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摘 要:针对线损管理的意义与重要性,在简单介绍四分线损基本概念的基础上,对线损管理过程中电能计量自动化具体应用进行深入分析,即采用以电能计量自动化为基础的线损管理系统,为切实做好线损管理工作,提高线损管理整体水平提供可靠技术支持与保证。
关键词:电能计量自动化;线损管理
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)20-0074-02
线损是指电能传输时产生的损耗,是电网损耗总称,由自然线损与管理线损两部分组成。其中,自然线损即电能传输中无法避免的损耗,而管理线损为由于偷电、漏电和误差造成的损失。对线损进行统计和分析是进行线损管理工作的重点所在,只有保证线损统计、计算结果的准确性,才能提高线损分析全面性与科学性,进而以最快的速度找出异常、问题及其产生原因,为后续管理工作提供参考依据。在这一过程中,为保证线损统计、计算结果的准确性,需要用到电能计量自动化技术。
1 四分线损基本概念
所谓四分线损,主要指的是将辖区电网的线损采用以下四个模式进行综合管理,即分压管理、分区管理、分线管理与分台区管理。其中,分区管理是指对电网按照供电区域划分成多个管理单位,负责对线损情况进行统计、分析与考核。这种管理模式对管理单位进行考核,对象是综合线损率,从宏观角度对辖区线损进行考察;分压管理是指对电网按照电压等级对线损情况进行统计、分析与考核。从宏观角度上,对各电压等级条件下的线损进行考察;分线管理是指对电网中所有主设备及其元件实际损耗进行统计、分析与考核,其主要考核三种设备,分别为馈线、送电线路与主变;分台区管理是指对不同公配变供电区域的实际线损情况进行统计、分析和考核[1]。
2 以电能计量自动化为基础的线损管理系统
计量自动化能自动完成各计量点准确计算,为线损情况的分析计算和管理奠定良好基础。在完成线损计算后,根据计算结果与相关资料对线损情况进行分析与统计。对于线损的计算,其关键在于构建相应的数学模型,简单来说就是各个计量点间的相互关系。
2.1 模型建立
线损率可采用以下公式计算得出:线损率=[(供入电量-供出电量)/供入电量]×100%。在四分线损管理模式下,由于线损率可采用相同的公式进行计算得出,所以可建立一个通用模型。理论上线损率的计算完全相同,仅是电量的供入与供出有所不同。系统中,将需要进行分析的线损作为分析对象,如基于分线管理模式的馈线线损等。对于线损分析对象,它主要由若干通用属性构成,如类型、名称与电压等级等;供入与供出还包含两类对象,分别为子线损分析与计量点。其中,子线损分析同样属于线损分析对象,对一类计量点进行分组和打包处理后,融入其它类型的分析对象。线损分析对象的概念模型如图1所示[2]。
由图1可知,每个对象包含若干电量明细。在明细中包含的电量,均来源于电量的计量自动化,对计量点一一对应。在电量明细当中,电量有供入类型与供出类型两种。而引用对象也有两种类型,分别为子线损分析与计量点。若将引用对象确定为计量点,则可在现有系统资料当中随意选择某个节点。
2.2 线损计算
在线损计算方面实现自动化主要有以下两个方面:建立或确定线损分析对象与对线损率进行自动化计算。虽然采用以上方法能建立数学模型,但这并不能完全满足实际要求,还需要建立实例化模型,具体方法为在现有资料当中整理确定分析对象。线损对象的建立,是指在初期以现有资料为基础,结合其相互之间的拓扑关系,通过整理得出分析对象及其电量明细。然后对系统中的资料变化情况进行实时监控,根据监测结构对分析对象进行增加或适当更改。比如,在变电站进行馈线出线新增时,需以分线为基础,增加相应的线损对象,并在分压过程中通过相关资料的整理进行分析对象的进一步确定[3]。
考虑到电量明细可能会有子线损存在,故在计算前应对组成明细进行解析,将明细的每一个条目都解析成相应的表计资料。然后,根据这一解析后得到的资料,确定电量计算结果,最终对供入电量与供出电量进行准确计算。在系统调度任务当中,应包含模型的建立、解析与线损计算,此外,通过定时调度,还能对线损技术进行自动化处理。
2.3 系统功能
按照用户要求与实际情况,系统在每个环节都有相应的功能,具体可分成以下四个部分:①模型的建立与处理;②报名处理;③线损分析结果查询;④线损计算调度。
2.3.1 基本功能
(1)档案模块可维护线损模型、数据权限与线损指标。其中,模型维护主要是指对线损对象与模型树进行有效维护,并提供可显示明显的界面;数据权限主要用于对各部门操作权限进行合理分配;而线损指标是指對线损对象下达相应的指标,用于确定线损是否处在正常状态[4]。
(2)可提供多种方法用于线损实际情况的准确查询,查询内容包括多时段、多对象两种。其中,多时段查询是指对单个对象在多时段中的线损进行准确查询,同时逐级查看相应的电量明细,并对底层资料予以动态追踪;多对象查询是指对一个时间段内的多个对象进行准确查询,用于线损情况的对比,同时逐级查看相应的电量明细,并对底层资料予以动态追踪。
(3)对线损情况进行分析,掌握统计线损实际情况,其内容包括以下几种:①同期线损的比较,对线损的环比与同比进行对比分析,通过对比确定线损是否正常;②异常分析,以线损指标为依据,在对线损进行计算的过程中,判断是否存在异常,若存在异常,应予以追踪和测量分析,确定异常产生原因;③异常统计,根据对象的种类对多时段异常情况进行统计,同时实时查看异常清单[5]。
2.3.2 辅助功能
除上述系统基本功能外,为保证系统正常使用,发挥应有功能,还应具有以下辅助功能:①自动建立线损模型,通过对各计量点、变电站和馈线等的相关资料的分析,结合其相互之间的拓扑关系构建相应的线损模型。同时通过对现有监控资料等的适当变更来完成模型的自动更新。②线损自动计算,主要分成以下两种:a.自动调度线损计算;b.手工触发线损计算。对于线损的自动计算,它由以下三个部分组成,分别为线损率计算,其计算公式为线损率=[(供入电量-供出电量)/供入电量]×100%;各计量点电量的抽取,包括相应的统计与分析资料;模型解析;③线损调度,其主要作用在于对线损计算和基础资料的抽取等进行调度[6]。
3 结束语
就目前来看,该系统已在我国多个地区的供电局正式运营,收获了良好效果,效率高,且计算结果准确。通过对该系统的应用,能提供实际线损计算,包括日线损与实时线损的准确计算,从根本上解决了采用人工无法对日线损进行计算的难题。然而,虽然系统应用取得良好成效,但仍有很多方面亟待改善,比如,计量自动化亟需进一步普及,需采集的数据未能纳入系统,导致基础数据不够完整;系统自身资料可能与现场实际情况不相符,导致线损模型建立与分析计算都会产生一些问题。针对上述实际问题,各大供电局都在积极解决和处理。从实际运行效果可以看出,利用计量自动化的方法对线损进行计算、分析和管理,不仅能节省大量资源,而且还能带来更好的综合效益,发挥理想的社会效益与经济效益。
参考文献
[1]张 勇.研究用电检查工作中电能计量自动化系统应用[J].通讯世界,2017(20):174~175.
[2]谢 剑.计量自动化系统在配电网线损管理中的应用[J].技术与市场,2017,24(10):188~189.
[3]朱凌霄,张建伟,李 鹏,杨永江,张 勤,陈 鹏.云南计量自动化系统电网线损管理探究[J].云南电力技术,2016,44(06):71~73.
[4]陈珊珊.电能计量自动化在线损管理中的应用[J].电子技术与软件工程,2016(22):145.
[5]高 昕.应用电能计量自动化系统减少线损率波动[J].信息系统工程,2016(01):104.
[6]梁异先.基于线损“四分”管理的电能计量自动化系统的设计与实现[J].现代计算机(专业版),2008(10):168~171.
收稿日期:2018-5-28
关键词:电能计量自动化;线损管理
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)20-0074-02
线损是指电能传输时产生的损耗,是电网损耗总称,由自然线损与管理线损两部分组成。其中,自然线损即电能传输中无法避免的损耗,而管理线损为由于偷电、漏电和误差造成的损失。对线损进行统计和分析是进行线损管理工作的重点所在,只有保证线损统计、计算结果的准确性,才能提高线损分析全面性与科学性,进而以最快的速度找出异常、问题及其产生原因,为后续管理工作提供参考依据。在这一过程中,为保证线损统计、计算结果的准确性,需要用到电能计量自动化技术。
1 四分线损基本概念
所谓四分线损,主要指的是将辖区电网的线损采用以下四个模式进行综合管理,即分压管理、分区管理、分线管理与分台区管理。其中,分区管理是指对电网按照供电区域划分成多个管理单位,负责对线损情况进行统计、分析与考核。这种管理模式对管理单位进行考核,对象是综合线损率,从宏观角度对辖区线损进行考察;分压管理是指对电网按照电压等级对线损情况进行统计、分析与考核。从宏观角度上,对各电压等级条件下的线损进行考察;分线管理是指对电网中所有主设备及其元件实际损耗进行统计、分析与考核,其主要考核三种设备,分别为馈线、送电线路与主变;分台区管理是指对不同公配变供电区域的实际线损情况进行统计、分析和考核[1]。
2 以电能计量自动化为基础的线损管理系统
计量自动化能自动完成各计量点准确计算,为线损情况的分析计算和管理奠定良好基础。在完成线损计算后,根据计算结果与相关资料对线损情况进行分析与统计。对于线损的计算,其关键在于构建相应的数学模型,简单来说就是各个计量点间的相互关系。
2.1 模型建立
线损率可采用以下公式计算得出:线损率=[(供入电量-供出电量)/供入电量]×100%。在四分线损管理模式下,由于线损率可采用相同的公式进行计算得出,所以可建立一个通用模型。理论上线损率的计算完全相同,仅是电量的供入与供出有所不同。系统中,将需要进行分析的线损作为分析对象,如基于分线管理模式的馈线线损等。对于线损分析对象,它主要由若干通用属性构成,如类型、名称与电压等级等;供入与供出还包含两类对象,分别为子线损分析与计量点。其中,子线损分析同样属于线损分析对象,对一类计量点进行分组和打包处理后,融入其它类型的分析对象。线损分析对象的概念模型如图1所示[2]。
由图1可知,每个对象包含若干电量明细。在明细中包含的电量,均来源于电量的计量自动化,对计量点一一对应。在电量明细当中,电量有供入类型与供出类型两种。而引用对象也有两种类型,分别为子线损分析与计量点。若将引用对象确定为计量点,则可在现有系统资料当中随意选择某个节点。
2.2 线损计算
在线损计算方面实现自动化主要有以下两个方面:建立或确定线损分析对象与对线损率进行自动化计算。虽然采用以上方法能建立数学模型,但这并不能完全满足实际要求,还需要建立实例化模型,具体方法为在现有资料当中整理确定分析对象。线损对象的建立,是指在初期以现有资料为基础,结合其相互之间的拓扑关系,通过整理得出分析对象及其电量明细。然后对系统中的资料变化情况进行实时监控,根据监测结构对分析对象进行增加或适当更改。比如,在变电站进行馈线出线新增时,需以分线为基础,增加相应的线损对象,并在分压过程中通过相关资料的整理进行分析对象的进一步确定[3]。
考虑到电量明细可能会有子线损存在,故在计算前应对组成明细进行解析,将明细的每一个条目都解析成相应的表计资料。然后,根据这一解析后得到的资料,确定电量计算结果,最终对供入电量与供出电量进行准确计算。在系统调度任务当中,应包含模型的建立、解析与线损计算,此外,通过定时调度,还能对线损技术进行自动化处理。
2.3 系统功能
按照用户要求与实际情况,系统在每个环节都有相应的功能,具体可分成以下四个部分:①模型的建立与处理;②报名处理;③线损分析结果查询;④线损计算调度。
2.3.1 基本功能
(1)档案模块可维护线损模型、数据权限与线损指标。其中,模型维护主要是指对线损对象与模型树进行有效维护,并提供可显示明显的界面;数据权限主要用于对各部门操作权限进行合理分配;而线损指标是指對线损对象下达相应的指标,用于确定线损是否处在正常状态[4]。
(2)可提供多种方法用于线损实际情况的准确查询,查询内容包括多时段、多对象两种。其中,多时段查询是指对单个对象在多时段中的线损进行准确查询,同时逐级查看相应的电量明细,并对底层资料予以动态追踪;多对象查询是指对一个时间段内的多个对象进行准确查询,用于线损情况的对比,同时逐级查看相应的电量明细,并对底层资料予以动态追踪。
(3)对线损情况进行分析,掌握统计线损实际情况,其内容包括以下几种:①同期线损的比较,对线损的环比与同比进行对比分析,通过对比确定线损是否正常;②异常分析,以线损指标为依据,在对线损进行计算的过程中,判断是否存在异常,若存在异常,应予以追踪和测量分析,确定异常产生原因;③异常统计,根据对象的种类对多时段异常情况进行统计,同时实时查看异常清单[5]。
2.3.2 辅助功能
除上述系统基本功能外,为保证系统正常使用,发挥应有功能,还应具有以下辅助功能:①自动建立线损模型,通过对各计量点、变电站和馈线等的相关资料的分析,结合其相互之间的拓扑关系构建相应的线损模型。同时通过对现有监控资料等的适当变更来完成模型的自动更新。②线损自动计算,主要分成以下两种:a.自动调度线损计算;b.手工触发线损计算。对于线损的自动计算,它由以下三个部分组成,分别为线损率计算,其计算公式为线损率=[(供入电量-供出电量)/供入电量]×100%;各计量点电量的抽取,包括相应的统计与分析资料;模型解析;③线损调度,其主要作用在于对线损计算和基础资料的抽取等进行调度[6]。
3 结束语
就目前来看,该系统已在我国多个地区的供电局正式运营,收获了良好效果,效率高,且计算结果准确。通过对该系统的应用,能提供实际线损计算,包括日线损与实时线损的准确计算,从根本上解决了采用人工无法对日线损进行计算的难题。然而,虽然系统应用取得良好成效,但仍有很多方面亟待改善,比如,计量自动化亟需进一步普及,需采集的数据未能纳入系统,导致基础数据不够完整;系统自身资料可能与现场实际情况不相符,导致线损模型建立与分析计算都会产生一些问题。针对上述实际问题,各大供电局都在积极解决和处理。从实际运行效果可以看出,利用计量自动化的方法对线损进行计算、分析和管理,不仅能节省大量资源,而且还能带来更好的综合效益,发挥理想的社会效益与经济效益。
参考文献
[1]张 勇.研究用电检查工作中电能计量自动化系统应用[J].通讯世界,2017(20):174~175.
[2]谢 剑.计量自动化系统在配电网线损管理中的应用[J].技术与市场,2017,24(10):188~189.
[3]朱凌霄,张建伟,李 鹏,杨永江,张 勤,陈 鹏.云南计量自动化系统电网线损管理探究[J].云南电力技术,2016,44(06):71~73.
[4]陈珊珊.电能计量自动化在线损管理中的应用[J].电子技术与软件工程,2016(22):145.
[5]高 昕.应用电能计量自动化系统减少线损率波动[J].信息系统工程,2016(01):104.
[6]梁异先.基于线损“四分”管理的电能计量自动化系统的设计与实现[J].现代计算机(专业版),2008(10):168~171.
收稿日期:2018-5-28