一种基于低压台区线损快速定位应用技术

罗义钊 刘永强 柳玉銮 蔡璋平 谢家富

（福建网能科技开发有限责任公司 福建省福州市 350003）

福建网能科技开发有限责任公司立足电力行业多年的成功经验，凭借不断创新的技术和优质的服务，网能公司在以电力抄表为核心的采集终端、专变终端、用电信息采集系统运维业务、台区线损精益化治理业务和电力收费为核心的电力自助交费终端、电力POS 交费终端和以领域处于行业领跑者的地位。公司拥有自主研发的宽带载波采集器终端、集中器终端、专变终端、线损异常预判终端电力自助交费终端、电力POS 交费终端、充值卡售卡终端、自助业务办理终端、发票补打终端、信息查询终端等不同品种的智能终端及系统。同时开发出一套基于宽带载波通讯技术和台区识别（电流脉冲法）技术的台区线损精益化治理方案，该方案在国内属首创，公司以多年现场人工治理线损的经验为基础，配合多种先进通讯技术，可以完美的解决低压台区线损异常问题，针对台区档案混乱、低压台区技术窃电猖獗、线损异常排查困难等方面具有非常好的治理效果。

1 基于低压台区线损快速定位应用技术的介绍

低压台区智能感知系统是在不改动当前台区线路、分支箱、计量箱以及电能表等电力设施的情况下，通过在每个分支箱、表箱增设分支终端和末端终端，与带有扩展功能的集中器（重点增加了台区识别功能）相结合，除完成传统的电力抄表功能外，还具有户变关系识别、台区拓扑自动绘制、实时监测电能表质量等功能。通过对电能表、计量箱、分支线路的实时量测和计算，重点解决停复电事件上报、线路老化预警、电能表失准报警、疑似窃电预警事件的智能感知，同时可全方位、系统化的解决低压台区线损的问题，从防窃电、节能降耗、延长电能表使用寿命、减少设备投资、减少运维工作量五方面实现经济效益的大幅提升。

（1）可实现对在网电能表运行质量水平的实时监督，创新应用新的电能表状态轮换策略，让电能表不再6-8年一换，每年可节省几千万元电能表采购费用；

（2）可实现存量台区变压器与电能表挂接关系自动识别与核查校验；

（3）可实现台区低压线路拓扑结构的自动绘制，并能在GIS平台实现线路走径的标注，实时显示各线路及节点电流、电压等参数；

（4）可实现电能表、计量箱、低压分支线路、变压器等各级供电设备停复电事件主动上报与定位；

（5）终端通过就地采集与计算，实现对计量箱、各级分支线路、台区的线损变化情况自动分析与疑似窃电预警（窃电行为、电能表失准、线路老化），实现台区线损的精益化管理。同时，可增设自动调相装置进行供电负载再均衡，在降损后实现节损；

（6）可实现台区电能质量的实时感知和预警，电压越上下限事件上报、功率因数监测、电压电流谐波分析、频率偏差过大等；

（7）准确采集电能表、分支线路等供电设备的电压、电流等实时数据，实现抄表计量，同时支撑总部对配网运行监测自动分析和展示的工作要求。

2 低压台区智能感知系统的功能模块介绍

2.1 台区线损异常快速定位

目前分级线损只能考核到台区总表与所有分表之间的线损，一旦线损异常，很难快速定位，有时甚至是多种原因叠加造成的。

我司提出的解决方案，采集器内置高精度的计量单元，可实现表箱进线侧与表箱内户表之间的线损计算，台区内每个分支的线损统计，通过多级分级线损（台区总表与表箱进线侧的线路线损，表箱进线侧与户表之间的线损，台区总表与户表之间的线损）统计，并采用跨日实时数据进行线损计算，避免了因电能表时钟异常导致日冻结不同步的影响，总表与分表时间误差不超过5 分钟。所以线损的真实性、准确性大大提高，可以快速定位线损异常故障点，提高了故障排查效率，及时发现用户窃电行为，具有巨大的经济效益。

2.2 快速诊断停电跳闸故障

2.2.1 台区停电检测

集中器内置400 毫安锂电池作为备用电源，当台区发生停电时，集中器失压后立即切换至备用电源，并生成台区停电事件上报至主站。

2.2.2 分支箱及表箱停电

分支箱内安装计量终端，当发生断电事件后，分支箱开关下口电流、电压瞬间跌落，计量终端检测到后生成数据并上报至集中器，由于本次试点台区未配套分支箱，所以没有进行此项数据检测；电表箱内计量终端电压、电流均取开关上口，当箱前开关断电后，电流顺跌，计量终端检测后通过红外、485与其所管理的电表进行通讯，通讯失败可确定表前开关停电，随即产生事件并上报。

2.2.3 电表停电检测

表箱内户表一般不超过16 只，采集终端通过RS485 线连接各电能表，当表箱内某一或多块电表发生停上电事件后，采集终端485 接口阻抗数值发生波动，此时采集器直接通过485 端口进行对所管理的电能表进行通讯，由此可验证通讯失败、即断电的电能表。

2.2.4 表后用户侧停电检测

由于管理终端管理表箱内户表一般不超过16 只，管理终端自动轮询电能表实时的火线电流、零线电流、有功功率、功率因数4个参变量。分析以下几种情况：

（1）户表所有用电设备未开启，此时火线电流、零线电流、有功功率均为0，且功率因数0.99 以上或功率因数为0；

（2）户表负载超过计量芯片的潜动门限后，火线电流、零线电流、有功功率不会全为0，且功率因数一般都小于0.99；

分析以上两个特点，若上面任意一个参数由不为0 跳变到0，且功率因数达到0.99 以上，结合当前时间（例如用电高峰期），模拟人工判断思维，并再次轮询一遍来确定用户侧空开是否跳闸。此软件算法虽然没有直接采集用户空开侧电压准确度高，但可以免去布线麻烦，即使判断失误，也可及时提醒主站系统或通过集中器给台区负责人发送短信，若该户电表未走表，负责人根据发生时间，来判断是否需要进一步排查。

2.2.5 用户窃电快速分析

由于原窄带载波、微功率无线等通讯方式通讯效率较低，并不能满足数据全量采集，所以对一些异常用电数据无法完成检测分析；借助宽带载波的高速稳定通道，可完全满足数据全量采集需求，可通过集中器直接对以下数据进行检测：

（1）开盖事件分析：此方法适合于所有表内窃电检测，智能电表内设开盖计数开关，只要打开电表前盖就会自动计数一次，集中器采用轮询检查的方式对这个数据项进行并发抄读分析，确定异常之后再上报，避免了传统采集方式误报、上报处理不急时的现象。

（2）电流分析：对电能表的电压、火线电流、零序电流功率因数进行同时抄读分析，为保证其准确性和几个数据抄读时间间隔，集中器借助宽带载波并发通道进行三次数据并发抄读，最基本的如零线电流＞火线电流一定百分比，则可直接确定为有欠流法窃现象；

可根据不同的环境制定轮询计划，集中器发现用电异常后，为了减少误报的可能，对发现异常的电表进行多次核实确认，确认后上报到主站。该检测方法以集中器为中心，最大程度的节约了通道资源。与传统的人工现场排查相比，大大提高了防窃电管理的检测效率。

3 低压台区线损快速定位应用技术的应用效果

3.1 软防加硬防，有效提高反窃电能力

智能计量管理终端内置线损及反窃电计算模型，能够有效判别虚表用电、无表用电、短接火零端子窃电等窃电行为，能及时发现线损异常及高危窃电行为，还可以通过软件升级对新兴窃电行为进行预判，硬件可外挂智能表箱锁具和音视频监控设备，软硬结合，有效提高反窃电能力。

3.2 台区线损三级计算，有效助力节能降损

“电能表-计量箱-台区”挂接关系更加准确，从根本上解决了用户电能表与台区的所属挂接关系。另一方面由于实现了线损三级级测算，台区基础管理工作更精细化，规范了低压台区线损基础数据，杜绝了人为私自调整台区实现台区线损合格的目的，智能计量管理终端实现窃电现象的精确排查和提前预防，有效防范 “跑冒滴漏”现象，有力促进了台区线损精细化管理工作。

3.3 全面监管用户侧供电质量，促进电能品质不断提高

智能计量管理终端依托宽带载波技术，实现了对所有用户电压、电流采集任务的下发，进而做到对用户侧供电质量的全面、实时采集监控，为实施低压精准治理及提升用户侧供电质量提供参考，有效提高了电网改造成效和客户体验。

4 低压台区线损快速定位应用技术的案例分析

4.1 发现台区窃电情况

4.1.1 某试点台区直接窃电案例

该台区线损（总表-户表）高达 16.37%，但实际线路损耗（总表-表箱）之间的线损是3.92%，可知，应该是表箱与户表之间的线损异常，查看201709150138 这个表箱，线损高达53.97%，一天损失电量9.73 度，说明该表箱有窃电嫌疑，开启该表箱的窃电报警功能后，立马上报了该表箱窃电事件，随后与台区管理员现场勘察，发现该表箱有绕越计量装置窃电现象。

4.1.2 在某试点台区改表窃电案例

该台区安装完成后，启动窃电分析功能，发现有一块电表运行异常，零序电流＞火线电流并有开盖事件，随后进行现场核实，核实结果与系统中相符，实际用电量＞电表计量用电量，电能表被做欠流改造。

4.1.3 某台区表记计量不准确案例

台区设备安装后，查看该台区分级线损，（总表-户表）高达22.71%，但实际线路损耗（总表-表箱）之间的线损是3.84%，可知，应该是表箱与户表之间的线损异常，查看201804020026 这个表箱，线损高达71.74%，一天内损失电量75.03 度，说明该表箱有窃电嫌疑。

发现后经现场核实，该表箱内仅1 块三相电表，用于农村机井供电，用电量较大，勘察中并未发现明显窃电行为，随怀疑电能表计量不准确，立即进行了电表校验，结果发现该电能表A 相不计量，综合计量误差33.33%，只计量B、C 两相电量。

5 结束语

综上所述，随着我国电力企业的不断发展和进步，越来越多电力企业管理者充分意识到用户窃电行为管理的重要性，而通过线损快速定位和检测，可以更好的挖掘各种用电窃电行为，对保障供电质量和安全产生重要意义。在本文研究中提出来的低压台区线损快速定位技术就是低压台区智能感知系统。将低压台区智能感知系统应用于实际操作中，可以对用电窃电行为进行动态监控、通过用户电量表相关数据和信息的分析评价其是否存在着窃电行为，还可以通过低压台区智能感知系统来对窃电电表进行组装。除此之外，低压台区智能感知系统也存在着其他功能，可实现存量台区变压器与电能表挂接关系自动识别与核查校验；可实现台区低压线路拓扑结构的自动绘制，并能在GIS 平台实现线路走径的标注，实时显示各线路及节点电流、电压等参数；可实现电能表、计量箱、低压分支线路、变压器等各级供电设备停复电事件主动上报与定位等。特别是在线损快速定位中，低压台区智能感知系统发挥着重要运用，其可以更好地发觉各种窃电行为，为不断保证供电质量产生重要意义。