负荷终端在低压配电网电压监测中的应用

2021-11-28陈秋鹭

科技与创新 2021年23期

陈秋鹭

（国网福建电力厦门有限公司，福建厦门361000）

低压配电网和人们的用电有着直接的关系，在电能需求不断增加的背景下，低压配电网也呈现出诸多的不足，对其供电服务造成了不利影响。为了避免此类情况的出现，需要电力企业提升低压配电网管理水平，做好工程的科学改造工作，而通过负荷终端实现对低压配电网的电压监测，就能够对电力企业相关工作的开展提供监测依据，促进其更好地实现低压配电网性能的改善与保障，从而满足人们日益增长的用电需求。

1 低压配电网电压监测现状

在很多地区，对低压配电网的运行存在监测和控制的不足，对低压的配电网没有设置足够电压的监测点，这就导致不能对其运行状况进行全面和准确的掌握。在对低压工单的处理中，主要还是通过传统操作法开展现场的管理，用电的检查员在现场通过钳形的电流表和万用表等设备仪器实施测量，这就导致其工作存在严重的滞后性。

在低压配电网中，一个公变往往需要负责很大范围内的供电任务，低压的配电网存在的电压过低情况，一般都发生在末端的用户，且地区比较偏远，工作人员对一个点的电压测量可能需要去现场跑两三次，花费的时间较多，但工作的效率却不高。同时，因为电网负荷的变化性，在用电的高峰期与非高峰期得到的测量结果存在很大不同，每台的台变由于所接的负荷性质不同而出现不同高峰的时段，这可能就会导致测量的结果与用户的描述存在很大差异，进而造成用户重复和频繁的抱怨[1]。另外，很多电力企业都没有建立相应数据库，很多原始的数据以及基础数据都分散在各个基层的单位，这就对此类数据的查询、保存和使用造成了很大不便，对数据的分析和统计较差，也没有进行分类、建档，这就不能对相关工作的开展提供帮助，影响其数据价值的发挥。最后，低压配电网覆盖面十分广，一些用电检查的人员业务素质较低或技术能力较差，影响了电网管理的水平以及用电服务的质量。在现阶段精细化的管理要求和发展下，需要他们能够通过信息技术的手段，做好对营销需求侧的科学管理和用电运行的有效监测，提供优质服务。

2 低压配电网负荷终端的电压监测原理

对于负荷控制终端来说，它主要是基于计算机软硬件、数字化通信、电能的计量、电力的营销等技术而建立的一种负控管理的系统。在此负控管理的系统中，主要由负控的终端、GPRS的无线网络和主站系统三个部分组成，具备远程的自动化抄表、负荷的质量监测、用电的异常信息警报、电能质量的监测等作用。

其中GPRS还称作无线分组的业务，它是对数据高速处理的通信服务中的一种形式，能够对用户数据实现实时在线和高速地传输，而借助流量实现电能收费，能够有效降低用电信息采集系统使用的成本。按照运营商所提供的通信服务具体范围，能够对要求区城实现网络全面覆盖，对分散型用户通信的数据进行有效处理。与传统短信方式的通讯对比，这种GPRS的通信方式可以对用户大量数据实现有效处理，对分散型用户实现数据的有效通信，同时对一些高山或者洼地等偏僻区域，通过通信网络进行通信避免了对用电信息采集系统的大量建设，从而降低相关成本[2]。

在负控终端中，对无线通信以及高精度的电能计量技术实现了融合，以GPRS的无线通信网络为基础，将TCP/IP协议当作通信的主要方式，具备了轮次跳闸的输出4路、报警输出1路、RS485的接口2路、脉冲和遥信开关量的信号输入4路。终端本身具备交流采样的功能，且能够借助RS485的方式实现对电表数据以及遥信量的数据采集，满足对用电的监测、大用户的管理和远程抄表等多方面需求。

在主站系统中，对负控终端进行数据的传输主要借助无线通信网络实现，为了确保终端具备良好的功能且能够和前置机实现正常的通讯，可以按照用户的实际需求情况，使用遥控或者按键合理设置相关参数，如主动上报的参数、通讯的参数和主站通讯的地址等。在主站系统中，每间隔5 min进行一次电压参数的采集和测量，对其最小值、最大值以及发生的时间进行记录，做好对配电网电压的监测和统计工作[3]。

3 负荷终端在低压配电网电压监测中的应用功能

对负荷终端实施改造，结合计算机、现代化通信、自动化控制等技术，构建出具有电力工程信息的采集、分析、处理与实时监控功能的系统。在此负荷终端管理系统中，实现了电力负荷的管理与现场客户的服务功能一体化，具有技术的先进性、功能的完善性、扩展的灵活性等特点，为供电企业对用户的用电情况监控和提升需求侧的管理水平发挥着重要的作用[4]。此负荷终端管理系统具备了诸多的功能，包括负荷管理、遥测、远程抄表、用电现场的监测、显示等。

在负荷管理方面，此终端能够结合主站的配置，对负荷进行管理，如远方的紧急控制、功控（当地闭环的功率控制）、电控（当地闭环的预售电管理控制）、功控和电控的投入解除、保电功能（终端处在保电状态中不对任何拉闸的操作执行）等。

在遥测功能方面，终端能够自行对用电现场电流、电压和瞬间的功率等相关数据进行收集，且能够按照主站的需求向主站上送数据。

在远程抄表方面，主要包括中继抄表、实时抄表、定时抄表等，其中中继抄表主要是终端把主站所下发的命令直接向电能表转发，并把电能表所返回的数据回送到主站，便于主站获取电能表提供的全部内容；实时抄表主要是终端每5 min对电能表当前的电量、大需量和电能表的参数等变量进行轮询，在主站进行召唤时，把近采集的数据向主站上传；定时抄表主要是终端按照主站的配置定时获取并主动向主站提供电能表数据。

在用电现场的监测方面，终端能够对现场所采集数据进行分析，对现场运行的状况实时监测，及时发现异常并向主站通知。终端能够检测到的异常有反窃电的相关报警、供电质量的相关报警、电能表的运行状态报警等。

在显示功能方面，终端是液晶的显示屏，终端通过轮显方式对实时数据和负荷管理相关参数进行显示。

4 负荷终端在低压配电网电压监测中的应用

4.1 对负荷终端设备改造

按照用电检查工作实际需求情况，为了实现对低压配电网的电压监测，可以在三相四线负控终端的电压线和地线进出中加设插头，将其改装成带插头式的终端类型，再使用无线通信网络把终端数据上传至主站系统，此时主站系统进行虚拟用户的建立，从而实现对其电压的远程监测。

4.2 负荷终端设备的电压监测应用

在某地区，供电局把此负控终端应用在低压配电网中，对其电压进行监测，进而掌握供电区域内低电压用户的具体分布情况。此供电局共对32台负控终端实施了改造，并投入到16个供电所中。面对有低电压的台区或者抱怨电压低的用户，供电所会派工作人员携带别的仪器对用户实施单点测量，即将插头插入到用户开关的面板内，从而对相关数据进行实时在线查询。通过1～2 d测试，基本能够依据所采集的数据分析出电压变化的情况，至此电压的测量任务基本完成[5]。

通过应用实践证明，此负荷终端设备的电压监测应用具有显著的效果：①此方法改变了传统人工测量方式，其操作更加简单、便捷，有效降低了用电检查人员的工作量，并提升了工作效率；②实现数据的实时、准确和高效采集，减少了人为以及时间因素的影响；③此系统能够按照配电网的管理实际需求，对相关数据实施统计和分析，达到数据与资源的共享，对电压质量的改善提供保障，且促进对配电网低电压的快速响应，提高配电网的低电压管理和整治工作效率。