基于台区线损分析平台的异常线损分析研究

梁学雄

摘 要：为解决电力系统中出现的压台区损失率较高、配电效率较低等问题，文章对用电信息采集系统进行了整体研究;结合采集的实际数据和理论数据，设计了台区线损分析平台，对异常线损进行分析研究。为验证其有效性，并以某供电公司异常线损案例分析，验证该技术的可行性和有效性。分析0.4kV和10kV分压线异常线损的原因，结合地区实际情况和理论线损数据，提出了针对性解决措施，为电力企业的台区线损治理工作提供了科学依据。

关键词：分析平台;台区线损;多源数据互补;配电网

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）08-0162-04

Research on Abnormal Line Loss Analysis Based on Station Line Loss Analysis Platform

Liang Xuexiong

（Foshan Nanhai Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Company， Foshan 528231， China）

Abstract：In order to solve the problems of high loss rate of the platform area and low distribution efficiency in the power system， the paper conducts an overall research on the electricity consumption information collection system， and combines the collected actual data and theoretical data to design the station area line loss analysis platform to analyze and study abnormal line losses. To verify its effectiveness， an abnormal line loss case analysis of a power supply company was used to verify the feasibility and effectiveness of the technology. Analyze the causes of abnormal line loss of 0.4kV and 10kV partial voltage lines， and combine the actual situation of the region and the theoretical line loss data， put forward targeted solutions to provide a scientific basis for the line loss management of power companies.

Key words：analysis platform; line loss in station area; multi-source data complementation; distribution network

0 引言

全球经济的快速发展带来了生态环境的破坏和污染问题，为了可持续发展，必须扩宽节能减排路径和领域，优化执行效果。其中，电力行业在节能减排任务上有很重要的战略意义，是非常重要的领域之一。而线损率因直接关联和反馈电力企业能源损耗程度及水平，对于电力企业运行规划、技术研发及创新、运营管理等一系列活动均有一定的影响，已然成为其节能减排发展的重要测度指标;在整个电力系统线损中台区线损比重较大，其所带来的电能损耗占据较大比值，是节能中优先控制的重点。为此，目前，多数电力企业将监控台区线损作为未来节能发展的关键点，予以重点推进[2]。而且，当下在农电一体化的大发展趋势影响下，如何减控低压台区线损是节省电能、谋求电力低成本、高效能發展的重点之一，但因为技术、经验等条件限制，让线损减控面临着诸多困难，成为国内外关注的焦点，并据此，从不同层面进行了诸多研究，并得出一些减控的理论成果和方案。针对此，文章将着眼于系统整体，以电信系采集系统为重点，深入探究融合多源数据技术的异常线损分析技术，以驱动线损分析的智能化发展，破解线损减控的困境。

1 台区线损分析平台设计

1.1 主要功能

异常线损分析是实现减控的前提，而研究引入的台区异常线损分析平台具有线损率波动、历史曲线、明晰、合格率等分析功能，整体的构成如图1所示。

1.2 数据采集

台区异常线损分析平台采集的数据类型多样，涵盖了电流电压、功率及功率因素、谐波、电能、分相电能及组合有功电能示值，这些数据采用单一的分析技术并无法适从，需要融合不同类数据源分析技术，通过不同工况下异常线损数据的融合，才能达到准确分析、识别线损的目的[1]。

1.3 物理架构

平台以B/S架构搭建，整体组成包含Web、运算及数据库等服务器，以及配套的网络软硬件设施。其中，各类服务器分别异常线损数据的采集、传输、修正、分析及存储，以便准确获取、识别线损率，且为确保线损数据采集及传输的双重安全性，需配设防火墙于该分析平台与其它系统之间的接口;网络软硬件设施则是用于支撑平台运行的网络环境，其由路由器、网络和中继器等构成。

1.4 停电事件流程设计

在停电事件发生后，需由电表依照图2的流程予以上报，具体而言，首先，电能表将停电状态传输至终端，由该终端依据事件状态数据，在秉承既定上报规则的前提下，暂存事件信息;如果传输的状态数据中未涵盖相应的电能表停电事件，则将该上报状态字暂存;而若相反，如果上报的状态数据中涵盖了带能表停电事件，则应该根据具体情况，对上报状态字进行后续抄读、确认、传送复位命令及暂存等流程操作。

2 异常线损典型案例分析

2.1 电量构成分析

以某供电公司为例，其在2019年的0.4kV和10kV分压线损电量如表1所示。对于0.4kV分压线损电量构成，线损原因主要是低压导线线路老化，导线横截面积过小。其中总损失中异常线损的比率高达93.5%，明显高于其他损失比率6.4%;对于10kV分压线损电量构成，10kV线路线损主要原因为变压器型号老旧，导线横截面积过小。其中线路损耗占比总损耗的81.6%，其他占18.4%。

2.2 异常线损分析

（1）10kV高损线路。从5条路线分析10kV高损线路，结果如表2所示。

结合表2中的理论线损值，对各线路线损的原因分析如下：线路1线损负荷主要集中在城市的老旧小区中，而造成该区台线损率畸高的原因，源于线路劳损、过耗、导线横截面过短等问题;线路2损失率多发，是因为其处于新旧城区交汇处，线路负荷过大、变压器运行过载、导线分支线路布设过长，这些是造成其线损高发的根源;线路3损失源于其导线分支线路过多，且多布设于配电网的末端，供电电压受限，造成高线损率;线路4损失，是因为线路末端承载过量负荷、过窄的导线横截面无力承担高负荷，引致线损增大;线路5线损，则归因于过密的分支、过于分散的用电量、失当的用电负荷配置，增加了线路老化速率，进而提升线损率。

通过对10kV线路线损率分布进行统计可知，基于理论的测算，因城镇中心多布设10kV线路的变电站，而农区则聚集了用电负荷，且多分配在10kV线路的末端位置，如此，极大的扩展了供电半径，降低了供电电压。0.4kV高损台区线损率。从5个台区分析0.4kV高损台区线损率，如表3所示。

结合表3中的理论线损率，对0.4kV线损原因分析如下：①1号台区多发线损，主要归因于其配设于配电网的末端，受限于配电变压器容量及耗电量，使其线路一直处于超负荷运转;②2号台区的变压器三相负荷配置失衡、电力负荷过于分散，扩展了供电半径，让线损率提升。采用台区自动识别技术分析台区负荷，通过分析模型发现有1个0kW·h电量单相表计用户，所以，原因归于现场接线错误;③3号台区处用电量小，在整条线路的最末端，该台区导线横截面积较小，且导线老旧。另外，通过采集系统分析该台区的负荷，发现该台区多了一位不存在的用户。需要对该区再次进行正确信息采集建立档案; ④4号台区低压分支侧的导线与主干线导线横截面积相差较大。利用台区自动识别技术分析其负荷，发现有漏抄了2户的电能表，另外还有两户有窃电行为;⑤5号台区多设于老旧小区，电力负荷及线损服务半径均超过正常范围，促使变压器负荷过载。对比而言，实际与理论线损存在既定差异，而异常线损平台中获取的该台区电力负荷、数据等波动性较大，是造成线损率畸高的根源。

经过对线损率高发的供电台区分布特征的分析可知，引致其居高不下的深层原因有：地处老旧小区的区位因素是根源，其超负荷的用电需求，越界的供电半径，过窄的导线横截面，均是引发线损的主因。尤其随着用户增加，扩增的线路粉质过多，急速提升了用电负荷，并加速线路老化速率，让变压器超负荷运转。而且，农区配设的变压器容量过小，也增加了其负荷运转的概率，提升了线损率。

2.3 台区线损分析结果

通过实测分析，可得不同台区线损合格率如图3所示。由图中数据可知，各台区线损合格率均呈现较优的状态，其中，1、2号供电所的台区线损合格率均达到了98%以上，说明该台区的线损管理工作较为成功;而5号和7号供电所的台区线损合格率则相对较低，因此需要加强这两个供电所的线损管理工作。

3 存在的问题及整改措施研究

3.1 台区存在的问题

基于线损的实际与理论值对比发现，供电公司线损的管理及技术层问题归因：①城市中心布设的变压器容量过小、负荷过载，且频繁遭遇窃电，引发了高发的线损率，需予以重点关注。而农区变电器负荷虽小，但是用电分散、需长时间运转，如此，造成配电网布设失当、缺失合理性，减小了导线横截面、增大了供电半径;②未匹配系统、有效的运维规划，造就一些低压变压器超时长负荷运转，且未能给予及时、有效的运维管理，造成变压器带病工作;③变压器装机容量设计不合理，存在低配高需、底需高配的问题，用电负荷小的区域配设大容量变压器，而用电负荷大的区域配设较小容量的变压器，造成线损率直线上升;④老旧小区耗电量的急速上升，增加了线损及设备的运行时间及老化速率，变压器超负荷运转，造成线损率升高。第五，台区负荷失配造成低压线损损失率攀升，增加线损减控难度。

3.2 台区整改措施

对于台区存在的问题提出5点整改措施。①整改线损台区的基础设施，调配负荷状态，加装节能变压器，以调高变压的功率因数，提升变压器的无功补偿，并强化故障表的运检、更换规划的制定与实施。加大对窃电行为的打击力度;②从整体上合理布局配电网结构，控制导线分支线路、供电半径、用电负荷，以减少超负荷、过载、过长供电，以提升配电网的线损合格率及经济效益;③采取相应的措施，最大限度控制线损带来的负面影响，通过运营管理环境优化、技术革新等多元化手段，来重塑电力企业的社会形象，确保其供电稳定性，以实现经济及社会效益的双赢;④强化临时用电的稽查监管性，以及时、高效的整停变压器，并需提升智能电表采集的运维管理;⑤深化整改智能电表功能，以确保其达到载波技术要求，并采用管理、技术手段整治线损率畸高的台区。而通过整改实践可知，在2个月短期的治理后，线损率超過10%的台区有明显下降趋势，下降率达80%，由此，验证了上述基于多元数据互补技术进行异常线损分析，具有高效、可行性。

4 结语

依据上述方法，融合系统采集及理论等动员数据，进行异常线损分析的技术，基于平台对于台区线损率波动、历史曲线、明晰及合格率等多源数据融合，能够高精准的异常线损识别，而且，以某供电公司不同台区的异常线损状态及原因进行实证分析后，充分验证了该技术平台的应用高效性、可行性。最后，基于理论与实际线损问题，给出的针对性解决建议，可为不同台区线损率减控提供有效支撑，其实现了配电效率、安全可靠性的多重提升，研究具有理论与现实意义。

参考文献

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