面向信息化时代的台区线损异常治理方法

面向信息化时代的台区线损异常治理方法

崔明媚

国网内蒙古东部电力有限公司元宝山区供电分公司024070

摘 要：线损率是一项综合性技术经济指标，降低台区线损是提高经济效益的重要着力点，也是建设泛在电力物联网的迫切要求。本文提供了一种低压台区线损精细化治理方案，基于泛在物联网，集远程通信管理、台区状态监测、供电质量监测、用户用电信息采集及监测功能于一体，深化电能表大数据分析，可对低压台区线损进行实时监测及有效治理，提高低压台区的智能化与精细化水平。

关键词：低压台区；线损治理；不平衡调节

线损率是一项综合性技术经济指标，它的大小可以表示出供电企业的管理水平，并与经济效益息息相关，线损率也是国家贯彻节能方针，考核供电企业的一项重要指标。而低压台区线损在电力系统的损耗中占有很大比重，不仅影响用户的用电质量，同时给供电企业造成了严重的经济损失。随着电力体制改革的深入进行，且电力行业公司化运营机制的进一步推进和完善，加强低压台区线损管理工作变得十分重要。

1 低压台区线损异常的主要原因

1.1 技术线损的主要原因

1）低压线路供电半径过大，导线截面小，造成电能传输过程中损耗超过正常范围。 2）低压线路无功补偿容量不足或台区无功补偿电容器投运率较低，线路无功缺额较大，造成功率因数较低。 3）台区三相负荷分配不均，造成损耗较大。在低压配电网中，电流通过线路导线时产生的电能损耗与通过电流的平方成正比，当三相负载最大不平衡时，如果其中两相没有电流，此时最大线损是平衡时的 6 倍。

1.2 管理线损的主要原因

1）台区户变关系不正确。配电台区具有覆盖面广、所带户表数量大和低压供电方式变化快的特点，配电台区缺乏有效的技术手段建立配电台区与户表间的拓扑关系，而通过人工方式核查，其管理难度大、成本高，核查准确率和及时性难以保证。 2）户表采集实时性不高。一方面因户表电池欠压，户表时钟不准确，造成线损数据不准确；另一方面因现场存在信号干扰，载波采集效率低，也使得线损数据不准确。3） 客户窃电行为。窃电行为时有发生，不仅影响了台区降损工作的推进，也扰乱了正常的供用电秩序，损害了供电企业经济利益，虽然供电企业已从多方面加强了防窃电措施，但由于窃电手段层出不穷，窃电技术不断升级，给线损治理工作带来很大难度。

2 低压线损精细化治理方案

2.1 总体框架

本方案由台区管理终端、节点管理终端、换相开关构成，台区管理终端采集节点管理终端数据，并通过 4G 通信将数据传输给后台，由后台进行数据处理，自动绘制台区物理拓扑图，精准计算台变、分支、表箱、户表用电数据，实现线损计算的精细化管理。

同时，台区管理终端实时监测配变低压出线的三相电流，如果在一定监测周期内配变低压侧三相负荷不平衡度超限，台区管理终端读取配变低压出线和所有换相开关单元各负荷支路的电流、相序实时数据，进行优化计算，发出最优换相控制指令，各换相单元按照规定换相流程执行换相操作，实现用户负荷相序调整、配电台区三相负荷均衡分配[1]。本方案通过户变档案自动识别、分级线损精确计算、窃电分析、停电上报、三相不平衡监测治理等技术手段，可以高效解决低压台区线损过高问题，实现降损增效目标。

2.2 方案构成

1） 台区管理终端。台区管理终端外形与 I 型集中器相似，安装于台区变压器配电侧，具有数据采集、数据传输、数据存储、参数设置及查询、终端维护等功能，能全面实现电压、电流以及电量参数等表计用电信息的采集与上下行通信。台区管理终端内置台区识别仪功能模块，采用电流脉冲法实现，确保台区识别信号不跨台区，正确识别台区、相位等信息，台区内点对点通信无死角，保证台区识别准确率优于 99%。同时台区管理终端可实时监测变压器 A，B，C 三相及中性线的电流、电压，并对三相负荷数据分析，智能合理的分配指令到换相开关，使之进行相间切换。

2）节点管理终端。节点管理终端安装于分支箱及表箱侧，内置高精度计量芯片，能够精准计算出分支箱、表箱进线侧电量，同时节点管理终端对电能表用电量等数据进行采集 （每小时采集一次）、并与台区管理终端进行数据交互，通过配置 “配变一表箱一用户”的线损模型，对线损数据进行分级计算，实现线损精细化治理。节点管理终端采用卡扣式外壳，安装方便，可实现不停电安装。随着经济社会发展和人民生活水平的提高，用户对供电可靠性的要求越来越高，停电会降低用电客户满意度，影响居民生产及生活。节点管理终端采用卡扣式外壳进行电压、电流采样，安装简单方便，无需停电安装，保障了供电可靠性。

3） 换相开关。换相开关安装于表箱侧，换相开关与台区管理终端通过无线进行数据传输，接收换相指令进行换相动作，换相开关电源侧接入三相线路，负载侧接入单相线路，可实现 A、B、C 三相任意切换，换相开关利用二极管加继电器方式控制换相过程，工作运行可靠，不存在相间短路隐患，实现 0 ms 换相，可以在确保用户正常用电的同时，完成三相不平衡的智能调整。

2.3 功能意义

1）台区档案自动梳理。台区管理终端内置台区识别发送单元，节点管理终端内置台区识别接收单元，双方配合完成台区相位识别，识别准确率达到了 100%。

2） 分级线损计算。节点管理终端内置高精度计量单元，可对表箱输入电量准确计量，采集每只电表电量从而实现以表箱为单元的线损计算，同时在台区每个分支线路上安装节点管理终端，实现台区内每个分支的线损计算，从而实现 “台区-分支线路-表箱”的三级线损计算。

3）故障事件主动上报。节点管理终端内置开关量检测模块，通过电流、电压、心跳等数据进行采集并进行整合分析，可对台区、线路分支、表箱侧的停复电事件进行高效监测及精准定位。通过RS485 端口连接各电能表，对电能表及电表箱的电压、电流、功率因数等数据能够实时采集并进行分析，能够及时上报停复电事件。

3 结束语

本方案贯彻 “用数据说话、用数据分析、用数据决策”的理念，深化智能电能表大数据分析，实现台区线损自动监测，为电网运行管理提供决策支撑，有利于供电企业经济效益提升、电网健康稳定运行。随着电力体制改革深入进行，且电力行业公司化运营机制的进一步推进和完善，对低压台区线损的研究有着越发重要的意义。本文提出的线损精细化治理方案，通过对低压高损台区的治理，验证了其实用性和可靠性，有着良好的市场应用前景。

参考文献：

[1] 孙晖.低压台区线损影响因素及降损措施[J].科技传播,2012,4(15):103- 104.

[2] 茅晓蕾,陈冠.低压台区线损精细化管理中的问题及其对策[J].供用电,2010,27(6):84- 87.