基于新一代用电信息采集系统的乡镇供电所线损治理

［摘 要］乡镇供电所作为电力系统的基础单位，其线损问题一直是制约电力系统运行效率的重要因素。传统的用电信息采集系统由于数据更新慢、精度不高等问题，使得乡镇供电所难以精准掌握用电信息，进而无法有效降低线路损耗，提升电力系统的运行效率。为了解决这一问题，文章采用新一代用电信息采集系统，以实现对乡镇用电信息的实时监测和准确分析，从而为乡镇供电所线损治理提供科学、可行的解决方案，旨在为电力系统管理和乡镇电力供应提供新的思路和方法。

［关键词］线损；乡镇供电所；新一代用电信息采集系统；应用

［中图分类号］F426.61 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）04–0109–03

1 线损影响因素

1.1 技术因素

1.1.1 电网结构

电网结构包括电源点与负荷中心的空间布局、电压等级的选择。不同的电网结构会影响电力的传输和分配，从而影响线损的大小。例如，长距离输电，线损较高；电源点与负荷中心布局合理，能源可以就地平衡，则线损较低。

1.1.2 运行方式

电力系统的运行方式包括电压水平、负载率等因素。电压水平的稳定性对线损有着直接的影响，过高或过低的电压都可能导致线损的增加。此外，负载率的过高或过低也会引起线损的波动。

1.1.3 无功补偿

无功补偿是指通过合适的电力电子设备，对系统中的无功功率进行调节，以维持系统的功率因数在合理范围内。功率因数的不合理可能导致线损的增加，因此在电力系统中使用无功补偿装置是一个重要的技术手段。通过控制无功功率的流动，可以减小线路上的电流，降低线损的大小。

1.1.4 设备因素

电力系统中的设备包括变压器、电缆、开关设备等。这些设备的性能直接关系到线损的大小。例如，设备的老化、损耗过大或者不良的设备状态都可能导致线损的增加。另外，当电气设备设计不合理，电晕现象明显，也会加大电能损耗。

1.2 管理因素

1.2.1 计量装置的准确性

计量装置的准确性直接关系到电能计量的准确性，计量装置存在误差，会导致电能的测量不准确，进而影响对线损的评估。常见表计故障原因如下。

（1）电能表接线错误导致的电能计量不准。接线错误导致的线损异常问题通常出现在三相电能表接线上。三相电能表的接线错误需要通过万用表量取相量夹角，判断相序，调整接线顺序处理。现场接线错误可能会引起电量的少计或多计，具体情况可以通过计算更正系数进行判断。

（2）光伏用户接线复杂。现场接线方式受营销系统内余电上网、全额上网、公用电厂新装3 种模式不同选择的影响。需要特别注意的是，如果用户属于公用电厂新装，使用2 块电能表进行计量上网和发电量时，需要报营销项目组设置关口标识，否则会引起台区负线损。如果上网表计和发电表计安装位置颠倒，虽然不影响采集成功率，能正常营销流程归档，但是会导致台区负线损，而且会导致上网电量大于发电量。处置此类故障时，需要在营销系统中先进行电量退补，再同时更换两2 块电能表。如果仅调换位置，会导致抄表示数异常，引发工单。

1.2.2 抄表质量

抄表是获取用户用电信息的重要环节，抄表的准确性直接关系到电能的计量和线损的评估。要提高抄表质量，可以采用现代化的抄表设备，减少人为因素对抄表结果的影响，从而提高抄表的准确性。

1.2.3 违约用电窃电

违约用电窃电是实际生产工作中最明显可查的线损异常原因。主要是某些用户为了获利，故意绕越用户侧装设的电能计量装置用电，导致电能计量装置计量不准。

2 新一代用电信息采集系统的架构和功能

新一代用电信息采集系统以先进的计算机技术、现代通讯技术及自动化技术为基础，具有高精度、高时效性的特点。利用自动化技术的终端传感器实现了电网系统电力参数的信息采集，采集的数据信息可利用通讯技术传递到网络信息平台，实现对电网信息的全方面实时监控。这有利于及时发现线损异常位置，高效开展线损治理工作。

2.1 架构

新一代用电信息采集系统在逻辑上分为主站层、通信信道层、采集设备层。其逻辑架构如图1所示。

2.1.1 主站层

主站层是新一代用电信息采集系统的核心，负责数据的集中管理、处理及监控，主要组成部分如下。

（1）数据库。数据库负责存储采集到的用电信息数据，并对数据进行清洗、计算、分析及处理，生成报表、图表等分析结果。

（2）前置采集平台。该平台负责管理和调度采集设备的工作任务，确保数据的准时采集和传输。

（3）营销采集业务。该部分用于实现新一代用电信息系统的各种业务逻辑。

2.1.2 通信信道层

通信信道层负责实现主站层和采集设备层之间的数据传输，确保稳定、高效的通信连接。其主要组成部分如下。

（1） 通信协议。通常采用标准通信协议（ 如MODBUS、DNP3 等），以确保不同厂家的设备能够兼容和互联。

（2）通信网络。通常采用以太网、无线通信等。

（3）虚拟专网。其负责保障数据的安全性和可靠性，特别是在远程通信的情况下。

2.1.3 采集设备层

采集设备层是新一代用电信息采集系统的底层，负责实时采集用电信息，以及转发和执行主站下发的控制命令。采集设备层包括以下方面。

（1）采集终端。用于对智能电能表的数据进行采集、管理、传输及转发等。

（2）电能表。用于电能计量、数据处理、自动控制及实时监测。

2.2 主要功能

2.2.1 数据采集

系统采集的重要数据类型有电能量数据、交流模拟量、工况数据、电能质量越限统计数据、事件记录数据及费控信息等。采集方式主要采取定时自动采集、人工召测、主动上报3 种方式。采集范围主要包括居民用户、工商业用户等。

2.2.2 数据管理

新一代用电信息采集系统能够对采集的数据进行完整性、正确性检查，一旦发现不完整或异常数据可立即进行补采，补采后对不完整数据和异常数据进行修复。另外，该系统还采用统一的数据存储管理技术，对采集的原始数据进行分类存储，以供其他系统使用。与此同时，系统的数据库还具有数据备份和恢复机制，以确保数据的安全。

2.2.3 现场管理

现场管理包括终端管理和设备调试管理。终端管理主要对采集点、终端档案的相关参数和运行状态进行管理。设备调试管理主要包括实时监测、远程控制、故障诊断、参数调整、数据记录等，提高了设备管理的智能化和精细化水平。

2.2.4 综合查询

（1）用电排名分析，查询统计用户用电情况，显示靠前的用户信息。

（2）负荷监测，支持查询统计地区日用电负荷状况。

（3）地区电量分布，显示电量分布图。

（4）抄表数据查询。系统具有查询批量用户抄表数据的功能，支持抄表日显示等功能。

（5）采集点综合查询。系统能够根据用户、抬起等分类方式选择查询参数，并对采集点数据进行查询统计。

2.2.5 高级应用

（1）有序用电。加强用电管理，调整用户用电方式，采取错峰、避峰等措施，规范用电秩序。基于设定的控制参数，主站层的控制中心生成相应的控制命令，通过通信信道层，将生成的控制命令下发给所有参与限电的采集终端。通信信道层负责确保命令的可靠传输和接收，每个采集终端收到控制命令后，按照命令中的控制参数执行相应的操作。例如，降低设备的运行功率，暂停非必要的电力使用。终端执行完毕后，反馈执行结果给主站层。主站层还需要设置监控机制，实时监测各采集终端的执行状态。在异常情况下，如终端未正确响应控制命令，系统应生成告警并采取相应的应对措施。

（2）计量在线监测。计量在线监测功能是利用在线监测与智能诊断技术，通过新一代用电信息采集系统实现对电能表数据的采集与处理，并在主站层通过数据对比、分析等技术措施，对计量设备运行情况进行诊断分析，判断设备是否处于正常工作状态，一旦发现异常事件及时处理，有利于反窃电、线损治理等工作的开展。

（3）线损分析。新一代用电信息采集系统可根据采集数据并结合电网特征，按照台区、区域等进行线损分析计算。

2.2.6 报表管理

（1）电子制表功能。用户可以根据特定需求定制专用报表的格式，确保报表满足特定的业务需求。系统还提供通用的报表模板，方便用户直接使用。用户可以在线编辑报表格式，包括表题、表头、表尾、列宽等，以满足个性化的需求。

（2）数据分类和组合。按地区、行业、变电站、线路、电压等级等分类。用户可以选择不同的分类方式，以便更细致地分析和比较用电数据。用户还可以选择报表的时间间隔，包括日报、周报、月报等，以满足不同时间粒度的需求。

（3）导出和打印功能。提供Excel、PDF 导出格式。提供打印预览功能，用户可以选择打印的内容和格式，以适应不同的打印需求。

（4）定期制订和上报报表。允许用户设置定时任务，定期生成报表，减轻用户手动生成的工作负担。还可以将定期生成的报表自动上报到指定的目标，提高工作效率。

（5）数据分析。提供图表展示功能，让用户更直观地理解用电数据趋势和关联性。允许用户对不同分类方式下的数据进行比较和分析。

（6）报表历史管理。保存生成的历史报表，方便用户回溯和对比历史数据。

3 新一代用电信息采集系统在乡镇供电所线损治理中的应用

3.1 用户窃电管理

在新一代用电信息采集系统中体现为，该窃电用户所在台区线损前期正常，某日开始突增，连续几日如此。所以在用电检查工作中，可利用这一特点，针对高损耗台区展开排查治理工作。为了避免用户私自开启计量箱，可定期检查计量装置封印，常态化开展计量箱巡视工作。

3.2 电网元器件损耗管理

电网元器件损耗值理论上来说可以计算，但是受环境、温度、时间、磁场等多种不确定因素影响，会导致理论计算值与实际损耗量不符。例如，供电半径过大，压降变化明显；供电线路线径过小，阻值升高；变压器老化，铜铁损加剧；接户线裸露，部分杆上接头氧化等电网本身的原因同样会导致线损升高。

3.3 电能表时钟偏差管理

电能表时钟偏差导致的线损异常在新一代用电信息采集系统中体现为同一台区连续2 d 线损一正一负，且理论上来说数值大小应该相同。可以通过新一代用电信息采集系统中的授时功能进行电能表时钟校对，解决时钟超差在15 min 之内的电能表引起的线损异常问题。针对那些时钟超差过大，无法对时的电能表，则需要一线工作人员到现场进行更换。

4 结束语

新一代用电信息采集系统在乡镇供电所线损治理中发挥了关键作用，通过系统的实时数据采集、精准控制及智能分析，成功降低了线损水平。实时监测和分析工具帮助供电所快速发现线路问题，并及时采取纠正措施，有效防止损耗。报表管理系统为供电所提供了直观全面的用电信息，有助于科学决策和优化运营。总之，新一代用电信息采集系统在乡镇供电所的线损治理中显著提升了工作效率，为电力系统的可靠运行和经济发展提供了技术支持。

参考文献

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