南京易司拓電力科技股份有限公司 緱來兵
在電價改革的重要背景下,隨著國網(wǎng)一體化電量與線損管理系統(tǒng)(以下簡稱“同期線損系統(tǒng)”)的推廣及新的指標考核工作,同時隨著同期線損系統(tǒng)建設(shè)更新迭代,也逐步暴露出各種臺區(qū)線損問題。通過運用新技術(shù)、新設(shè)備、新手段使臺區(qū)線損率保持在合理的損耗范圍內(nèi),能夠提高設(shè)備的經(jīng)濟運行率,同時也能夠提高電能的利用率,為早日實現(xiàn)碳中和出力。
臺區(qū)線損工作涉及面廣、協(xié)調(diào)部門多、時間要求緊、工作強度高、難度大,需要營銷系統(tǒng)、計量自動化系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等多個自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合與深入應(yīng)用,需要生產(chǎn)設(shè)備、營銷和計量等專業(yè)部門有機協(xié)同與密切配合,需要各專業(yè)部門專責人員及相關(guān)組織的集中攻堅,共同解決數(shù)據(jù)完整性、準確性、貫通性和一致性等線損數(shù)據(jù)質(zhì)量問題,以提升線損精益化管理水平,切實降低線損率。
目前,同期線損系統(tǒng)對于臺區(qū)線損異常的判定采取“一刀切”的方法,日線損率在0~10%(含)為達標,月線損率在0~7%(含)為達標,不同臺區(qū)使用同一套標準,臺區(qū)線損合理區(qū)間粗放,因為針對不同類型的負荷,臺區(qū)線損的合理區(qū)間應(yīng)該是不同的。這種判定規(guī)則未考慮到部分輕載且線損率波動較大的臺區(qū),不能從根本上解決臺區(qū)線損存在的實際問題,不利于及時發(fā)現(xiàn)、分析、治理臺區(qū)線損的異常,臺區(qū)線損管理亟須科學(xué)化、信息化、智能化的分析策略和治理方法。
3.1.1 供電所人員結(jié)構(gòu)老齡化
臺區(qū)線損管理和治理的核心關(guān)鍵在于基層供電所,近年來供電所普遍存在人員結(jié)構(gòu)老齡化的現(xiàn)象。年齡較大的老員工,對于同期線損系統(tǒng)中新的指標考核體系的理解能力和接受能力較差,而臺區(qū)線損的考核指標越來越多、考核要求越來越高、新模塊不斷完善,使得供電所人員關(guān)于臺區(qū)線損的工作量和管理難度也在增加,一定程度影響了臺區(qū)線損治理工作的及時性。
3.1.2 線損分析人工耗時長
隨著2019年同期線損系統(tǒng)的實施運行以來,系統(tǒng)功能不斷在迭代、升級,臺區(qū)線損的管理正逐步實現(xiàn)信息化?;鶎泳€損專責在分析異常臺區(qū)時,需要結(jié)合用電信息采集系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)、SG186等多套線損相關(guān)的源端系統(tǒng)進行大量的數(shù)據(jù)對比及數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計、分析工作,此工作需要花大量的時間進行人工統(tǒng)計、校核。
3.1.3 臺區(qū)線損計算延后
同期線損系統(tǒng)目前采用“T-2”機制計算臺區(qū)線損,因此在同期線損系統(tǒng)中只能查看兩天以前的臺區(qū)日線損達標率及經(jīng)濟運行率等相關(guān)指標,導(dǎo)致部分異常臺區(qū)問題發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)持續(xù)兩天異常了,若出現(xiàn)竊電或設(shè)備故障等持續(xù)性異常的臺區(qū)線損問題無法及時發(fā)現(xiàn)、排查與治理,臺區(qū)線損治理效率低下。
3.1.4 設(shè)備管理缺陷
目前,對于部分計量及采集裝置的管理存在缺陷,導(dǎo)致“跑、冒、滴、漏”問題嚴重,如裝置安裝在通信信號差的山區(qū)、裝置長期受風(fēng)吹雨淋出現(xiàn)故障、裝置運行年限較長且未及時進行維修和更換、部分計量裝置未加裝表箱或未進行鉛封等都會對臺區(qū)線損率產(chǎn)生影響。
3.2.1 技術(shù)線損偏高
由于現(xiàn)階段整個配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負荷分布廣、臺區(qū)數(shù)量多等客觀因素,以及經(jīng)濟發(fā)展造成用電負荷需求持續(xù)變化,電網(wǎng)建設(shè)未能很好匹配,導(dǎo)致現(xiàn)階段配電臺區(qū)的技術(shù)(理論)線損較高。
3.2.2 無功補償不足
根據(jù)某單位2020年88個地區(qū)技術(shù)降損評價結(jié)果,存在節(jié)電量空間4.4億kWh、技術(shù)降損項目及相關(guān)降損措施實施后有1.6億元的潛在收益。尤其配變側(cè)無功補償不足及無功補償裝置的管理方式落后引起了較大的技術(shù)線損。
3.2.3 設(shè)備監(jiān)測管理缺陷
目前,技術(shù)降損以專項行動、年度規(guī)定動作方式推進,導(dǎo)致技術(shù)降損項目的針對性不強、決策目標性不清晰;治理設(shè)備運行狀態(tài)未充分感知,具有臺賬不全、工況不明、運維欠缺等問題,導(dǎo)致技術(shù)降損評價效果未達預(yù)期,未能實現(xiàn)精準降損的目的。
4.1.1 落實人員網(wǎng)格化管理,完善線損管理體系
按照營銷線損專責—所長—臺區(qū)經(jīng)理三級網(wǎng)格,實現(xiàn)“人在網(wǎng)格走,事在網(wǎng)格辦”,將臺區(qū)線損解決在網(wǎng)格內(nèi)。每周由供電所長負責召開臺區(qū)線損網(wǎng)格化管理工作周例會,通報本單位每周臺區(qū)線損指標完成情況、臺區(qū)線損治理進度,明確線損治理措施方案、計劃[1]。探索臺區(qū)線損治理的新路徑,解決臺區(qū)線損治理中的疑難雜癥。制定下周臺區(qū)線損排查及治理計劃、部署重點工作,確保采集按計劃消缺、流程按計劃歸檔、線損按計劃治理。
臺區(qū)線損指標管理工作圍繞“精準降損”的目標,以同期線損系統(tǒng)為抓手,臺區(qū)線損精益化管理為重點,做真做實臺區(qū)線損基礎(chǔ)數(shù)據(jù),健全工作體系,強化過程管控,不斷加強專業(yè)基礎(chǔ)管理,固化臺區(qū)線損指標管理機制,深化同期線損系統(tǒng)應(yīng)用,實現(xiàn)臺區(qū)線損業(yè)務(wù)規(guī)范化、管理精益化和管控常態(tài)化,圍繞最先最優(yōu)指標體系,橫向爭先,縱向爭優(yōu),建立目標明確、責任清晰的臺區(qū)線損指標管理體系。
4.1.2 “雙率對比”和“四色預(yù)警”的管理模式
臺區(qū)線損管家通過將用電信息采集系統(tǒng)及同期線損系統(tǒng)的臺區(qū)檔案、臺區(qū)日線損、臺區(qū)日累計線損數(shù)據(jù)接入,實現(xiàn)同期線損系統(tǒng)與用電信息采集系統(tǒng)的臺區(qū)線損率對比、偏差分析、四色健康碼預(yù)警,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)同源,促進臺區(qū)線損源端數(shù)據(jù)統(tǒng)一性整改,極大地縮減了系統(tǒng)側(cè)排查時人工工作量。四色健康碼預(yù)警可分為累計線損率數(shù)據(jù)預(yù)警與分區(qū)間段線損率預(yù)警,具體預(yù)警機制如下:
累計線損率四色健康碼預(yù)警機制(數(shù)據(jù)預(yù)警周期、月度累計、數(shù)據(jù)源、同期線損系統(tǒng))。綠碼。持續(xù)達標臺區(qū):截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日線損率長期在0~10%的臺區(qū);灰碼。持續(xù)波動臺區(qū):截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日線損率長期波動或不可算的臺區(qū);紅碼。持續(xù)異常臺區(qū)數(shù):截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日線損率長期不在0~10%(高損或負損)的臺區(qū);黃碼。突發(fā)異常臺區(qū)數(shù):截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日當天線損率不達標,之前持續(xù)達標的臺區(qū)。
分區(qū)間段線損率四色健康碼預(yù)警機制。綠碼:截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日累計線損率在0~4%的臺區(qū);灰碼:截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日累計線損率在4%~5%的臺區(qū);紅碼:截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日累計線損率不在0~10%(高損或負損)臺區(qū);黃碼:截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日累計線損率在5%~10%的臺區(qū)。
4.1.3 臺區(qū)線損“T-1”計算
臺區(qū)線損管家通過接入用電信息采集系統(tǒng)中前一日與當日的臺區(qū)關(guān)口表底、用戶表底數(shù)據(jù)、變壓器—用戶—計量點—表箱—電表的匹配關(guān)系數(shù)據(jù),進而可實現(xiàn)實時計算T-1日的臺區(qū)線損率。根據(jù)計算結(jié)果能提前一天發(fā)現(xiàn)臺區(qū)線損問題,提前對采集異常的臺區(qū)及用戶、前一日線損異常的臺區(qū)進行預(yù)警,提高異常臺區(qū)的排查及治理效率。
4.1.4 完善計量采集裝置管理機制
著力抓好公變側(cè)采集異常及設(shè)備故障治理。開展公變終端分批次抽檢,重點排查發(fā)生過臺區(qū)線損率突變的設(shè)備;加強問題設(shè)備的更換力度,對負損與電量成正比例的臺區(qū),重點排查配置參數(shù)不準確的互感器;加快公變終端采集失敗、失壓失流、錯接線等問題的日監(jiān)控,對無需停電作業(yè)的缺陷按T+1要求完成治理。
加強用戶采集運維管理,規(guī)范采集作業(yè)流程。落實計量標準化作業(yè)要求,采集終端與互感器、表計等同步安裝,用戶帶電當日完成采集接入工作,確保數(shù)據(jù)及時采集。規(guī)范執(zhí)行換表流程,在SG186系統(tǒng)中準確錄入新、舊電表正反向表底數(shù)據(jù)、互感器倍率等數(shù)據(jù)。
開展技術(shù)降損治理,推進技術(shù)降損治理與配網(wǎng)建設(shè)改造的有機融合?;谕诰€損降損成果,開展異常臺區(qū)的量化計算和異常成因分析,開展治理措施的輔助決策和有序立項,投入設(shè)備科學(xué)、精準、精益治理和運方優(yōu)化。
以有效解決配網(wǎng)側(cè)技術(shù)降損治理為目標,建立“基礎(chǔ)收資—水平評價—成因分析—輔助決策—綜合治理—閉環(huán)評估”的精益化治理管控體系。整套體系以海量運行數(shù)據(jù)、指標統(tǒng)計和技術(shù)降損評價結(jié)果為基礎(chǔ),結(jié)合配電網(wǎng)潮流計算和綜合治理仿真等數(shù)據(jù)驅(qū)動型的先進工具手段,通過現(xiàn)場實踐經(jīng)驗豐富的技術(shù)專家團隊開展專業(yè)分析,采用針對性的、因地制宜的綜合治理措施,融合實際現(xiàn)場經(jīng)驗驗證的治理設(shè)備精細選型和一體化的監(jiān)控集成,以及精益化的閉環(huán)評價與管控跟蹤治理,確保治理后效果。
4.2.1 收資評價
以電網(wǎng)源端系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)、同期線損系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)、技術(shù)降損評價結(jié)果為基礎(chǔ),以高損臺區(qū)為主要收資對象,利用個性化的調(diào)研收資文件模板,進入生產(chǎn)、調(diào)度、營銷、供電所等部門,通過人工收集、系統(tǒng)導(dǎo)出等方式對包括各源端自動化系統(tǒng)(包括:SCADA、PMS、GIS、用電信息采集系統(tǒng)、同期線損系統(tǒng)、供服平臺)、電子化材料、紙質(zhì)材料、現(xiàn)場設(shè)備資料等信息源頭進行收集。完成資料收集工作后,配電臺區(qū)、配電設(shè)備等維度開展技術(shù)降損評價工作。
4.2.2 成因分析
利用配網(wǎng)線損治理仿真工具對待治理的高損配電臺區(qū)在多種負荷狀態(tài)下進行仿真模擬計算,完成高損臺區(qū)成因分析,并輸出最終成因分析報告。
4.2.3 輔助決策
針對高損、非經(jīng)濟運行臺區(qū),基于臺區(qū)線損治理平臺和相關(guān)攻堅,遵循國網(wǎng)“技術(shù)降損分析評價”導(dǎo)則,開展配變臺區(qū)線損評價、高損成因分析、薄弱點定位、治理措施仿真輔助決策,形成針對性的治理方案,實現(xiàn)一臺區(qū)一方案。
以同期線損系統(tǒng)數(shù)據(jù)為主,融合電能量采集系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)等源端業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù),開展配電臺區(qū)線損合理區(qū)間分析和線損指標綜合評價,精準定位需要綜合治理的非優(yōu)質(zhì)臺區(qū)清單。開展電網(wǎng)典型場景負荷特征分析,開展高線損臺區(qū)影響機理、關(guān)聯(lián)指標和靈敏度分析。以各自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),開展臺區(qū)的線損分析計算,結(jié)合仿真、模擬、約束、擇優(yōu)等手段,精確分析臺區(qū)線損異常原因,實現(xiàn)智能降損輔助決策,輸出臺區(qū)降損治理方案。
“配網(wǎng)技術(shù)降損及電壓治理輔助決策軟件”基于改進型前推回代潮流算法、無功優(yōu)化、負荷分攤等關(guān)鍵技術(shù),提供配電網(wǎng)線損、電壓評估、無功電壓優(yōu)化、一次接線圖建模、配電網(wǎng)電壓治理輔助決策、一鍵生成治理方案等功能。為臺區(qū)線損與電壓治理提供全面綜合、經(jīng)濟高效的實用工具。
4.2.4 綜合治理
綜合運用技術(shù)手段開展技術(shù)降損治理,針對配電臺區(qū)線損治理,考慮采取主要的技術(shù)改造措施包括:檔案數(shù)據(jù)源管控、表計數(shù)據(jù)管控、線損工單管控等管理措施、配變改造、配網(wǎng)無功補償裝置優(yōu)化部署應(yīng)用、三相不平衡治理、有載調(diào)容變壓器節(jié)能運行、線路改造以及配電物聯(lián)網(wǎng)、分布式儲能等新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用,如圖4所示[2]。
4.2.5 閉環(huán)評估
治理工作完成后,開展與收資評價相同的工作,根據(jù)治理措施和治理設(shè)備運行周期,結(jié)合周期性的滾動收資評價,利用源端自動化系統(tǒng)(與上文中收資評價相同)數(shù)據(jù)對治理成效進行驗證,與治理前治理方案的預(yù)期成效進行比對,再次評價結(jié)果判斷高損配電臺區(qū)的線損水平是否回到合理范圍內(nèi)。
在上述工作的基礎(chǔ)上,結(jié)合治理前后的數(shù)據(jù)在同一維度的基礎(chǔ)上完成節(jié)能量的計算,對現(xiàn)場設(shè)備控制參數(shù)有效性、控制策略進行總結(jié),形成初步運行效果評估報告。與此同時,結(jié)合現(xiàn)場實際情況對運行參數(shù)進行調(diào)整優(yōu)化,不斷完善改進預(yù)期效果,徹底實現(xiàn)閉環(huán)管理工作。
5.1.1 問題描述
2021年10月19日,某供電所臺區(qū)線損管理人員在臺區(qū)線損管家中導(dǎo)入18日的表底及戶變關(guān)系等數(shù)據(jù),經(jīng)臺區(qū)線損管家計算后發(fā)現(xiàn)一個公變臺區(qū)18日的線損電量為630kWh,線損率為51.78%,為高損臺區(qū)。
5.1.2 分析過程
通過同期線損系統(tǒng)的臺區(qū)智能看板,查看近期該臺區(qū)線損率的波動情況。
通過臺區(qū)智能看板,可以發(fā)現(xiàn)12日之前該臺區(qū)線損一直穩(wěn)定在1%~3%,屬于低損臺區(qū)(經(jīng)濟運行臺區(qū)),輸入電量與售電量波動趨勢基本重合,但12日、13日臺區(qū)售電量曲線波動較大,同時臺區(qū)線損異常,因此懷疑18日線損異??赡苁怯脩綦娏坎▌右?。
在臺區(qū)線損管家中的臺區(qū)T-1日線損統(tǒng)計面板,點擊高損臺區(qū)數(shù)字穿透進去導(dǎo)出后,可以看到該臺區(qū)10月18日高損,主要是由用戶XX銅鎳有限公司電量異常引起。通過分析用電信息采集系統(tǒng)查看用戶,XX銅鎳有限公司抄表數(shù)據(jù)如圖7所示。
根據(jù)圖7發(fā)現(xiàn)該用戶18日抄表數(shù)據(jù)缺失,導(dǎo)致用戶電量無法精確計量,采集系統(tǒng)采用表底估算,造成臺區(qū)高損。
供電所指派臺區(qū)經(jīng)理現(xiàn)場排查后發(fā)現(xiàn)該用戶18日采集掉線,導(dǎo)致采集系統(tǒng)中該用戶表底數(shù)據(jù)缺失。
5.1.3 解決措施
現(xiàn)場對用戶進行采集維護后,同期線損系統(tǒng)與用電信息采集統(tǒng)線損率均恢復(fù)正常,且線損率滿足經(jīng)濟運行。
東風(fēng)B臺區(qū)容量315kVA,臺區(qū)存在季節(jié)性負荷問題,在采茶季節(jié)用電負荷激增,平時又長期處于輕載狀態(tài),通過線損輔助分析平臺分析,根據(jù)治理方案為采用低空載損耗的非晶合金SBH15-M-400/10變壓器方式,考慮到非晶合金變壓器噪聲過大經(jīng)過勘查現(xiàn)場實際條件后公司創(chuàng)新提出了新的解決思路,即采用費效比更高的一臺兩變的新方案。
公司物資部門查詢庫存配電變壓器,發(fā)現(xiàn)SBH15-M-100/10可再利用。該配電變壓器2013年12月出廠,2019年7月16日因臺區(qū)增容拆除,經(jīng)試驗后合格,可再利用。為實現(xiàn)“一臺兩變”的供電方案,公司在配變低壓側(cè)安裝轉(zhuǎn)換箱,配備雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān),原有臺區(qū)變壓器不動,在旁邊新增一臺小容量變壓器,3月15日至5月15日茶季啟用原變壓器供電,5月15日至次年3月15日啟用SBH15-M-100/10供電,不僅滿足了高負荷用電問題,同時解決了輕載鐵損過高問題,而且還節(jié)約了成本,達到了同樣的效果,在采用了新方案后這個臺區(qū)變壓器損耗由每年3636.6kWh,降低為1284.5kWh,年節(jié)電量2352kWh。降低碳排放1846.31kg。
充分認識“碳達峰、碳中和”背景下電網(wǎng)公司開展降損的工作價值,針對同期線損系統(tǒng)中臺區(qū)線損指標“一刀切”的問題,從技術(shù)與管理方面分析線損異常原因。采用雙率對比及四色預(yù)警的管理降損、利用技術(shù)降損輔助決策軟件仿真分析的技術(shù)降損,而提出針對性的閉環(huán)管控策略,落實至管理制度與流程,以全面支撐管理降損,推進智能精益降損與挖潛增效,對實現(xiàn)線損精益化管理具有重要意義。