高新強，安英會

（1.靖西縣水利電業(yè)有限公司，廣西 靖西 533800；2.廣西電力職業(yè)技術學院，南寧 530007）

計量數(shù)據(jù)傳輸管理系統(tǒng)在地方電網的應用探析

高新強1，安英會2

（1.靖西縣水利電業(yè)有限公司，廣西 靖西 533800；2.廣西電力職業(yè)技術學院，南寧 530007）

線損管理是供電企業(yè)日常管理的重要環(huán)節(jié)，但因各種因素影響，計量數(shù)據(jù)的準確和完整性有時得不到保障，從而無法采取有效的降損措施。針對該問題，提出應用計量傳輸管理系統(tǒng)予以解決，就該系統(tǒng)的構架、原理、軟件、硬件構成進行了闡述，并將該系統(tǒng)應用于靖西縣地方電網，實踐表明：系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，能有效提高供電企業(yè)的工作效率與準確性，經濟效益顯著。

計量數(shù)據(jù)；管理系統(tǒng)；地方電網

居高不下的線損一直是困擾電力行業(yè)的難題，而降低線損的前提是獲得準確的線損情況，可實際由于用電客戶分散、抄表不及時、漏抄估抄、偷逃電、計量設備損壞等原因導致計算出的線損與實際情況存在誤差，不準確的線損數(shù)據(jù)無法準確指導下一步降損措施，即使采取了一定的降損措施，也沒有準確的線損數(shù)據(jù)來驗證該措施的正確性和必要性。

而隨著經濟的發(fā)展，全國社會用電量將不斷增加，降低線損和減少電量流失成為全國供電企業(yè)的共同目標。由于供電企業(yè)體系龐大，計量點分散眾多，計量設備及供應商多，導致經營管理成本和供電線損較高，其經營管理難點和問題主要體現(xiàn)在：

（1）電網線損不準確：不能精準地獲取電量信息導致無法對線損進行經營分析，且不能準確有效地提供降低線損的決策，計量設備巡檢維護不及時；

（2）企業(yè)用電情況不了解：重點用戶不能實時監(jiān)控，偷、漏、逃電等行為不能及時發(fā)現(xiàn)和預防控制；

（3）電量流失不可見：不能根據(jù)線路、變電站、臺變、專變的變化參數(shù)在空載、低負荷以及超載情況下及時有效準確計量；

（4）業(yè)務數(shù)據(jù)不及時：計量點分散眾多、計量設備及供應商多等導致時效性差和效率低，數(shù)據(jù)不準確和不及時。

1 計量傳輸管理系統(tǒng)概述

計量數(shù)據(jù)傳輸管理系統(tǒng)就是在國家電網“智能電網”發(fā)展規(guī)劃前提下，在供電用電現(xiàn)狀的背景下應運而生的一個有效提高供電企業(yè)經濟效益的一個綜合解決方案，該方案綜合了先進的計量技術、自動控制技術、計算機及網絡通信技術，滿足國家和行業(yè)相關標準，能提升供電企業(yè)的安全生產和精細化管理，提供有效的線損策略和措施。

1.1 系統(tǒng)介紹

計量數(shù)據(jù)傳輸管理系統(tǒng)是對計量設備、供用電設備及設備供應商等進行科學、合理地集中管理和分析的綜合管理平臺，為供電企業(yè)提供各類有效決策依據(jù)和解決方法，提高經濟效益和服務水平。

計量數(shù)據(jù)傳輸管理系統(tǒng)主要由軟硬件兩部分組成[1]。硬件設備包括6個部分組成：

（1）計量數(shù)據(jù)傳輸管理器（終端）：主要安裝在變電站、公共臺變、專變等各大計量點或主支干線的計量區(qū)域的計量設備和智能開關、無功補償?shù)扔嬃吭O備，兼容除機械表外的所有廠家的計量設備，可對計量箱開箱、計量設備異位、電表開蓋和電表編程事件監(jiān)控，有效防止竊電及計量設備巡檢維護等；

（2）計量數(shù)據(jù)采集器：新型的智能數(shù)據(jù)采集設備，主要實現(xiàn)對分散的計量點的計量數(shù)據(jù)采集，兼容除機械表外的所有廠家的計量設備；

（3）寬負載智能計量裝置：采用擴大采樣量程對空載、低載、超載進行精準計量，能有效地防止低負荷漏計量或惡意超負荷竊電；

（4）智能開關：應用于配電網（城網、農網）中，它對6 kV或10 kV架空線路上的柱上開關、分段開關、聯(lián)絡開關等一次設備進行控制操作，從而實現(xiàn)配電網故障定位、故障隔離和自動快速恢復非故障區(qū)域供電；

（5）計量設備巡檢：實現(xiàn)對計量設備進行有效地巡視維護，防止人為因素不能到場巡檢，及時發(fā)現(xiàn)設備異常，排除設備隱患，防止設備事故，保證供用電設備安全運行；

（6）其它設備：可接入復合變比電能表、高壓計量專變用戶三相多功能電能表、多變比互感器調整裝置、智能開關、遙控跌落器、無功補償?shù)裙┯秒娫O備進行管理。

軟件平臺主要是計量數(shù)據(jù)傳輸管理平臺，可選部署在互聯(lián)網或者供電企業(yè)內網，主要由前置機、數(shù)據(jù)庫服務器和應用服務器組成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、預付費管理、遠程控制和統(tǒng)計分析等功能。

1.2 計量數(shù)據(jù)的管理

計量數(shù)據(jù)集中管理包括計量數(shù)據(jù)采集及計量相關數(shù)據(jù)采集兩個方面[2]。

系統(tǒng)可以實現(xiàn)對臺區(qū)用戶（含變電站用戶、專變用戶、發(fā)電廠）和居民用戶電能數(shù)據(jù)采集。

系統(tǒng)可實時召測或根據(jù)設定的采集時段自動采集各電能表的實時電量、月末零點凍結電量、日零點凍結電量。也可讀取三相多功能表失流、失壓、編程狀態(tài)等事件及記錄。系統(tǒng)兼容除機械表外的所有電子電能表，支持無線、載波、光纖、脈沖等。同時可對電能表是否正常工作進行監(jiān)測、最末端供電質量進行監(jiān)測。

計量數(shù)據(jù)傳輸管理器安裝于變電站、發(fā)電站、臺區(qū)、專變用戶等高低壓側，上端連接計量數(shù)據(jù)管理平臺，下端連接各類計量設備、寬負載智能計量裝置、巡檢裝置及其它設備等，計量數(shù)據(jù)管理平臺通過管理器實現(xiàn)對計量設備的數(shù)據(jù)采集、管理和控制（見圖1）。

圖1 功能架構圖

計量數(shù)據(jù)傳輸管理器實現(xiàn)對變電站、公共臺變、發(fā)電廠、專變等各計量點或線路主支線的計量區(qū)域的計量數(shù)據(jù)采集。對計量設備箱開關箱進行實時監(jiān)測，預防開箱動電能表竊電行為進行監(jiān)控來達到防竊電的效果。對電力設備防盜實時監(jiān)控，對計量設備進行有效的巡視。

通過一種新型的智能數(shù)據(jù)采集設備，計量數(shù)據(jù)采集器對分散的計量點進行計量數(shù)據(jù)采集，克服了以往人為滲水、時效性差、統(tǒng)計計算工作量大等不足，有助于供電企業(yè)科學運作與管理。

計量其它相關數(shù)據(jù)采集：采集無功補償電容是否投切數(shù)據(jù)。采集交流采樣裝置數(shù)據(jù)或電壓監(jiān)測儀數(shù)據(jù)，包含電壓、諧波等參數(shù)。采集各主干線、支線配網智能開關狀態(tài)。采集變壓器運行狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提供各種分析曲線、數(shù)據(jù)結果。

1.3 計量數(shù)據(jù)分析

1.3.1 線損統(tǒng)計分析

（1）線路線損分析：根據(jù)線路考核單元供電量和售電量，按月統(tǒng)計線路線損電量、線損率、本月線損率、季度累計線損率、年累計線損率。獲取線路線損計劃指標，計算出實際線損率與計劃指標值的差異值；

（2）臺區(qū)線損分析：根據(jù)臺區(qū)考核單元供電量和售電量，按月統(tǒng)計臺區(qū)線損電量、本月線損率、季度累計線損率、年累計線損率。獲取臺區(qū)線損指標，計算出實際線損率與計劃指標值的差異值；

（3）分壓線損分析：按電壓等級，分級統(tǒng)計線路的線損。分壓線損統(tǒng)計主要包括高壓側線損和低壓側線損，獲取各電壓等級線損計劃指標，計算出實際線損率與計劃指標值的差異值[3]。

1.3.2 用電行為分析

用戶的用電數(shù)據(jù)中隱藏著用戶的用電行為習慣，對這些用電數(shù)據(jù)進行挖掘并研究用戶類型，可以幫助電網了解用戶的個性化、差異化服務需求，從而進一步拓展服務的深度和廣度，為未來的電力需求側響應政策的制定提供數(shù)據(jù)支撐。

計量數(shù)據(jù)傳輸管理系統(tǒng)實時從現(xiàn)場獲得的基礎用電數(shù)據(jù)儲存于專用數(shù)據(jù)庫內，將這些數(shù)據(jù)導入用戶用電行為分析模型，即可得出用戶的用電行為習慣，對用戶進行分類管理，進而提高供電服務質量。

1.3.3 用電量及異常數(shù)據(jù)分析

包括電能量的查詢、統(tǒng)計對比及特性分析等。（1）排名分析：按供電單位展示某時間范圍內最大電能量、最小電能量排名前N位的用戶數(shù)；

（2）統(tǒng)計電能量查詢：分供電單位、行業(yè)、容量、電壓等級等統(tǒng)計日、周、月、年統(tǒng)計電能量數(shù)據(jù)，支持按照時間進行同比和環(huán)比查詢；

（3）電能量特性統(tǒng)計：包括電能量峰谷分析、電能量突變分析等。

異常數(shù)據(jù)分析的項目包括：采集數(shù)據(jù)異常分析、表計時鐘與標準時鐘誤差分析。采集數(shù)據(jù)分時電量合計與總電量比較誤差異常分析，同一計量點有功和無功數(shù)據(jù)背離。有功有數(shù)而無功無數(shù)或相反、計量表箱異動及電子鉛封破壞分析、負荷超變壓器容量分析、負荷與電量0值分析、同一計量點有功和無功不一致分析、功率電量全為零分析、巡測失敗分析、供電時間分析、復位次數(shù)分析、功率因數(shù)分析等。

1.3.4 反竊電分析

為提高反竊電的水平，系統(tǒng)可以同時采集計量回路和保護回路的電能量、負荷以及電流、電壓曲線，比較二者差異，可以很有效的發(fā)現(xiàn)用電異常特征，打擊竊電行為。

系統(tǒng)根據(jù)采集的電能量數(shù)據(jù)、瞬時量數(shù)據(jù)以及事件數(shù)據(jù)，進行自動分析，給出所有異常用電用戶的列表，供稽查人員參考。系統(tǒng)可以采用以下方法進行反竊電分析：

（1）有功電能差動越限法：系統(tǒng)在終端裝置中建立有功電能量差動組，設定差動組的相關參數(shù)，如對比的總加組序號、參照總加組序號、對比時間區(qū)間、對比方法標識、相對偏差值、絕對偏差值等，對比的總加組為計量回路計量點，參照總加組為保護回路計量點，當二者曲線變化不一致時，觸發(fā)有功總電能量差動越限事件，主站接收到事件后，啟動故障處理流程，由相關人員進行處理；

（2）表計狀態(tài)監(jiān)測法：系統(tǒng)接收終端裝置上送的電流回路異常事件、電壓回路異常事件、電表故障信息等表計異常事件，啟動故障處理流程；

（3）計量箱門開關、電能表電子鉛封變位法：利用終端的遙信量采集功能，將計量箱門開關、電能表電子鉛封作為終端裝置采集的遙信量，當計量箱門開關發(fā)生變位時，終端上送狀態(tài)量變位事件，系統(tǒng)接收到告警事件后，啟動故障處理流程；

（4）越限告警法：系統(tǒng)設置終端設備的功率限值、電能量限值等參數(shù)，并接收終端上傳的視在功率越限事件，啟動故障處理流程，由相關人員進行處理；

（5）歷史數(shù)據(jù)比較法：對有竊電嫌疑的用戶進行任意兩天或最近一周的平均用電歷史曲線進行同比和環(huán)比分析，尋找用戶的竊電特征。

1.4 計量決策的管理

根據(jù)計量數(shù)據(jù)分析判斷得出臺區(qū)、專變、線路和設備及供應商等運營情況進行預警，并給出解決的決策措施，如增加多變比互感器提高計量的精準度、增加智能開關減少大面織停電和定位故障、增加無功補償設備保證電壓質量有效降低線路的有功損耗和增加預付費裝置提高電費回收率等。

（1）精準計量：通過系統(tǒng)的用電行為分析提醒報警，給出建議來提高精準計量，如可通過提高電能表的精度等級和互感器之間的匹配，互感器采用多變比互感器；

（2）配網控制與決策：通過對用戶末端電壓的監(jiān)測，識別局部配網的供電狀態(tài)，從而給出建議。如該局部配網是否增加配網設備來實現(xiàn)配電網自動化功能，從而達到對故障識別、隔離、恢復供電及保護；

（3）無功補償：通過對功率因數(shù)、無功功率的分析，系統(tǒng)會自動計算并提醒建議。如新安裝無功補償設備或投切現(xiàn)有無功補償?shù)难a償量，來保證電壓質量，提高用電系統(tǒng)的安全可靠性，而且可有效降低電網的有功損耗，提高經濟效益；

（4）設備更換：通過對在線運行設備的狀態(tài)監(jiān)測與該設備額定參數(shù)的對比分析，提醒是否更換改設備。比如采集變壓器運行狀態(tài)，如溫度、油壓等參數(shù)，通過數(shù)據(jù)分析建議是否更換變壓器；

（5）設備防盜：系統(tǒng)對用電用戶情況及地理信息等數(shù)據(jù)分析，提出是否對配電設備和計量設備的采集監(jiān)控的建議，以達到防止偷配電設備影響電網安全和竊電。通過在設備安裝防盜傳感器來判斷非法入侵以及各類環(huán)境參數(shù)，通過報警終端進行現(xiàn)場聲光告警，同時將警情通過無線網絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心和相關值班人員手機，可以很好地解決設備被盜的問題。

2 系統(tǒng)在地方電網的應用

近兩年來，經與廣州極越電子合作，將該系統(tǒng)應用于靖西縣地方電網。系統(tǒng)已應用于靖西縣28個變電站126條10 kV線路關口表、全部專線用戶計費表、13個小水電發(fā)電廠上網計量表、縣城區(qū)160個公變總表、居民用電戶10 000多個計費表。

計量數(shù)據(jù)傳輸管理系統(tǒng)為供電企業(yè)降低線損提供數(shù)據(jù)依據(jù)，有力支持電費核算、電費回收、用電監(jiān)察和線損分析等功能，提供有效的線損策略和措施，提高供電企業(yè)管理水平和經濟效益。

實踐效果：2014年全縣綜合線損率4.67%，同比下降0.1個百分點；2015年累計綜合線損率為4.36%，與去年同期比下降0.41個百分點。2015年累計電費回收率99.87%，同比上升1.01%。經濟效益方面，按照2014年全年9.32億供電量計算，取得了600萬左右的經濟效益，2015年將預計取得850萬左右的經濟效益。

管理效益也獲得了較大提升：實現(xiàn)了全自動采集數(shù)據(jù)，徹底替代了傳統(tǒng)集抄模式和人工抄表模式，數(shù)據(jù)完整、準確、高效。實現(xiàn)了電量數(shù)據(jù)與營銷系統(tǒng)的無縫接入，使核收工作方便快捷。實現(xiàn)了寬量程追計電量，減少電量流失，提高經濟效益。實現(xiàn)了對供用電行為分析，有效防止竊電，達到精細化用電管理。更好地進行線損統(tǒng)計分析，提供有效的線損策略和措施，提高管理水平和經濟效益。實現(xiàn)對設備的檢定和使用情況分析，對計量設備進行有效的巡視維護。

3 結語

降低線損和減少電量流失是供電企業(yè)的管理的重要環(huán)節(jié)，但由于供電企業(yè)體系龐大，計量點分散眾多，產品多樣性，因此計量數(shù)據(jù)的準確獲得就顯得非常重要。

計量數(shù)據(jù)傳輸管理系統(tǒng)能夠有效解決地方電網計量管理中存在的問題，適用于城鄉(xiāng)電網的計量信息采集與計量設備管理，將分散的計量點和計量設備統(tǒng)一進行數(shù)據(jù)采集、管理和分析，以一種新的服務方式成為現(xiàn)有計量方式的補充和擴展。

經實踐檢驗，系統(tǒng)性價比高，穩(wěn)定可靠，提高了供電企業(yè)的工作效率與準確性，有助于進一步借助信息化技術能夠更好地對人力、設備、材料以及各項資源進行計劃和控制，提升供電企業(yè)的安全生產和精細化管，提供有效的線損策略和措施，提高管理水平和經濟效益。

[1] 舒 毅，歐陽春.基于GPRS網絡的無線抄表系統(tǒng)[J].移動通信，2008（11）：34-36.

[2] 石慶春，馬 銳.遠程抄表系統(tǒng)在電力管理上的應用[J].農業(yè)科技與裝備，2010（4）：71-72.

[3]Q/CSG21001-2008，線損四分管理標準[S].

（責任編輯：周 群）

Application of measurement data transmission management system in local power grid

GAO Xin-qiang1,AN Ying-hui2
（1.Jingxi Water Resources&Electric Power Group Co.Ltd,Jingxi 533800,China;2.Guangxi Electrical Polytechnic Institute,Nanning 530007,China）

Line loss management is an important link of daily management of power supply enterprise.However,ac?curacy and integrity of measurement data sometimes is not guaranteed due to various factors,which prevents effec?tive loss reduction measures.In view of this problem,the measurement data transmission management system is put forward.An introduction was made on the framework,theory,software and hardware.This system had been applied in local power grid of Jingxi County.Application results show this system is stable and reliable,capable of improv?ing work efficiency and accuracy of power supply enterprise with significant economic benefits.

Measurement data;management system;local power grid

TM764

B

1003-1510（2016）01-0063-04

2015-11-30

高新強（1981-），男，安徽渦陽人，現(xiàn)任靖西縣水利電業(yè)有限公司高級工程師，碩士，主要從事電力企業(yè)生產管理工作。