摘要：線路功率損耗是影響電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要因素。為降低線損，需將實(shí)際線損進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將所得的統(tǒng)計(jì)線損與理論線損相比較，以便進(jìn)行線損分析，加強(qiáng)對(duì)線損的管理。為此，本文介紹了線損分析的最新研究成果，以及作為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的綜合線損分析系統(tǒng)應(yīng)具有的主要功能，并介紹了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)方法。
關(guān)鍵詞：SCADA、GIS、電力系統(tǒng)、綜合線損分析系統(tǒng)、理論線損、實(shí)際線損
中圖分類號(hào)：TM714
The Present State of Rebbbbbb and Trend in Development of Line Loss
Your name
Your company,city,province,postcode
Abstract：The line energy loss is an important factor affecting power system operating economy.It is necessary to collect variaties of data and compare the line loss taken with theoretical values for decreasing the line loss and improving the management. Thus, this paper is refered to the advanced rebbbbbb results and the synthesis line loss analysis system as the trend of future rebbbbbb, which is introduced by the realizing bbbbbb and the problem should be paid attention.
Key word: SCADA、GIS、power system、synthesis line loss anlysis system、theoretical line loss、real line loss
0 引言
配電網(wǎng)的電能損耗不僅與電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，而且還與企業(yè)的管理水平有關(guān)。在供電所的線損管理中，管理線損是左右統(tǒng)計(jì)線損的一個(gè)重要因素。由于這種損失無(wú)規(guī)律可循，又不易測(cè)算，通常又稱之為不明損耗。因管理不到位形成的電能損失在整個(gè)實(shí)際線損中占有較大的比重，在某些地方，部分環(huán)節(jié)甚至還相當(dāng)嚴(yán)重。通過(guò)線損分析，可以深入了解本單位線損的起因、性質(zhì)、各組成部分所占比例等因素，找出影響損失的主要因素，并有針對(duì)性地采取相應(yīng)的措施，以較少的投入取得較大的降損效果和經(jīng)濟(jì)效益[1]。
線損率是表征電力工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)管理水平的綜合性指標(biāo)。線損有統(tǒng)計(jì)線損和理論線損，兩者的差異是由于計(jì)量裝置誤差、漏抄、錯(cuò)抄、違章用電和竊電等因素引起。通過(guò)理論線損計(jì)算便于運(yùn)行管理部門進(jìn)行分析，從而采取切實(shí)可行的降損措施，以達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效果。理論線損還為線路技術(shù)改造提供理論依據(jù)，當(dāng)理論線損和統(tǒng)計(jì)線損都超過(guò)正常線損率許多時(shí)，說(shuō)明該線路存在技術(shù)上不合理的因素，需進(jìn)行技術(shù)改造。
1 基于SCADA的實(shí)時(shí)理論線損
現(xiàn)有供電局基本實(shí)現(xiàn)了調(diào)度自動(dòng)化，甚至變電所實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，在調(diào)度端可采集到大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。如SWJ-700型 SCADA/EMS調(diào)度系統(tǒng)，對(duì)變電所各端口傳輸上來(lái)的電流、電壓、功率除了實(shí)時(shí)顯示外，還以5 min一次的頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的保存。經(jīng)測(cè)試和資料表明，5 min一次的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，完全可以代表電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)[2]。用這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行 10 kV配網(wǎng)的完全、實(shí)時(shí)理論線損計(jì)算，相對(duì)于典型 日法，無(wú)疑是一大進(jìn)步，其得到的理論線損，與實(shí)際線損更為接近了。
根據(jù)目前的資料表明，國(guó)內(nèi)在開(kāi)展實(shí)時(shí)理論線損研究的線路，主要是 35 kV及以上的線路，應(yīng)用在10 kV配網(wǎng)上的幾乎沒(méi)有。出現(xiàn)這種情況的根源，在于10 kV配網(wǎng)與35 kV及以上的輸電網(wǎng)的特點(diǎn)有很大的區(qū)別。
1.1 35 kV及以上的電網(wǎng)的特點(diǎn)
(1)35 kV及以上電網(wǎng)線路參數(shù)數(shù)據(jù)穩(wěn)定。一般來(lái)說(shuō)，35 kV及以上的線路，線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，極少有分支線路，從一個(gè)變電所出來(lái)后，直接進(jìn)入另一電壓等級(jí)的變電所。線路建成后幾年，甚至幾十年，其線路及主變參數(shù)均穩(wěn)定不變。因此，對(duì)于 35 kV及以上線路，建成后在調(diào)度端進(jìn)行相應(yīng)的線路模型的數(shù)據(jù)輸人，就可較長(zhǎng)期使用。
(2)理論線損計(jì)算與線路的運(yùn)行方式無(wú)關(guān)。35 kV及以上輸電線路，在線路出口端及主變側(cè)均可獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，因此，其理論線損的計(jì)算與其運(yùn)行方式的改變無(wú)關(guān)。
1.2 10 kV配網(wǎng)的特點(diǎn)
(1) 10 kV配網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)復(fù)雜多變。l0 kV配電線路一般是縣級(jí)供電局管理的主要線路，它的數(shù)量多、分布范圍廣，一般自變電所引出后沿線接有很多不同容量的配電變壓器和分支線路，而每條分支線路的參數(shù)又各不相同，這給線損計(jì)算帶來(lái)很大的困難。這種線路一般僅在變電所母線的引出端接有表計(jì)，實(shí)測(cè)電流，而在其他分支點(diǎn)則無(wú)固定的測(cè)量表計(jì)。
(2)10 kV配網(wǎng)運(yùn)行方式的多變性。為提高供電可靠性，我局對(duì) l0 kV線路進(jìn)行了分段和聯(lián)絡(luò)。一般農(nóng)村線路以10-16臺(tái)配變?yōu)橐欢螌?duì)線路進(jìn)行分段，城區(qū)以6-10臺(tái)配變?yōu)橐欢芜\(yùn)行分段。線路末端進(jìn)行手拉手形式的聯(lián)絡(luò)。因
此，l0 kV配網(wǎng)的運(yùn)行方式經(jīng)常在變。
因此，對(duì)于 10 kV配網(wǎng)來(lái)說(shuō)，一旦運(yùn)行方式改變，就要改變線路模型參數(shù);哪個(gè)時(shí)段對(duì)應(yīng)哪種運(yùn)行方式，要由電腦保存下來(lái)，以便在月末按各種運(yùn)行方式對(duì)應(yīng)的時(shí)段進(jìn)行理論線損計(jì)算。以上兩種要求，如要在 SCADA/EMS的調(diào)度系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，對(duì)調(diào)度人員來(lái)說(shuō)工作量非常大，這幾乎是不可能的，更會(huì)造成調(diào)度端人員和系統(tǒng)的運(yùn)行混亂。
2 配網(wǎng)GIS(地理信息系統(tǒng))的應(yīng)用
GIS是以O(shè)RACLE數(shù)據(jù)庫(kù)為信息基礎(chǔ)，結(jié)合ORACLE空間數(shù)據(jù)庫(kù)和 Mapinfo Spatial Ware的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)而成的，可進(jìn)行地理信息和MIS(管理信息系統(tǒng))的信息綜合處理。GIS上的線路圖形由MIS中的數(shù)據(jù)生成，兩者的數(shù)據(jù)庫(kù)是同一數(shù)據(jù)庫(kù)，只是表現(xiàn)形式(界面)不同[3]。配網(wǎng)GIS將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)與地理圖上的線路相結(jié)合，使線路的維護(hù)變得相當(dāng)直觀和容易。隨著相應(yīng)功能的開(kāi)發(fā)，當(dāng)分段或聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)狀態(tài)量改變時(shí)，運(yùn)行人員只要在GIS線路聯(lián)絡(luò)圖上把開(kāi)關(guān)狀態(tài)量改變，線路運(yùn)行的數(shù)據(jù)模型隨即改變。因此，此時(shí)調(diào)度端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與線路的實(shí)際參數(shù)和運(yùn)行方式完全一致。這樣，用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算 10kV配網(wǎng)的理論線損才變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
3 綜合線損分析系統(tǒng)
綜合線損分析系統(tǒng)是電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)主站的高級(jí)應(yīng)用部分。目的在于以電能量或負(fù)荷等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)計(jì)算理論線損，并與統(tǒng)計(jì)線損相比對(duì)鑒定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的合理性、供電管理的科學(xué)性找出計(jì)量裝置、設(shè)備性能、用電管理、運(yùn)行方式、理論計(jì)算、抄收統(tǒng)計(jì)等方面的問(wèn)題，以便采取降損措施為電力運(yùn)營(yíng)企業(yè)的電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供決策支持。市場(chǎng)上的電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)目前只能完成基本的電能量采集和統(tǒng)計(jì)分析，獲得統(tǒng)計(jì)線損和統(tǒng)計(jì)線損率，未能計(jì)算理論線損、未能將理論線損和統(tǒng)計(jì)線損有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。另有獨(dú)立的理論線損計(jì)算軟件沒(méi)有與系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)線損結(jié)合起來(lái)作比較，難以用于降損分析、線損分析。開(kāi)發(fā)一套完整的綜合線損分析系統(tǒng)勢(shì)在必行。
3.1 綜合線損分析系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
綜合線損分析包括輸電網(wǎng)線損分析、配電網(wǎng)線損分析和低壓電網(wǎng)線損分析。從電壓等級(jí)看，分別覆蓋了35-110KV輸電網(wǎng)線損、 10KV線路（配電變壓器）配電網(wǎng)線損、0.4KV低壓電網(wǎng)線損。綜合分析系統(tǒng)是充分利用現(xiàn)有各種信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)線損各小指標(biāo)的自動(dòng)生成、分析與考核，實(shí)現(xiàn)線損的單、多值自動(dòng)條件分析和降損措施的輔助制定功能，建成綜合性、智能型線損分析監(jiān)控系統(tǒng)，從而達(dá)到提高線損分析工作效率和管理科學(xué)化的目的。
電力系統(tǒng)具有一定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其層次結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整地描述了電力系統(tǒng)的立體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如果該結(jié)構(gòu)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息描述足夠完備的話，則形成了整個(gè)電力系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)。實(shí)際上，電力系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)可從兩個(gè)方面進(jìn)行描述：電網(wǎng)本身的層次結(jié)構(gòu)和與管理隸屬有關(guān)的層次結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用中，是從這兩個(gè)模型中抽?。ǔ橄?、提?。┚唧w的應(yīng)用模型，綜合線損分析系統(tǒng)是其中的應(yīng)用之一。電網(wǎng)本身的層次結(jié)構(gòu)可以描述為：全局、局屬單位、變電站、母線（主變壓器）、送電線路（聯(lián)絡(luò)線）、低壓線路、低壓用戶；與管理隸屬有關(guān)的層次結(jié)構(gòu)可描述為：全局、局屬單位、變電所、變電工區(qū)。 目前電力系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)與線損有關(guān)的系統(tǒng)包括調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、生產(chǎn)和營(yíng)銷、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)等，任何一個(gè)系統(tǒng)都不能獨(dú)自完成整個(gè)系統(tǒng)的綜合線損分析，需將相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的集成和組織，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的加工和分析，內(nèi)容包括線損統(tǒng)計(jì)分析、理論線損計(jì)算、線損比對(duì)、降損分析，最后形成各種分析報(bào)表。
3.2 系統(tǒng)的功能模型與分析
該系統(tǒng)的主要功能應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面。
(1)數(shù)據(jù)輸入方式上能夠?qū)崿F(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)示意圖的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)輸入。
(2)輸電網(wǎng)理論線損計(jì)算：內(nèi)容有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、線損計(jì)算。
(3)配電網(wǎng)理論線損計(jì)算：內(nèi)容有等值電阻法、計(jì)算精度較高的均方根電流法、解決弱環(huán)網(wǎng)問(wèn)題的改進(jìn)迭代法。
(4)低壓電網(wǎng)理論線損計(jì)算：內(nèi)容有臺(tái)區(qū)損失法、電壓損失法等。
(5)理論線損與統(tǒng)計(jì)線損的比較：內(nèi)容有按電壓等級(jí)分別列出變壓器、線路等的損耗比較，并與上年以及歷年的分壓線損和分類線損進(jìn)行比較。
(6)提供降損決策分析：內(nèi)容有調(diào)整電壓降損、送電線路升壓降損、并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償、增加并列線損、增大導(dǎo)線截面積降損等多種決策綜合分析。
(7)利用營(yíng)銷 中營(yíng)業(yè)部門每月實(shí)抄售電能量，按變電站、輸電線路、配電線路、配電變壓器臺(tái)匯總電能量，計(jì)算分線、分站、分級(jí)線損電能量和線損率，將以上數(shù)據(jù)按規(guī)定格式生成線損統(tǒng)計(jì)報(bào)表，逐月存盤。
(8)系統(tǒng)對(duì)下列值進(jìn)行分析比較?？偩€損率及分線、分壓、分級(jí)線損率與上月同期、去年同期和指標(biāo)值比對(duì)；各站各級(jí)母線電能量不平衡率與設(shè)定值比對(duì)；
各元件功率因數(shù)與設(shè)定值比對(duì)。
3.3 線損理論值與實(shí)抄值綜合分析
充分利用供電系統(tǒng)已建成的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和生產(chǎn)、用電MIS的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)，在線生成并實(shí)時(shí)顯示電力系統(tǒng)線損數(shù)據(jù)；將線損理論值與實(shí)抄值進(jìn)行比對(duì)，以校驗(yàn)理論計(jì)算模型的符合性，并重點(diǎn)分析計(jì)量表計(jì)、營(yíng)業(yè)管理和用電管理等線損分析方面的問(wèn)題。完成以下功能。
(1)利用線損理論值與實(shí)抄值結(jié)果，對(duì)下列值進(jìn)行比對(duì)分析(a，b，c，d 在線分析，e每月分析）。總供電能量和各分線、分級(jí)供電能量；各變電站母線電能量不平衡率；配電線損率和分級(jí)線損率。
(2)當(dāng)差值超標(biāo)時(shí)，作進(jìn)一步分析。供電能量、母線電能量不平衡率超標(biāo)時(shí)，檢查三相電壓有無(wú)缺相和有無(wú)旁路代路漏計(jì)情況，如無(wú)問(wèn)題，再調(diào)營(yíng)銷MIS，檢查計(jì)量裝置誤差，必要時(shí)提示重新校表；
配網(wǎng)線損率超標(biāo)時(shí)，先用月末抄見(jiàn)配變電能量代替配變?nèi)萘?，?jì)算Rd后，再用Rd計(jì)算理論線損電能量和線損率（稱修正值），用修正值再與實(shí)際值比對(duì)，如仍超標(biāo)；調(diào)用上月配電變壓器售電能量進(jìn)行比對(duì)，列出電能量變化大于設(shè)定值的配電變壓器，提示進(jìn)行用電檢查。
3.4 線損綜合分析
數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)的主要功能是完成電能量的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和相關(guān)處理，實(shí)現(xiàn)該功能的主要原因是由于臨時(shí)統(tǒng)計(jì)計(jì)算量大，同時(shí)為了今后向準(zhǔn)實(shí)時(shí)計(jì)算、考核過(guò)渡的需要。數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)主要有計(jì)量點(diǎn)電能量計(jì)算、統(tǒng)計(jì)對(duì)象電能量計(jì)算、合理性檢查。系統(tǒng)根據(jù)以下條件進(jìn)行計(jì)算：系統(tǒng)定義的掃描周期、系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方案（小時(shí)、日、月）、計(jì)量點(diǎn)參數(shù)（是否使用、統(tǒng)計(jì)方案）、統(tǒng)計(jì)對(duì)象參數(shù)（是否使用、統(tǒng)計(jì)方案）、統(tǒng)計(jì)對(duì)象公式（包含計(jì)量點(diǎn)關(guān)系）、合理性檢查參數(shù)、系統(tǒng)計(jì)算日志。以上參數(shù)中只有系統(tǒng)定義的掃描周期和系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方案在系統(tǒng)維護(hù)中完成，其余均在檔案管理中完成。
通過(guò)計(jì)算服務(wù)器系統(tǒng)調(diào)試計(jì)算（計(jì)量點(diǎn)電能量計(jì)算、統(tǒng)計(jì)對(duì)象電能量計(jì)算）、通過(guò)修改統(tǒng)計(jì)日志優(yōu)化系統(tǒng)計(jì)算速度。
4 結(jié)束語(yǔ)
電力企業(yè)的市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，目的之一就是提高電力企業(yè)的整體贏利水平和工作效率。探討的綜合線損問(wèn)題正是利用電力企業(yè)多年建立起來(lái)的信息系統(tǒng)存在的大量信息的綜合利用，解決過(guò)去線損分析過(guò)分依賴人力，且工作量較大、結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。從目前依托計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)的綜合線損分析已在幾個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行結(jié)果來(lái)看，可保證線損分析的及時(shí)性、客觀性，大大降低了線損統(tǒng)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，提高了工作效率，使過(guò)去線損專工月底忙于各處收集線損資料，手工平衡線損的情況大大改善，線損的準(zhǔn)確性和一致性有較大提高；由于統(tǒng)計(jì)綜合線損的數(shù)據(jù)都是從實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)得到的，因此，企業(yè)的決策者也可隨時(shí)看到實(shí)際的線損，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)存在線損過(guò)高的地方，并為采取措施提供了保證。
參考文獻(xiàn)：
[1]施流忠 電力網(wǎng)電能損耗計(jì)算分析中的幾項(xiàng)功能設(shè)計(jì)[J].電網(wǎng)技術(shù)，1999 [2]孟碧波,曾偉民 建設(shè)適應(yīng)電力市場(chǎng)的電能計(jì)費(fèi)結(jié)算系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1999，(2)
[3] 董昕，王林，楊繼勛 電能量采集及計(jì)費(fèi)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，(2)
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
|
|
|
|
|
|
|
|