基于计量自动化的同期线损监控和分析

李毅超

摘要：当前我国电力系统的同期线损监控与分析工作不到位，大大增加了企业生产成本，不利于其长远发展。在此状况下，本文首先对线损的含义及产生原因进行分析，其次探讨了计量自动化同期线损监控存在的问题，最后介绍了同期线损监控系统的设计，以提升配电网同期线损监控水平，减少线损率，达到最终监控目标。

关键词：计量自动化;同期线损;线损监控;管理策略

随着我国电力智能化技术的发展，电力数据的完整性和实时性大大提升，线损管理状况得到改善，并建立了线损监控系统，为电力企业的进一步发展奠定了良好基础。但与现实需求相比，电力企业同期线损监控管理还存在一定的问题，许多系统功能过于单一，分析能力较差，再加上各电力企业管理模式上的差异，增加了线损监控的难度。基于计量自动化如何做好同期線损监控和分析，成为当前许多电力企业发展的重要议题，只有做好同期线损监控，才能充分发挥整个电力系统的价值，才能提高电力企业的市场竞争力。

1线损的含义及产生原因

电能在电力系统的输送过程中会出现一定的损耗，且损耗发生在电厂到用户电表的各个线路上，这样的电能损耗称为线损。线损存在于整个输电网络，分为技术损耗和管理损耗，可以通过设备参数和实测数据进行计算。线损一般分为理论线损、管理线损、统计线损等，如果电力企业不能对线损进行有效控制，将会提高其自身的生产成本，不利于电力企业长远发展。因此我国各电力企业对线损监控工作非常重视，并创新线损管理系统来降低线损率，以提升电能利用率。

线损产生的原因较多，且发生在输、变、配各个环节，线路阻抗是导致输电线路电能损耗的主要原因，并以热能的形式散失在电介质周围。导致同期线损的原因主要有终端覆盖不完全、数据采集不完整、电网运行方式改变、双电源设置不规范、线损排查异常等，具体见图1。

2计量自动化同期线损监控存在的问题

计量自动化同期线损监控系统设计的过程中由于技术水平较低，起整体线损计算效果、电量采集数据准确性并不理想，无法达到管理的最终目标。尤其是在线损指标以及线损数据失真，使得人为“调控”的结果无法真实反映线损状况，给电力企业线损管理带来诸多困难，也就不能帮助电力企业管理部门开展有效管理，影响电力企业的正常发展。因此，要对新技术进行强调，不断做好信息技术、自动化技术等的运用与拓展，增强计量自动化同期线损监控的智能化水平。

除此之外，计量自动化同期线损监控过程中未做好实时数据的采集和系统模块的融合也会造成管理问题，导致线损监控效果大打折扣。如在实际线损统计的过程中对监控时间把握不到位，往往是以一个月为周期进行数据采集和分析，造成对线损出现实际时间的判断与线损控制效果受到严重影响。而在系统模块中各单元缺乏实时信息交互，造成计量自动化同期线损监控数据出现“断层”，也会在一定程度上影响线损控制效果。因此，要进一步做好智能化系统的构建，增强电力企业线损监控信息监控的集成度，将电量及线损数据进行科学统计，并保持协同性，以确保线损监控质量。

3计量自动化同期线损监控系统的设计

在对计量自动化的同期线损监控系统进行设计时，设计人员需要从电力企业的实际状况出发，既要保持线损数据监控的真实性，又要提升线损监测的科学性，从而达到线损监测目标，为电力企业的发展提供有益帮助。尤其是近些年来，随着我国电力系统的逐步完善和发展，如何减少配电网线损问题，实现统一化、规范化、技术化管理，成为电力企业管理工作的重中之重。

3.1总体架构的设计

为了更好满足电力系统的实际发展需求，提升系统实时性监测能力，在对其总体架构进行设计时需要考虑同期线损问题，整个监测系统可以由通信模块、服务主站、存储模块和现场用户终端构成，并实现多个系统间的信息交流，提升监测的动态性，确保数据的准确性。总体架构在设计时应采用SOA（Service Oriented Architecture），利用ESB（Enerprise Service Bus）服务总线做好与外部信息系统的交互约定（见图2），不断提升线损监测的有效性，达到最终线损管理监测目标。

该系统中后台服务系统主要由Web服务器、数据库服务器以及后台工作站组成，主要用于分析和管理相关数据，对存在的问题作出判断。通常情况下，后台服务系统采用分布式架构设计，各个模块相对比较独立，但是却能够统一管理数据库中的各项数据，从而保证了系统监控运行的有效性，为电力企业同期线损监管提供系统保障。此外，该系统还能够结合用户需求，将不同模块集合在一个工作站或者分布在不同工作站中，确保了系统的灵活性，扩大了监测的范围。

在通讯模块结构上，采用CPRS专网和230M专网来对计量模块和通信测试进行服务，并完成对各个系统的调试、数据的传输等，以更好采集数据样本，为线损监测工作提供准确依据，达到同期线损监测目标。在同期线损监测系统中，EBS总线可以为计算机采集系统发送电能数据、采集统计量，并将相关结果传回监测系统，为监测人员后续工作的开展奠定良好基础。因此同期线损监测系统架构具有较好的灵活性和较强的兼容性，能够根据实际需求来增加或减少服务模块，满足电力企业的实际监测要求，提升同期线损监测的有效性。

3.2系统功能的设计

在对电力企业同期线损监测系统功能进行设计时，需要遵循一定的原则，这样才能确保设计的科学性和有效性，才能充分发挥系统功能，达到同期线损监测目的。一般情况下，在对系统功能进行设计时，可以按照逻辑功能划分为数据采集功能、数据传输功能、数据处理功能以及业务应用功能等，比设置对外调用接口，实现与其它系统的数据交互。

在数据采集功能中，主要发挥其现场监测和现场数据采集的作用，最大限度保障数据的真实性、有效性和完整性，并对这些数据进行初步筛选，剔除无用、无效数据，为后续线损监测数据分析提供科学依据。数据采集功能还可以做到自动采集、定期采集，一旦发现异常能够实时报警，以确保电压、电流、谐波监测，帮助监测人员找到应对策略，减少线损率，推动电力企业的进一步发展。数据传输功能则采用专用信道来进行，确保信息传输质量、传输效率。数据处理可以对统计报表、线损管理相关信息进行规范化管理，发现问题后能够及时解决，从而降低维护成本，提高电力企业应对问题的能力，减少配电网的同期线损。

3.3软件架构的设计

在配电网同期线损监测系统的设计中，软件架构设计极为重要，其中线损分析模块中可以分为用户管理入口、服务组件适配器、数据总线以及外部数据接口及相关通讯协议。服务组件适配器包括线损计算结果显示、经济运行结果分析、三相负荷不平衡分析、配变调串分析、母线补平衡分析、线损综合分析、线损对比分析、线损率指标月报等内容;数据总线包括内部数据挖掘、数据采集内容;外部数据接口及相关通讯协议包括营销基础数据、营销发行数据、营销业务数据等。在该软件架构的设计中，监管人员可以实施对同期线损的监管，掌握电网中个元件电能的损失情况，并计算出线损率，找到配电网中薄弱线路，有针对性的开展线损管理工作，提升电力企业同期线损管理质量。

此外，设计中为了确保用户能够快速查找线损结果，该架构还设计了对应的数据库，并运用指定程序（见图3）来查询线损状况，从而达到节省操作时间，提高了同期线损监测数据利用率的同时帮助电力企业找到更好的应对方案，节省电力企业各项成本，为电力企业的长远发展奠定良好基础。

4总结

随着我国电力企业的进一步发展，管理人员对同期线损监管工作应该有足够的重视，并做好计量自动化的同期线损监测，搜集和分析相关数据，最大限度减少电力企业的生产成本和管理成本。相关人员应加强对基础档案的维护，做好指标监控和管理，科学采集用电信息，并对系统数据进行充分挖掘，找到影响同期线损的因素，制定出有效的应对策略，发挥出计量自动化系统的作用，进而提升电力企业应对同期线损的能力，最终达到电力企业发展目标。

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