基于PDCA 的配电网降损措施

李 勇

（国网四川省电力公司平昌县供电分公司，四川 平昌 636400）

0 引 言

现代科技发展的基础是源源不断的能源供给，能源对于当今人们的生活质量有着至关重要的作用[1-4]。近年来，我国整体经济水平呈现增长趋势，人们对电力的需求持续增长，提高电能在传输与供用环节的利用效能十分重要，其中最主要的是降低传输过程中的线损[5]。文章基于该问题，融合计划-执行-检查-处理（Plan-Do-Check-Act，PDCA）循环（也称戴明循环）的管理理念，分析C供电局配电网实际线损问题，提出相关的降损措施。

1 基于PDCA 的降损措施

经过对C 供电局的实地调研，发现C 区10 kV及以下配网线损率主要受0.4 kV 低压台区的线损率影响。针对这一问题，展开具体的探讨分析。

1.1 基于PDCA 的降损思路

基于PDCA 进行配电网降损主要分为4 个阶段：在P 阶段，对供电企业线损情况进行具体调研，并分析讨论详细的线损管控策略，确定具体的降损技术措施；在D 阶段，落实降损措施，以实现预期的线损管控目标；在C 阶段，主要执行检查步骤，检查实际执行的效果是否偏离预期，如果出现偏差，则采取相应的检查策略找到相应问题；在A 阶段，针对C阶段检查出来的具体问题，提出相应的修改降损策略，以达到预期的降损效果。

1.2 线损问题原因分析

基于对C 供电局的线损管理过程分析，可以得出0.4 kV 台区线损异常和10 kV 线路线损异常的主要原因包括计量原因（电能表失流、失压等）、抄核收原因（抄表时间不一致等）、用检原因（违规用电或者偷电等）、业扩原因（营销系统的扩展流程没有入档等）、配网运行原因（数据没有成功触发等）、规划建设原因（配网基建工程对应的公变容量发生改变，但是现场电流互感器没有及时更换等）以及系统原因（由于线路档案录入错误导致供电量统计与实际不符等）。

基于对C 供电局实际线损存在问题的分析，利用经典的鱼骨分析法对C 供电局0.4 kV 台区与10 kV线路线损异常的主要原因进行进一步总结。产生线损的主要原因如图1 所示。

图1 产生线损的主要原因分析

可以得出，C 供电局存在用电负荷分散、相对密度较小的情况，110 kV 及以上的变电站没有足够的布点，而10 kV线路供电半径较短，本身的电网禀赋差，导致线路损耗率增大，这些实际客观因素无法在短时期内得到改变。想要改善目前C 供电局的线损问题，首先要从相关管理和技术手段入手，重点是从低压台区入手，解决好台区线损的管理问题；其次自下而上优化线路管理，解决电压质量管理等方面存在的短板问题；最后以降低线损异常率为切入点做好阶段性计划，并融合PDCA 循环思想，促进线损率的降低。

1.3 线损异常处理流程

实际应用中，线损异常原因可能会涉及不同的专业线和不同的岗位角色等。管理线损问题时，统计的时间周期应设定为抄表周期。统计抄表周期内0.4 kV 台区和10 kV 线路的线损异常问题，并进行数据发布。经过发布阶段后，要基于PDCA循环管理思路，从计量到规划建设等多个维度具体分析数据异常的原因，从而找到线损异常的主要影响因素。根据线损异常的主要影响因素来制定整改计划与解决措施，这一阶段需要考虑技术和管理措施等多方面的因素。对于短期内便可以验证效果的措施，可以制定相关计划，并在下一个抄表周期进行线损问题的考证，验证改善效果；对于需要长期才可以验证效果的措施，可以将相关问题归入年度规划问题库，计划好下一年降损需要做的具体规划。通过不断进行PDCA 循环，推动整个线损管理制度等内容进行完善，即大循环中包含着小循环，大小循环不断互相推进，最终达到降低线损的目的。

2 降低线损的规划措施

2.1 规划源头落实降损措施

在降损工作过程中，要充分发挥电网规划的统筹作用，综合考虑节能降损与电网安全稳定和精准投资等要求，以实现电网安全稳定运行和经济效益的平衡。在电网规划建设过程中应逐步优化电网网架结构、简化电压等级、合理增加变电站、缩短低压台区布点的供电半径以及减少迂回供电线路，合理选择导线截面面积、严格选用变压器规格与容量，合理配备动态无功耗补偿装置等，减少跨片区交叉供电、迂回供电以及无功远距离交换，从而降低电网线路设备的运行损耗。利用线损理论进行相关计算并对计算结果进行分析，基于结果和电网现状分析影响线损的各种因素，将其作为改善目标并编制在配电网年度滚动规划中，提出改造措施、制定降损技术和改造项目方案。

2.2 推进智能台区和营配2.0 台区建设

积极推动建设智能台区，并在数字电网示范区和城中村等重点区域增加相关台区项目，项目的编制要基于智能台区V3.0 标准设计方案进行设计。设备的选取包括接入智能塑壳开关、智能传感器、分支回路监测单元、智能电表、线路分支开关监测以及电能质量治理装置，其中核心设备是配电智能网关，通过对数据进行全面测量，实现对线损情况的实时检测，推动低压配网自动化的实现。

另外，营配2.0 台区把数模转换器与分路电流互感器（Current Transformer，CT）加装到低压配电柜，把超级电容等装置加装到智能电表，并对现有集中器与配电变压器监测终端（Transformer supervisory Terminal Unit，TTU）进行升级，数据可以集中上传到计量自动化主站，最终根据数据检测可以实现报警操作。

2.3 降低线损的技术措施

基于C 供电局近年来线损管理工作的具体执行情况，总结出针对降低线损的具体措施，即进行动态无功补偿、台区三相不平衡治理、线路设备经济运行以及做好线路和配变调压。

2.3.1 配变调压具体措施

根据统计，C 供电局配电网用电负荷有明显的季节性变化，而台区的电压质量也经常受其影响产生明显波动。同时，配电网供电资源丰富但存在质量问题，给终端用户造成了相关困扰。为了进一步提高供电质量，消除用户的用电困扰，需要采取相关的解决措施。遇到电压质量问题时，以往通常采取对配电变压器分接头进行调整的手段来解决，通过调整无励磁配变电压器的分接头，可以改变台区首端电压。在负荷高峰期或负荷低谷期，也可以采取这种方法对首端电压进行提升或降低。通常情况下，一年需要进行2 次调整。这种方式虽然执行起来简单方便，但是需要耗费大量人力，还可能导致用户的用电体验受到影响。如果采用有载调压变压器，则可以通过检测首端电压的大小来对分接头进行自动调节，进而控制首端电压。虽然有载调压变压器可以自动调节，但是造价高，导致成本增加。此外，仅通过对变压器首端电压进行调节来改善末端电压质量，无法达到预期的改善效果。

针对以上问题，C 供电局开始技术改造。目前，该供电局里所有无载调压变压器都加装智能调压控制器和智能真空有载调压开关，同时将电压采集装置安装到用户电能表进线侧，基于远距离无线电（Long Range Radio，LoRa）通信模块将电压数据传输到智能调压控制器，控制器根据采集到的数据自动调压，在提升台区首端电压质量的同时，提高用户的用电体验。智能调压控制器原理如图2 所示。

图2 智能调压控制器原理

2.3.2 台区三相不平衡治理具体措施

线损率居高不下的原因是低压台区负荷三相不平衡，同时受部分相线负荷集中聚相的影响，导致电压增大或减小，给用户带来不好的用电体验。解决该问题最有效的手段是维持配电变压器低压侧负荷三相平衡运行。

选取有源不平衡补偿（Active Unbalance Compensation，AUC）装置进行三相不平衡治理。开启AUC 后，基于CT 对系统电流进行实时监测，并将检测到的电流信息传输到内部控制器，由内部控制器判断系统状态是否平衡。如果不平衡，控制器会计算所需的零序和负序电流，将信号重新发回给绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）并对其进行驱动，补偿前面计算得出的零序和负序电流，达到补偿的目标。AUC 控制原理如图3 所示。

3 结 论

目前，国家大力倡导能源可持续发展，而电网的线损是一个长期存在的问题，有效降低线损并促进能源的高效利用是当今许多能源企业迫切追求的目标，也是提高人们生活质量的关键。针对C 供电局配电网线损问题，深入分析了基于PDCA 的降损措施，旨在推动相关企业基于PDCA 循环的管理理念来分析和解决线损问题，提高线损管理水平。