专业的线 损管理体系;通过系统梳理线损工作的各个环节,理清各项工作的内在联系,把握线

[0081] 损管理的工作重点,形成以点状的线损管理模式,取代过去的片状、面状的管理模 式,通过明确分工、默契配合,引领一体化的线损管理模式,来逐步降低供电企业线损率,减 少供配电过程中的电能消耗,从而提高供电企业经济增加值;

[0082] 所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,建立标准化的线损管理应用体 系,通过为用户故障报修定位、高负载配电变压器改造、台区负荷分配等工作提供辅助决策 支持,有效减少因故障抢修不及时、长期过载引起设备损害等现象发生,显著降低供电企业 经济损失值。

[0083] 具体的,所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,采用下列方法来进行管 理分析:

[0084] 1)以供电公司110kV、35kV变电站为样本,统计主变、线路、站用变的电能量,形成 电能量平衡统计,分析电站电能量不平衡率与主变、线路负荷的关系,制定110kV、35kV电站 电能量平衡标准;

[0085] 2)建立线损管理的激励机制与标准,公平合理以适应多层次需求,并注重实效性, 以调动供电企业员工的工作积极性;

[0086] 3)分析造成线损的各类因素,并有针对性地提出解决办法。利用技术降损带动理 论线损率的降低,利用管理降损带动统计线损率的降低;

[0087] 4)设计供电企业混合型的线损管理模式,突显线损管理在日常管理中的核心作 用,使线损战略目标与公司整体战略目标有机融合,对职能部门作业流进行扩充,将线损管 理工作流固化、制度化、标准化,形成经实践检验成功的可操作的范本。

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[0088] 具体的,所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,对于消缺工作中的常见 故障,制定合理的负荷监测终端运行情况分析方法;总结出现的故障,并对每种故障进行分 析,建立基本的处理办法,形成典型经验库;制定相应的管理考核办法 ,将消缺工作与设备 主人挂钩,使消缺工作标准化、流程化;

[0089] 其中,所述的常见故障,至少包括A、B、C三相电压一天多点出现负值、数值大于 290V或小于150V,A、B、C三相电流一天多点出现负值或为零,有功功率P、功率因素 为负 值,正向有功电量、无功电量数值为负值,在变压器负载率大于10%时,有功比对在大于 10%或小于-10%,无功功率Q数值异常,日反向无功电量数值大等情况。

[0090] 进一步的,所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,对于A、B、C三相电压一 天多点出现负值、数值大于290V或小于150V的情况,通过下述方法进行故障的判断和消缺:

[0091] a .若相电压为零

[0092] 故障判断:24小时内A相电压为零,零相电压数值与其他两项电压接近,判断现场A 相电压相位错接至零相;

[0093] 现场措施:检查三相电流、电压接线情况,针对相位接错现象,以现场相位正确连 接;

[0094] b .若相电压异常

[0095] 故障判断:24小时内C相电压低于150V,判断现场C相电压线夹脱落或接触不紧密;

[0096] 现场措施:检查三相电压接线情况,针对线夹脱落现象,及时用绝缘胶带紧固。

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[0097] 进一步的,所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,对于A、B、C三相电流一 天多点出现负值或为零的情况,通过下述方法进行故障的判断和消缺:

[0098] a .电流为负值:

[0099] 故障判断:B相电流24小时为负值,属于电流数据异常,判断电流互感器进、出线接 线错误;

[0100] 处缺措施(处缺是处理缺陷的简称,下同):处缺人员登杆检查各项电流互感器进、 出线方向,更正错误接线;

[0101] b .电流长期为零:

[0102] 故障判断:A相电流24小时为零,零相电流数值与B、C相两项接近;属于电流数据异 常,判断电流互感器损坏或接线脱落;

[0103] 处缺措施:处缺人员登杆检查电流互感器是否异常,更换故障设备;若接线脱落则 用螺丝刀紧固,防止故障再次发生。

[0104] 进一步的,所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,对于有功功率P、功率 因素 为负值的情况,通过下述方法进行故障的判断和消缺:

[0105] 故障判断:有功功率P、功率因素 都为负值,电量统计存在异常,判断负荷监测 终端计量装置出现故障;

[0106] 处缺措施:处缺人员登杆后,用数据线连接负荷监测终端和计算机校验各数据参 数,通过输入操作指令更改设备运行状态。若故障设备无法修复,直接更换备品。

[0107] 进一步的,所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,对于正向有功电量、无 功电量数值为负值的情况,通过下述方法进行故障的判断和消缺:

[0108] 故障判断:正向有功功率、无功功率都为负值,负荷监测终端无法完成正常的电量 统计工作;

[0109] 处缺措施:处缺人员登杆后,用数据线连接负荷监测终端和计算机校验各数据参 数,通过输入操作指令更改设备运行状态。若故障设备无法修复,直接更换备品。

[0110] 进一步的,所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,对于在变压器负载率 大于10%时,有功比对在大于10%或小于-10%的情况,通过下述方法进行故障的判断和消 缺:

[0111] 故障判断:有功比对存在多点异常,判断负荷监测终端计量装置出现故障;

[0112] 处缺措施:处缺人员登杆后,用数据线连接负荷监测终端和计算机校验各数据参 数,通过输入操作指令更改设备运行状态。若故障设备无法修复,直接更换备品。

[0113] 进一步的,所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,对于无功功率Q数值异 常的情况,通过下述方法进行故障的判断和消缺:

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[0114] 故障判断:无功功率Q出现负值,数值异常,电量统计存在异常,判断负荷监测终端 计量装置出现故障;

[0115] 处缺措施:处缺人员登杆后,用数据线连接负荷监测终端和计算机校验各数据参 数,通过输入操作指令更改设备运行状态;若故障设备无法修复,直接更换备品。

[0116] 进一步的,所述的10kV线损及低压台区线损管理分析方法,对于日反向无功电量 数值大的情况,通过下述方法进行故障的判断和消缺:

[0117] 故障判断:反向无功电量数值异常,电量统计存在异常,判断负荷监测终端计量装 置出现故障;

[0118] 处缺措施:处缺人员登杆后,用数据线连接负荷监测终端和计算机校验各数据参 数,通过输入操作指令更改设备运行状态;若故障设备无法修复,直接更换备品。

[0119]本技术方案的台区基础数据分析,主要是针对低压台区的电系信息和用户 信息等方面的基础信息进行收集、整理和分析,以确保台区基础信息的准确性,将这些进行处理过的准确数据作为台区线损分析的基础数据。主要包括:对各台区的电系分析、对台区 进行PMS和CMS用户信息的比对和对各台区进行用户分析等。

[0120] 本技术方案的台区线损统计分析主要是获取台区供电侧和售电侧的数据 计算线损率,并且对于这些线损率进行统计分析。主要包括:获取台区线损统计数据、台区 线损率计算、异常台区线损率报警、台区线损率比对和电系单位线损数据统计。

[0121] 本技术方案的供电侧数据分析是指针对线损率出现异常的台区,进行供电 测数据的分析,分析是否是由于供电测数据的异常导致了线损率的异常。主要包括:获取异 常台区供电测数据、供电侧异常数据报警和供电异常数据修复。

[0122] 本技术方案的售电侧数据分析,是指针对线损率出现异常的台区,进行售 电侧数据的分析,分析是否是由于售电侧数据的异常导致了线损率的异常。主要包括:获取 异常台区售电侧数据、售电侧用电客户情况、售电量中零电量情况、售电量中什项电量情 况、售电量中退补电量情况和售电量中抄表质量情况。

[0123] 本技术方案的异常线损处理,是指针对线损率异常的台区进行了数据分析 工作后,形成导致线损率异常的可能的原因,安排相关人员进行针对性的工作,消除线损率 异常的情况。主要包括:形成线损可能的原因、内场工作处理、外场工作处理和线损消缺 .

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