探究电能采控系统的设计及其在配电线损管理中的应用

郭勇

摘 要：电能采控系统的应用可优化配电线损管理工作。基于此，本文分析了电能采控系统的设计策略，如方案设计、架构设计、功能优化等，并从逻辑框架、物理架构、软件架构等方面对架构设计进行了具体探究，以及电能采控系统在线损管理中的应用，如“两分三考核”式线损管理办法、变电站关口表运行情况监测、10kV配电线路高压线损在线监测、强化线损监督管理等。

关键词：电能采控系统；配电线损管理；在线监测

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）07-0193-01

依据智能电网发展规划，智能电网对线损管理有更高的要求，对相关设备的功能也会有更多需要。依托电能采控系统，供电企业的线损管理模式必然要在变电站母线平衡、用电异常情况监控、自动抄表，线损率在线监测等方面进行探究，以规避事后整改问题，真正实现配电线损管理的事前管控，有效提升线损管理水平，保证企业经济效益。

1 电能采控系统的设计

1.1 方案设计

电能采控系统的硬件主要由通信通道、集中器、采集器、智能电能表等构成，其软件主要由应用管理平台、数据库服务、信息采集主站等构成。以智能电能表为例，属于计量设备，具有远程信息传递、余额报警、信息存储、费率控制等功能，如内置采集模块，可实现载波或微功率无线通讯，且拔插式更便于更换。以采集器为例，通过RS-485，采集器可与智能电能表通信，并存储其计量信息，也可运用远程通信，将之上传至主站，是电能采集系统的关键设备。以信息采集主站为例，以数据存储为核心，主站上行是实现信息的集中存储、管理、分析等，下行是执行子系统的采集任务。此外，信息采集主站可提供用电查询、线损分析等服务，作为营销管理系统的技术支撑。

1.2 电能采集系统的架构设计

1.2.1 逻辑框架

电能采控系统的逻辑框架可划分为设备采集层、信道通信层、主站管理层等，并运用软件进行数据交换及共享。例如，设备采集层，包括计量设备子层、采集终端子层等，具有多种采集方式，其一是采集器直接获取智能电能表计量信息，通信方式多为低压载波；其二是针对集中用户群，通过RS-458通信，采集器可获取电能表计量信息，其后运用载波或GPRS，可将相应用电信息上传；其三是公网终端直接获取智能电能表的计量信息[1]。以及，通信信道层，包括无线通信信道、有线通信方式等，其通信方式主要为230MHz无线专网、GPRS/CDMA无线公网、光纤专网等。

1.2.2 物理及软件架构

电能采控系统的物理架构可划分为现场监控设备、数据采集终端、系统主站等。现场监控设备包括信息采集源及监控对象，如智能电能表、计量设备、无功补偿装置、配电开关等。数据采集终端包括变电站终端、公变终端、大客户终端专变终端等。系统主站的物理结构为前置服务器、接口服务器、数据库服务器、Web服务器、备份服务器、磁盘列阵、磁带库等。电能采控系统的软件架构，主站软件的结构模式可分为表现层、应用层、支撑层、数据层等，这四层相交互，联系紧密。

1.3 电能采集系统的功能优化

通过电能采集系统架构，该系统可实现操作人员权限设置、实时点抄、用户管理、自动校时、定时抄表、终端短线检测、远方停电、数据保存、防窃电、收费单、计量数据读取等功能。但是，该系统的数据传输功能依然存在一定的问题。例如，台区终端，如大客户终端、专变终端、公变终端等，其数据传输方式依然采用GPRS无线通讯，这种通讯信号存在不稳定、强度弱等因素，会造成数据上传失败、线损统计失真等问题。因此，为保证数据完整，系统设计的功能优化可采取四级保障体系：其一，设置主动上报及日冻结参数，终端可定时冻结电能表指示，并将信息上报主站。其二，日冻结数据漏点补招，定时进行数据的自动计算。其三，若日冻结数据未上报，系统可设置补招时间进行连续补招，其后仍未招回，系统即停止自动补招。针对重点线路的上述问题，系统可设计出人工补招功能。其四，若数据补招难以招回数据，采控人员可依据现场抄录、前阶段数据等进行估算，以补录未上报数据，保证用电数据的完整性。

2 电能采控系统在线损管理中的应用

2.1 “两分三考核”式线损管理办法

依托电能采控系统，供电局可结合相关线损管理经验，践行“两分三考核”的线损管理办法。具体而言，“两分”，即是配电网线损率可划分为低压线损率和高压线损率。“三考核”，即是考核计量中心、抄表中心、供电分局的相关指标。由此，线损指标得以细化，降损责任得以明确，配电网线损管理可建立健全逐级管理、分层考核的控制体系，促进配电网降损目标的实现[2]。

2.2 变电站关口表运行情况监测

针对变电站10千伏母线电量的不平衡率，计量中心的采控人员可每日进行监测，若超出考核指标（2%），就要及时查明原因，可参考以下方面：其一，查看出线电量，保证采集点中线路数量的维护情况与实际情况相符，避免多维护或少维护问题。其二，查看采集点的电量计算情况，针对未上报电量，要进行相应的数据补招。其三，若数据补招失败，要查看采集点信息是否存在维护错误。其四，若采集点均上报电量，要查看事件报表，核对表计接线是否存在失压、失流问题。其五，若不存在上述问题，要通知计量高压班人员，以查看458接线是否存在接待或调整了出线负荷的问题。其六，查明后，补录相关数据，维护故障采集点的电量，以还原真实线损情况。

2.3 10KV配电线路高压线损在线监测

针对公用线路10千伏高压线损率，计量中心采控人员可每日进行在线监测，若超出日标准指标，就要及时查明原因，可参考以下方面：其一，查看进线电量计算关系，规避维护错误。其二，查看出线电量，保证采集点中台区表计数量的维护情况与实际情况相符，避免多维护或少维护问题。其三，查看采集点的电量计算情况，针对未上报电量，要进行相应的数据补招。其四，若数据补招失败，要查看采集点信息是否存在维护错误[3]。其五，若采集点均上报电量，要查看事件报表，核对表计接线是否存在失压、失流问题。其六，若不存在上述问题，要通知外勤人员，以查看终端与表计接线是否存在问题。其七，查明后，补录相关数据，维护故障采集点的电量，以还原真实线损情况。

2.4 强化线损监督管理

电能采控系统可强化线损监督管理，使用电检查人员明确工作目标，将用户的各类问题消除在萌芽状态，有效保障了用户安全及企业效益。例如，运用电能采控系统，运行人员可召测变电站变压器及出线的负荷情况，分析配电设备可能存在的功率因数低、轻载、过载等问题，以便及时采取对策，保证设备安全运行。以及，新报装用户，可分析变压器及线路负荷接带能力，以制定科学的供电方案。此外，与以往线损分析的拉网式排查相比，电能采控系统可实现实时监控管理。具体而言，通过数据采集及统计，该系统可实时显示台区、线路、地区的线损率，也可针对线损率异常进行及时查找，使线损分析更为快速、清晰、便捷。

3 结语

综上所述，电能采控系统的设计应依据智能电网的发展规划，该系统在配电线损管理中的应用举措可在实践中探究。本文具体分析了该系统的软硬件设备，如智能电能表、信息采集主站等，并结合系统架构设计及功能优化，论述了RS-458通信、公网终端等数据采集方式，以及GPRS无线通讯的四级保障体系。关于该系统在线损管理中的应用，提出了明确降损责任、核对表计接線、查看进线电量计算关系、三相负荷监测等线损管理措施。

参考文献

[1]王晓维.电能采控系统的设计及其在配电线损管理中的应用[D].华北电力大学，2015.

[2]陈超.巴彦淖尔电业局电能采控系统应用研究[D].华北电力大学，2013.

[3]张丁伟.电能量信息采集监控系统的设计与应用[D].华北电力大学，2011.