國網(wǎng)冀北電力有限公司唐山供電公司 蔡健存

低壓臺(tái)區(qū)作為配電網(wǎng)的末端，負(fù)責(zé)向居民、工廠、商店等單位發(fā)送電。由于這些變壓器收集的電能較為豐富，因此在進(jìn)行分析時(shí)會(huì)遇到一些問題。此外，由于這些變壓器收集的數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，因此對(duì)于電力行業(yè)的發(fā)展來說，其也重要。改善供用電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，減少線路損失，提高供用電系統(tǒng)的整體運(yùn)行質(zhì)量，有助于改善供用電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。為了提升電力計(jì)量監(jiān)控的準(zhǔn)確性和可靠性，尤其是針對(duì)低壓臺(tái)區(qū)，開發(fā)出先進(jìn)的檢測(cè)和預(yù)報(bào)技術(shù)顯得尤其重要。

1 低壓臺(tái)區(qū)線損異常監(jiān)測(cè)方法

隨著我國電力市場(chǎng)的不斷發(fā)展，配套的輸變電設(shè)施也不斷擴(kuò)張，特別是當(dāng)前低壓載波技術(shù)的普及，使得傳輸數(shù)據(jù)的精細(xì)化、可靠化，從而極大地降低了傳輸過程的人工成本，提高了傳輸?shù)木珳?zhǔn)度，為企業(yè)提供更高的服務(wù)。智慧用電的核心部分之一就是用電信息采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠收集和分析各種用電數(shù)據(jù)，還能夠檢測(cè)和分析各種異常情況，并及時(shí)向相關(guān)部門報(bào)告。該系統(tǒng)不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的收集和分析數(shù)據(jù)的工具，還擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和預(yù)警功能。該系統(tǒng)擁有一個(gè)多種多樣的用電信息收錄裝置，其不僅可以收錄多種形式的用電信號(hào)，還擁有實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理、多維度的監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程的通訊以及遠(yuǎn)程的調(diào)度，以滿足不同的需求。

根據(jù)不同的使用環(huán)境，這些收錄裝置被劃分為兩大類，其中一種是集中式收錄裝置，其結(jié)構(gòu)由收錄儀、收錄線路以及收錄機(jī)構(gòu)構(gòu)成。通過使用特定的技術(shù)，可在特定的場(chǎng)合使用這種技術(shù)，可收集和管理特定的用電情況，包括電力供應(yīng)情況和電力質(zhì)量。這樣就可以實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)情況，同時(shí)還可以將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，以便于將其保持在一個(gè)安全的環(huán)境中。隨著收集的數(shù)據(jù)量的持續(xù)攀升，該系統(tǒng)的性能和可靠性得到極大的提升，以滿足當(dāng)今快速變化的電力市場(chǎng)的要求[1]。

通過應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，能夠更好地檢測(cè)和評(píng)估某地一個(gè)特定地點(diǎn)的低壓變壓器的線損狀態(tài)，其低壓電網(wǎng)的線損狀況如下：低壓臺(tái)區(qū)總數(shù)901個(gè)、線損正常臺(tái)區(qū)占比75.7%、線損異常臺(tái)區(qū)占比24.3%，據(jù)此可以發(fā)現(xiàn)，該地點(diǎn)的線損問題相當(dāng)嚴(yán)峻。

2 線損數(shù)據(jù)質(zhì)量校核

由于統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)線損采樣數(shù)量的要求較多，因此需要通過線損方法分析電網(wǎng)信號(hào)中所隱含的信息。所以，在進(jìn)行低壓臺(tái)區(qū)線損率預(yù)測(cè)之前，必須測(cè)試線損信息的品質(zhì)，以去除其中的不良信息。因此，可采用臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)合理性分析模型進(jìn)行線損信息品質(zhì)校核，具體步驟如圖1所示。

圖1 線損數(shù)據(jù)質(zhì)量校核過程

在此基礎(chǔ)上，研究改變低壓臺(tái)區(qū)電學(xué)特性的各種因素。因?yàn)殡娋W(wǎng)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，靜態(tài)網(wǎng)損形成的主要因素是由多種要素綜合影響的產(chǎn)物，包括導(dǎo)線電纜化率、導(dǎo)線界面、長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)化率。在上述要素中對(duì)電網(wǎng)的損具有主導(dǎo)作用，因此其和網(wǎng)損率有關(guān)。

充分考慮了線損數(shù)據(jù)指標(biāo)對(duì)臺(tái)區(qū)線損控制中的關(guān)鍵作用，以及掌握的困難程度，并篩選了與供電負(fù)載大小正相關(guān)的主要電力特征參數(shù)。為在統(tǒng)計(jì)過程中不受量綱干擾，對(duì)原始線損信息實(shí)行了系統(tǒng)的規(guī)范化管理。設(shè)特征參數(shù)為m個(gè)，樣本信息集為xn，n為采樣數(shù)量，n=1,2,…,i，標(biāo)準(zhǔn)化過程如下：

3 低壓臺(tái)區(qū)線損異常監(jiān)測(cè)及分析結(jié)果

3.1 電流電壓異常

通過使用用電信息采集系統(tǒng)，擁有一個(gè)專門的檢測(cè)功能，其負(fù)責(zé)檢查電力的變化情況，包括電力的不均勻性、變化幅度、變化頻率等。記錄所有的電力變化情況，包括閾值、變化幅度、變化頻率等。當(dāng)這些變化達(dá)到預(yù)期的閾值、變化幅度、變化頻率等特征時(shí)，會(huì)根據(jù)這些變化情況來調(diào)整相應(yīng)的控制策略，從而確保安全使用。通過使用該模塊，不僅可清晰地展示出設(shè)備的故障狀態(tài)，而且還可為設(shè)備的配置、供電的品質(zhì)和安全性提供有力的依據(jù)。經(jīng)過監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)在抄收低壓臺(tái)區(qū)總表的過程中，電流在10h內(nèi)保持穩(wěn)定。經(jīng)過分析，認(rèn)為在抄錄這些低壓臺(tái)區(qū)的總表時(shí)，相關(guān)的計(jì)量模塊出現(xiàn)問題，導(dǎo)致了計(jì)量失準(zhǔn)和臺(tái)區(qū)線損錯(cuò)誤。

在對(duì)低壓臺(tái)區(qū)母線損耗的日常檢測(cè)試驗(yàn)中可以看到，在使用三相四線制下，線損會(huì)降到最低點(diǎn)；但如果三相負(fù)載不均衡，或者其中的某相負(fù)載嚴(yán)重時(shí)，線損就會(huì)有所增加；而如果三相負(fù)荷不均衡，當(dāng)其中一相負(fù)載為平均重量，而其余二相出現(xiàn)最大壓力差時(shí)，線損就會(huì)增長(zhǎng)；另外，當(dāng)一相負(fù)載更重時(shí)，線損也會(huì)有所增加，這都是由線損的大小不同所造成的。而如果三相負(fù)荷不平衡，那么線損的增加會(huì)變得更加顯著，甚至可能達(dá)到極限。即使負(fù)荷分配方式發(fā)生了改變，線損的增長(zhǎng)也會(huì)隨著電流不均衡度的提升而加劇。

3.2 表計(jì)歸屬模糊不清

異常表現(xiàn)。某些臺(tái)區(qū)的電纜損耗狀態(tài)發(fā)生了巨大的突變，導(dǎo)致電纜的損耗率一直處于高位，而周圍的電纜的損耗率則呈下降的態(tài)勢(shì)，一些電纜的損耗率更是達(dá)到了極限，這種狀態(tài)使得電纜的收益率呈上升的態(tài)勢(shì)。

異常成因：由于低壓載波抄表的出現(xiàn)，導(dǎo)致線損異常的臺(tái)區(qū)內(nèi)的公共設(shè)備與實(shí)際使用者的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了差距，而且由于實(shí)際使用者與設(shè)備的聯(lián)系模糊，使得該類問題得到了廣泛的解決。在部分臺(tái)區(qū)，由于地理位置的限制，大多數(shù)的低壓電力都是通過地下敷設(shè)的。此外，這些部分臺(tái)區(qū)的電力也很難被發(fā)現(xiàn)，在需要改造的情況下，如果沒有完整的信息，難以區(qū)別開每家的戶表與配變之間的隸屬關(guān)系。由于缺乏與市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)的緊密聯(lián)系，營(yíng)銷系統(tǒng)未能及時(shí)調(diào)整，從而造成了存儲(chǔ)的信息與實(shí)際狀態(tài)的偏離，從而影響了基于營(yíng)銷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集，引發(fā)了臺(tái)區(qū)線損的錯(cuò)誤判斷。

處理方法。采用在營(yíng)銷系統(tǒng)中存儲(chǔ)的用戶信息與已有原始資料實(shí)施核對(duì)，并在現(xiàn)場(chǎng)開展采樣與核對(duì)，最后根據(jù)采樣的結(jié)果對(duì)系統(tǒng)中不正確的信息進(jìn)行更改。如果臺(tái)區(qū)中用戶及配變關(guān)系不確定，線路實(shí)際走向模糊不清，則可借助相應(yīng)的戶變識(shí)別裝置和變壓器一一核對(duì)，以此盡快處理歷史問題。若沒有識(shí)別裝置，須按照地下電纜所設(shè)標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行仔細(xì)排查，并采用掌機(jī)進(jìn)行抄讀（要求所用掌機(jī)必須具備載波模塊），以此給出初步判斷結(jié)果，必要的情況下采取停電法進(jìn)行識(shí)別，從而徹底處理線損異常的實(shí)際問題。

3.3 表碼異常

表碼異?？稍诤芏嗟胤揭姷剑缈偙砗途用癖碛?jì)等。除了以上提到的總表方面的原因之外，使居民表計(jì)的表碼出現(xiàn)突變的原因?yàn)榕渥兘?jīng)過補(bǔ)點(diǎn)之后，未及時(shí)刪除抄表系統(tǒng)中的舊檔案，導(dǎo)致臺(tái)區(qū)之間產(chǎn)生串?dāng)_。若相同臺(tái)區(qū)設(shè)置了兩臺(tái)抄表集中器，未對(duì)重復(fù)檔案進(jìn)行刪除同樣會(huì)產(chǎn)生以上問題；部分抄表系統(tǒng)的集中器在載波路由方面存在一定缺陷，產(chǎn)生由其他表計(jì)的表碼對(duì)未抄到的表的表碼進(jìn)行代替的情況。除此之外，竊電行為、居民表計(jì)與總表的倍率出現(xiàn)錯(cuò)誤以及缺抄等都會(huì)引起線損異常。

4 低壓臺(tái)區(qū)降損的具體措施

4.1 加強(qiáng)線損治理的制度構(gòu)建

多年來，相關(guān)人員一直致力于研究和解決電網(wǎng)的故障和問題，并根據(jù)當(dāng)前的市場(chǎng)狀態(tài)和公司的需求，建議建立一個(gè)特定的故障處理團(tuán)隊(duì)，由特定的故障處理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和解決問題。線損率的準(zhǔn)確評(píng)估至關(guān)重要。為此，必須組織專職的檢查團(tuán)隊(duì)，嚴(yán)格把控線損的狀態(tài)，確保線損的高效控制。同時(shí)，還必須完善線損治理的各項(xiàng)法律法規(guī)，以確保線損的高效控制，同時(shí)要采取有效的鼓勵(lì)政策，充分調(diào)動(dòng)人員的自主性，讓他們更加負(fù)責(zé)地完成線損的治理，以達(dá)成最佳的線損控制效果[2]。

4.2 降損的技術(shù)措施

在低壓臺(tái)區(qū)技術(shù)上降損是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的有效性的關(guān)鍵，其有效性可以通過多種方式得到提升，從而更快地實(shí)現(xiàn)降損的目標(biāo)。

4.2.1 合理調(diào)整供電臺(tái)區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

隨著我國城市化的迅猛發(fā)展，一些地區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不再符合當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展需求，而傳統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也無法滿足當(dāng)前的需求，導(dǎo)致電力設(shè)備的負(fù)荷過大，輸電線路的長(zhǎng)度也變得更加困難，從而嚴(yán)重影響了電網(wǎng)系統(tǒng)的線損問題。為了滿足當(dāng)?shù)氐挠秒娦枨?，電力企業(yè)應(yīng)該根據(jù)城市規(guī)劃的要求，合理安排輸電線路的布局，并且合理調(diào)整低壓臺(tái)區(qū)的變壓器位置，以期達(dá)到最佳的電網(wǎng)效果。為了確保低壓臺(tái)區(qū)的變壓器能夠在城市的中心位置安全運(yùn)行，需要對(duì)整個(gè)低壓供電區(qū)域進(jìn)行精心規(guī)劃和調(diào)整，使其與其他分段線路的距離盡可能接近，并且能夠有效地將變壓器的能量傳遞給周圍的環(huán)境。

一是隨著城市化的發(fā)展，越來越多的用電用戶需要電力服務(wù)，而這些用電用戶的電力需求往往較大，因此，電力企業(yè)必須采取措施，縮小供電半徑，減少輸電線路的距離，以便滿足這些用電用戶的電力需求；二是由于輸電線路太長(zhǎng)，線損也會(huì)變得更加嚴(yán)重，因此縮小供電半徑，減短輸電距離，有助于防止電能線損的發(fā)生。電力企業(yè)在選擇電纜線路時(shí)，應(yīng)注意選擇具有良好的耐用性和耐磨性的電纜，以確保其能夠滿足輸送電壓的要求。如此，即使在輸送過程中由于電阻的影響，也能夠有效地減少電能的消耗，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。

4.2.2 合理調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行情況

首先對(duì)電網(wǎng)的電壓狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。電壓對(duì)于電網(wǎng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。當(dāng)電壓值較高時(shí)，電力的輸送能力會(huì)更強(qiáng)，并且線路的損耗也會(huì)更少。因此，通過提高電壓值，可有效地提升電力的輸送能力，并減少線路的損耗。

其次線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。輸電線路是線路損耗的重要組成部分。輸電線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)降低線損具有重要的作用。主要體現(xiàn)在以下兩方面：一是在經(jīng)濟(jì)的電流密度下運(yùn)行，二是增加平行線。通過相關(guān)的計(jì)算和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，可以知道當(dāng)前運(yùn)行是比較經(jīng)濟(jì)的，必須保證在這個(gè)電流條件下運(yùn)行，避免電能的大量浪費(fèi)；最后，變壓器的研究和工業(yè)在降低線損方面也有很好的表現(xiàn)。變壓器的線損通常分為負(fù)載損耗和固定損耗，由于線損是不可避免的，所以固定損耗不會(huì)隨著負(fù)載的變化而變化。負(fù)荷損耗是變壓器的一項(xiàng)重要損耗，因此要及時(shí)更換配電網(wǎng)中的舊變壓器，不要使用空載運(yùn)行的變壓器。

綜上所述，通過采用基于低壓臺(tái)區(qū)線損的智能終端收集數(shù)據(jù)，不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)計(jì)量裝置的實(shí)際狀況和異常情況，而且可以將線損、潮流以及設(shè)備參數(shù)清晰地展示出來，從而更好地提升系統(tǒng)的效率和可靠性。通過利用先進(jìn)的系統(tǒng)技術(shù)，結(jié)合實(shí)地檢測(cè)、應(yīng)急處置和人工智能分析，可以有效地解決臺(tái)區(qū)線路線損的問題。