池海濤，高 凱，姚衛(wèi)鋒

(1.國網(wǎng)上海市電力公司市北供電公司，上海 200072；2.上海欣能信息科技發(fā)展有限公司，上海 200025)

線損是電能從發(fā)電廠傳輸?shù)娇蛻暨^程中，在電力網(wǎng)的輸送、分配、管理等環(huán)節(jié)所產生的電能損耗和損失[1]。它是供電企業(yè)日常管理工作中不可或缺的一項重要經濟技術指標，可全面系統(tǒng)地衡量供電企業(yè)的綜合管理水平。線損種類可分為統(tǒng)計線損、理論線損、管理線損、經濟線損等，其中統(tǒng)計線損是考核線損指標完成情況的唯一依據(jù)。管理線損指的是其他損失或不明損失，由于管理線損的影響，統(tǒng)計線損不能反應真實線損[2-3]。本文將探討如何利用電能量采集系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)，通過分析計算發(fā)現(xiàn)諸如計量裝置的誤差、用戶電量問題、缺相失壓等問題，指導消缺，提高公司線損管理水平。

1 研究背景

國網(wǎng)上海市電力公司早在2007年開始試點了線損精細化分析和管理，通過運用生產管理系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)、綜合數(shù)據(jù)平臺、電能量采集系統(tǒng)、SCADA、DSCADA、集抄系統(tǒng)、負荷管理系統(tǒng)等所有與電能量采集有關的系統(tǒng)，接入各電能量采集系統(tǒng)所采集的供、售電側電能量數(shù)據(jù)，依據(jù)生產管理系統(tǒng)的電網(wǎng)拓撲結構計算線損。通過跟蹤核查線損異常數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了因計量裝置存在問題、用戶竊電等原因造成售電量的損失，挽回了一定的經濟損失，取得了一定的成效。但是由于涉及的系統(tǒng)較多，數(shù)據(jù)交換較為復雜，一旦出現(xiàn)線損數(shù)據(jù)異常，查證問題根源較為困難，也很難做到周線損、日線損的計算。

近年來，隨著變電站光纖全覆蓋，變電站和用戶側智能化計量裝置的全覆蓋，35 kV及以上線路的供、售電側電量數(shù)據(jù)采集實時性、準確性大大提高，為35 kV及以上線損的計算提供了基礎。國家電網(wǎng)公司對線損指標的也提出了相關要求，作為電網(wǎng)智能化的重要基礎，如何降低線路損耗成為亟待解決的問題。

相關線損工作經驗表明，能夠在線損不合理情況發(fā)生之時，快速定位分辨不合理原因并及時消除不合理原因，將對線損影響降到最低，從而達到對中高壓線路線損進行有效管理的目標。國網(wǎng)上海市北供電公司，有多年的SCADA系統(tǒng)和電能量采集系統(tǒng)使用經驗和線損分析的實際經驗，掌握實際的電網(wǎng)網(wǎng)架結構，對于如何計算分析線路線損有足夠的知識儲備，能夠為本次研究的開展提供強有力的理論技術支持。

電能量采集系統(tǒng)，是國網(wǎng)上海市電力公司調度控制中心面向變電站電度量數(shù)據(jù)采集及相關應用的在運系統(tǒng)。系統(tǒng)自2005年4月開始建設，截至目前己建設成為能采集外省關口數(shù)據(jù)、電廠數(shù)據(jù)、以及全部上海電力公司35 kV及以上變電站電度表電量的龐大系統(tǒng)，(系統(tǒng)拓撲見圖1)。

目前已能夠實現(xiàn)市北供電公司所有35 kV及以上變電站電能量數(shù)據(jù)采集，和通過用電信息采集系統(tǒng)采集到35 kV及以上專線用戶電量數(shù)據(jù)，是本課題研究的大數(shù)據(jù)來源?，F(xiàn)已能夠計算市北公司35 kV及以上線路月線損、周線損、日線損，并且能篩查出線損不合理線路清單，以報表形式呈現(xiàn)。

圖1 電能量采集系統(tǒng)拓撲圖

2 實現(xiàn)方案

本文所要討論的就是如何實現(xiàn)電網(wǎng)中高壓線路線損的分析與缺陷預判，研究對象是國網(wǎng)上海市北供電公司，研究平臺是電能量采集系統(tǒng)。

本次研究采用的方案就是梳理總結市北供電公司在過去線損不合理分析工作中積累的經驗，羅列造成線損不合理的原因，通過電能量采集系統(tǒng)中已采集到的數(shù)據(jù)計算和篩查，尋找和造成線損不合理原因的關系，作為判斷的依據(jù)，編寫一套算法，對線損不合理線路進行缺陷預判和原因分析，最終以報表的形式呈現(xiàn)。目的是將線損不合格成因分析工作由人工主觀靠經驗分析轉變?yōu)橄到y(tǒng)客觀智能分析，從而擺脫對人工作經驗的依賴以及由此造成的分析結果因人而異的偏差，使診斷結果定位更精準，分析更細致，大大縮小了故障排查范圍，為消缺作業(yè)提供了依據(jù)節(jié)省了時間，將故障對線損的影響降到最低，為追補電量提供依據(jù)，從而達到降低線損的管理目標。

3 計算規(guī)則

目前使用的線損率計算公式如下：

供電量=供電側的正向有功+售電側的反向有功

售電量=售電側的正向有功+供電側的反向有功

線損率=(供電量-售電量)/供電量×100%[4]

根據(jù)國網(wǎng)最新要求，判斷線路線損和母線平衡是否合理的標準如下，本技術方案判斷合理皆按此標準執(zhí)行：

220 kV及以上母線平衡合理閥值[-1%，1%]

220 kV以下35 kV以上母線平衡合理閥值[-2%，2%]

220 kV及以上線路線損閥值[0，2%]

220 kV以下35 kV以上線路線損閥值[0，3%]

根據(jù)國網(wǎng)最新要求，35kV及以上線路輕載、空載、備用白名單系統(tǒng)自動判斷合理規(guī)則如下：

(1)線路輸入、輸出電量大于等于0且小于等于其電壓等級的閾值，其中：

500(330)kV及以上：≤1 200萬kWh

220 kV：≤300萬kWh

110 kV：≤100萬kWh

35 kV：≤40萬kWh

(2)輸入、輸出模型中參與計算的計量點電量需完整不為0，若計量點電量為0需其上下表底完整且相等。統(tǒng)計出7項常見導致線損不合理的原因，分析過程如下：

1)數(shù)據(jù)缺失： 分析月初月末底碼值(歷史數(shù)據(jù)表中)是否缺失，若月初或月末底碼值缺失則數(shù)據(jù)缺失，分析結束；若底碼值不缺失，累加計算范圍內的日增量電量，與底碼值進行比較，若用底碼與用增量算出的電量差值超出給定的閥值(閥值取電表倍率)，則數(shù)據(jù)缺失；

2)換表或倍率更新差異： 對于包含換表或倍率更新的測點的線路，在計算該測點電量時，使用日增量累加值代替底碼值算出的電量，重新計算該條線路線損，若線損合理，則說明換表或倍率更新差異導致線損不合理，分析結束，若線損仍不合理，計算分析下一步。

3)疑似失壓： 對于線損不合理的線路，分析計算范圍內日線損的變化趨勢，若日線損由合理變?yōu)椴缓侠?，取第一個不合理的那天分析(暫標記A號)，或不合理變?yōu)楹侠?已修復)取最后一個不合理的那天分析(暫標記A號)， 若該天線損率大于0，則分析售電側的各個測點，若該天線損率小于0，則分析供電側各個測點(用戶除外)， 取待分析測點于A號的電量， 與前后5天(若是由合理變不合理，則是5天前，若是不合理變合理，則5天后，暫標記B號)的電量做比對，若A電量=B電量×1/3×(±5%)，或A電量=B電量×2/3(±5%)，則疑似失壓，分析結束，若不滿足，對于公共線路繼續(xù)第四步分析，對于專線用戶，若B 線損率×2/3

4)疑似倍率變更(與失壓得判斷方法類似)：計算范圍內，某天的日線損突然變?yōu)楹侠砘虿缓侠恚撎斓碾娏颗c前后5天的電量變化值與通常的倍率變化跨度相近。常用流變300/5、800/5、1 200/5。

假設該天電量為A，5天前電量為B，當前倍率為C，實際倍率為D。

計算A/C*D和B比較，D用常用流變代入計算，直到差值在±5%之間，則判斷為疑似倍率更新。

5)小負線損：線損率在0和-2之間 。

6)疑似用戶數(shù)據(jù)有問題(專線)：

本條原因分析涉及電能量采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫里兩張表(見表1和表2)：

表1 母線平衡月數(shù)據(jù)表

表2 線損計算月數(shù)據(jù)表

系統(tǒng)計算時分別去上述兩張表中的Flag值如果線路供電側所在母線是合理的，線損不合理，則判斷疑似用戶數(shù)據(jù)有問題。

7)疑似運行方式調整，供運維人員參考判斷。

以上7點分析都是層層遞進的，其中第①②點指向返回到電能量采集系統(tǒng)中去補招數(shù)據(jù)或補填記錄，第③點指向去現(xiàn)場核查，第④⑦點指向去和運行核查，第⑤提示用戶小負線損這一特別情況，第⑥點提示用戶去找用采核查。

線損不合格原因分析流程圖見圖2。

圖2 線損不合格原因分析流程圖

4 結語

本方法基于海量電能量采集系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)和用戶電量數(shù)據(jù)分析計算，將線損不合格成因分析工作由人工主觀靠經驗分析轉變?yōu)橄到y(tǒng)客觀自動分析，使診斷結果定位更精準，分析更細致，該方法使用簡便，只需要生產一張報表，就將所有不合格原因列舉出來，根據(jù)診斷結果可以直接指導運維人員處理問題,有效地減少了人為因素造成的損失，及時發(fā)現(xiàn)計量裝置的損壞、失壓、斷相、或二次回路故障等問題，為追補電量提供了準確數(shù)據(jù)，實現(xiàn)計量設備監(jiān)測和快速維護[3]。

今后將繼續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)的智能判據(jù)，將線損管理工作中新遇到的線損不合理原因集成進來，使分析更準確，另一方面進一步挖掘海量電能量采集系統(tǒng)的電量數(shù)據(jù)價值，使得數(shù)據(jù)再利用[5]，提升線損管理水平。