配电台区线损率异常自动检测系统设计

胡程平，陈 婧，胡剑地，施炜炜

（1.国网浙江省电力有限公司 嘉兴供电公司，浙江 嘉兴 314001；2.国网信通亿力科技有限责任公司，福建 福州 350003）

电力能源被广泛应用于我们日常的生产、生活之中，与此同时，配电台区在进行供电时，难免会出现线损现象。线损指标也是用来衡量电网经营企业自身实力的重要指标之一。因此如何及时发现线损异常、降低线损数值是当前电网经营企业的主要研究目标。目前较常应用的线损异常检测方法有：现场勘查、技术判断等，检测准确率和效率都不高，无法实现精细化、系统化的自动检测。本文从这一现状出发，提出了应用ASP创建新型线损率异常自动检测系统的构想，利用先进技术，从信息管理功能、线损率异常统计功能等多个层面入手，设计性能更为完善的自动检测系统，并对其进行了实际应用，证明该系统具备可应用性。

1 配电台区线损率异常分析

在供电过程中，发生线损是正常情况，如果线损值超过阈值，我们则认为其存在异常情况。在实际运行中，引发线损的情况很多，但部分是可控的。以下对造成线损的因素进行了深入的研究，在发生线损率异常时可以及时发现并采取应对措施，提升降损效果。

1.1 造成线损的主要因素

（1）电量失真。抄表数据传递不准确、计量装置统计性差、临时用电管理力度不足、偷电等都是造成电量失真的因素；

（2）供售端抄表不同步。造成这一情况的主要原因有：相较于供电端，售电端需要抄录的电表数量多、所需时间长。其次为了可以更加及时的催缴电费，电网经营企业通常会将售电端的抄录时间安排的比供电端早。节假日休息、抄表人员工作态度不积极等也是影响供售端抄表不同步的因素；

（3）电网结构发生变化。随着用电量的激增，电网需要不断的升级来满足用户的使用需求，电网结构的变化会造成大幅度的线损波动；

（4）外部因素。主要包括系统电压、负荷率的变化。技术、管理原因是引发线损率异常的两种主要因素。技术原因，当电网内部结构不合理或运行状态较差时，会引发较大的线损波动。管理原因，抄表人员记录错误、计量设备性能不足都会造成线损率异常。

1.2 线损率异常处理

各区域供电所需要定期对线损率进行记录和分析，及时的记录和分析可以精准的掌握线损率，及时发现何种情况下会出现线损率异常。精准定位原因，对供售电量进行修正，若修正后，线损率与阈值还是存在差距，则需要再次修正。其处理方式如表1所示。

表1 配电台区线损率异常处理方法Tab.1 Handling method of abnormal line loss rate in distribution station area

2 系统开发技术概述

2.1 ASP.NET MVC介绍

ASP.NET MVC可以同时完成多项数据的绑定及加载，拥有多项优点。

（1）测试简单快捷，Mock对象无须在ASP.NET中进行Controller，可直接测试内部组件，大幅度缩短测试时间；

（2）自带视图引擎，MVC框架中自带视图引擎，在应用移植和定制功能时更加方便；

（3）可重建URL，根据实际使用情况，可以创建更易理解、使用的URL，重写后的URL与搜索引擎之间的锲合度更高，在搜索时不输入文件扩展名也能得到准确的搜索结果。

MVC可 以 将Health monitoring、Session、Profile。Provider architecture等特性融入框架之中，对ASP.NET提供全面支持。

2.2 B/S模式介绍

Browser/Server结构系统，于系统中增设该模式后，用户可以直接通过浏览器访问系统，无须下载客户端。B/S负责接收HTTP请求，是Web服务器的重要构成。B/S在接收请求后，将其转换成适用于全部页面的描述语言，再将其返送至HTTP，方便用户进行浏览。运用B/S模式后，可直接部署所需要的软件，用户浏览时更方便快捷还可降低维护难度，数据得以系统保存，还可通过Excel或Word的形式打印出来。本文提到的线损率异常自动检测系统所应用的B/S结构分为3层，分别为表示层、领域层和数据访问层。3层结构的B/S具备新层次可以直接替代原有层次、3层的逻辑可以相互通用、方便标准化等优点。但也相应的存在缺点，用户访问数据库时必须通过中间层，操作时间变长，影响系统性能。

3 配电台区线损率异常自动检测系统的具体设计

3.1 设计原则

在设计线损率异常自动检测系统时，要将配电台区的实际运作情况考虑进去，以减少投入成本、提升检测效率为目的进行设计，在设计过程中应遵循以下原则：

（1）易用性原则。在实际设计过程中，要从使用者的实际需要出发，将操作便捷性放在首位，为客户设计功能全面且具备欣赏性的浏览界面，方便用户使用；

（2）可靠性原则。在设计线损率异常自动检测系统时，应该严格把控数据资源共享范围，确保系统在平稳、可靠的环境中运行，并确保各子系统之间有机连接，数据可以相互流通；

（3）易维护性。该系统面对的客户均为电网经营企业的工作人员，并非专业技术人员，因此在系统设计时应遵循易维护性，出现故障时方便维护；

（4）开放性。在实际使用过程中，用户的使用需求会不断增加，因此在设计系统时，应预设数据接口，方便后期进行功能扩充。

3.2 系统功能模块设计

本文提到的线损率异常自动检测系统由5个子模块构成，具体情况如图1所示。

图1 系统功能结构图Fig.1 System function structure diagram

3.2.1 基础信息管理模块

系统中设计基础信息管理模块，可以对配电台区的供电所、变电站、输电线路的各项资料进行综合管理，并通过创建拓扑结构的方式完成对系统的动态监测。并于输电线路上搭设监测点，对各项参数进行检测并记录。基础信息管理模块又分为3个子模块。

（1）变电站编辑。在基础信息管理模块中，变电站编辑模块是十分重要的构成。在电网飞速发展背景下，变电站的建设速度也有了大幅度的提升，我国各地区每年都有数量众多的变电站投入使用，也有众多变电站面临淘汰，需要利用变电站编辑模块对信息进行管理，方便调取和使用；

（2）台区编辑。在电力经营企业中，输电线路以台区划分。随着电网规模的不断扩大，内部计量点也经常发生变化，这就需要利用台区编辑模块对资料进行更新和完善。

（3）线路编辑模块主要负责管理输电线路信息，提升信息时效性，确保信息与实际情况一致。3.3.2 考核单元管理模块

以电网结构为定义依据，分别对供电单位、线路划分，根据供电线路的实际线损对线损率进行考核，将考核单元进行充分组合，从多维度进行开合，分为3个子模块。

（1）基础考核单元维护模块。对线损率异常自动检测系统中的供电线路进行查询，将需要定义的基本单元划分出来，并对进出信息进行维护；

（2）组合考核单元定义模块。若基本单元无法独立的被划分出来，那么可以将其与其他单元组合起来，对整体运行情况进行考核；

（3）考核指标设定模块。其设定流程如图2所示。

图2 考核指标设定流程图Fig.2 Flow chart for setting assessment indicators

3.3.3 考核电量管理功能模块

该模块可以完成线损率异常自动检测系统输电线路负荷情况的管理，可以准确的掌握供售电量情况，该模块内含3个子模块。

（1）电量获取模块。在系统中布置采集装置，对配电台区的用电、线损数据进行采集和计算，确保数据时效性，以此完成电量获取；

（2）供售电量调整模块。日常的生活、生产都离不开电力资源，配电台区需要不断的调整自身运行方式来贴合电力用户的使用需求，运行方式的转变自然而然会造成负荷发生变化。该模块能将负荷变化情况准确的记录下来，为计算供售电量调整数值提供参考依据；

（3）考核单元电量计算模块。在应用该模块时，需要先行确认编辑信息再将其输入，系统后台会自动对数据进行校验，并判断当前数值是否存在问题；之后系统会将这一数值存入数据库，完成信息替换。

3.3.4 线损统计功能模块

对不同种类、时间的线损进行统计，其模块结构如图3所示。

图3 线损统计功能模块结构图Fig.3 Structure diagram of line loss statistics function module

在线损率异常自动检测系统中，对各种线损数据进行统计。可以按单位、供电线路、电压等级进行统计，也可以按年度、季度、月度进行统计，将真实线损率与既定阈值进行比较，判断其是否存在异常情况。运行该模块时，需要确保输入条件合法，若输入非法字符，系统会自动给出错误提示；若字符合法，才会开展统计工作。

3.3.5 线损率异常功能模块

将先前子模块得到的线损统计结果与既定线损值进行比较，计算出结果，将与阈值偏差较大的供电线路、配电台区的线损行为判定为异常，对线损率异常区域进行实时监测，及时找出导致线损异常的原因并加以解决。

4 系统实验与实现

4.1 系统测试环境和计划

配电台区线损率异常自动检测系统实验环境如表2所示；测试计划如表3所示。

表2 运行环境表Tab.2 Operating environment table

表3 系统测试内容及规划情况Tab.3 Test content and planning situation

4.2 实验结果

系统功效方面，该线损率异常自动检测系统可以快速的发现线损率异常波段，掌握造成线损率异常的原因，及时做出响应，减少线损率异常发生率。系统性能测试方面，该自动检测系统由5个功能模块构成，各系统模块即可独立运行，也可共同协作；软件、硬件运行情况都相对平稳，可以良好的应对用户的使用需求。系统安全性方面，系统对信息的共享界限有着严格的界定，机密性、完整性都有所保障。私密性信息只供管理员查询和使用，防止因职能划分不清影响系统运行。

5 结语

在进行配电台区线损率异常自动检测系统设计时，着重梳理了因其线损率异常的原因，并将B/S结构和ASP.NET MVC技术应用其中，创建了功能模块丰富全面的自动检测系统，拥有线损率异常检测、线损信息统计、考核电量管理、考核单元管理等多种功能。并通过反复的实际测验对系统运行稳定性、安全性、功效性进行了测试，证明该系统拥有较强的应用性，可以满足用户的使用需求，能帮助电网经营企业的工作人员及时发现线损率异常情况，并精准确定异常原因，及时做出解决，提升供电效率，减少电量耗损。