电力计量自动化在线损管理中的应用.pdf

2023 年 8 月电力计量自动化在线损管理中的应用张利宁袁张旭（宿迁三新供电服务有限公司泗洪分公司，江苏 宿迁 223900）【摘要】为解决线路耗损问题袁以某地区的电力企业为例袁对电力计量自动化进行研究袁分析电力运行中发生线损的原因袁并探讨电力计量自动化在线损管理中的具体应用袁以期为相关人员提供参考遥【关键词】电力计量曰自动化曰线损管理曰应用【中图分类号】TM73【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2023）08-0097-030 引言在电力传输中，电力线路是重要支撑点。一旦电力线路发生问题，会严重影响电力传输。电力线路在长期运行的过程中，会受各种因素的影响发生损耗，为规避这一问题，需要采取有效措施尽可能减少线损，降低对电力传输造成的影响，确保电力传输质量。以往线损管理工作对人工的要求以及依赖较高，但是由于人工能力被限制，在便捷性、效率以及质量等方面存在不足，难以充分满足目前线损管理工作的需求。而电力计量自动化能够有效减少对人工的依赖与需求，避免人工的局限性问题，增强线损管理的整体效果。1 电力计量自动化基本概念电力计量自动化主要由信息化技术、通信技术、计量技术构成，能够自动化计量、统计电力相关信息1，并在工作终端反馈各项信息，无须工作人员亲自到现场开展计量、统计工作就可获取详细信息进行分析，有利于减轻工作人员工作量。将其应用于线损管理工作以及电网运行中，能够帮助电力企业有效收集内部电能信息，加强自身分析能力。但需要注意的是，在实际应用过程中，电力计量自动化容易受网络环境不良等影响，出现传输速度慢、信息丢失或乱码等问题，不利于充分发挥电力计量自动化的作用，因此，需要构建专用网络、高性能通信网络，以保证电力计量自动化收集各项信息、数据的准确性以及可靠性。2 线损四分管理线损四分管理是指对所管辖电网采取分压、分区、分线和分台区的综合降损管理方式。淤分台管理是指对所管辖电网中公共设备的线路损耗进行统计、分析及考核的管理方式2。于分区管理是指对所管辖电网按供电区域分为若干个行政管理单位进行统计、分析及考核的管理方式，不同区域的电力供应情况存在一定差异。在实际管理中，需要重点关注实际供电情况，细致分析发生线损的原因，并准确计算线损率。盂分线管理是指对所管辖电网中各运行线路、主变设备的电能损耗进行统计、分析及考核的管理方式3。榆分压管理是指对所管辖电网按不同电压等级进行线损统计、分析及考核的管理方式。3 电力运行中发生线损的原因通过线路传输电能，电力线路发生损耗是常见且难以避免的情况。理论线损的计算公式如下：驻A=3R乙i2dt伊10-3=3I2jfRd移t。（1）式中：驻A理论线损；R导线电阻；I负荷电流；t时间。发生线损的主要原因包括以下 4 种。3.1 变压器容量不当由于采用的输配电变压器容量未能充分满足线路运行的实际需求，导致出现较为严重的电能损耗。当变压器容量较小时，在运行过程中，变压器会发生超负荷状态，从而大幅增加损耗；而当变压器容量过大时，容易出现空载、轻载情况，导致电能的实际损耗增多。3.2 电网布局不合理为了能够大幅提升电力输送的整体质量，需要合理设置导线尺寸和长度，科学规划电网布局，避免线损增加4。例如，当供电位置、负荷地的实际距离较远时，所需传输线路较长，要合理布局电网，同时注电力信息972023 年 8 月意导线截面不宜过小，从而有效控制线损。3.3 三相负荷不平衡根据当前输配电情况，三相传输的应用较为普遍，如果在具体运行阶段三相负荷的平衡度超出20%，电流会剧增，线损也会因此而显著增加。3.4 计量装置问题如果计量装置存在缺陷，难以确保计量结果的准确性，也难以有效避免电能损失。除此以外，若计量方式不合理，一旦发生高供低量的情况，必然会增加线损。若回路配置不合理，也会增加线路的电能损耗。4 电力计量自动化在线损管理中的实践应用4.1 实例江苏省宿迁市某电力企业收集与分析相关数据及信息后发现，在该地区有 3 421 台符合终端接入电子计量自动化系统，其直属部分所拥有的覆盖率达到 99.7%，数据完整度在 97.2%左右，在线率可达到98.4%。针对配变计量检测子系统，其直属部分可具备 2 600 台末端设备，直属部分的覆盖率可达到100%，数据完整度以及在线率分别达到 98%、96.98%。针对厂站遥测子系统，直属地方接入的电能采集终端约为 89 台，直属地方数据的完整度为95%，直属部分覆盖率为 100%。4.2 准备工作根据线损四分管理实际划分情况，实施电力计量自动化的各项准备工作，包括以下两点内容：淤在现场按照线损管理目标安装传感器，例如，将变压器作为线损的主要因素，相关人员需要将传感器安装在变压器上，且在每个线路上需要安装传感器，以确保各项信息的完整性，有利于为相关工作提供参考。于在专用网络环境下，需要积极搭建通信渠道，这有利于传感器有效采集信息，通过信号格式对外发射信息，完成发射后，通信渠道入口能够接收相关信号，在现场工作站中进行传输。顺利完成以上两项准备工作后，电力计量自动化具备应用基础，能够正常进行后续工作。4.3 模型建立完成准备工作后，电力计量自动化会自动采集各项线损信息，并将相关信息发送至终端系统中，工作人员可利用智能化技术以及相关软件获取并整合各项信息，构建线损分析模型5。通过线损分析模型，工作人员能够对计量点线损率、变电站等内容进行相应分析，有效判断线路具体运行情况，不断提升信息分析的便捷性，更加直观地呈现各项信息。模型建立后，还可借助电力计量自动化中的交互层封装人际交互服务接口，在客户端展示一系列系统数据视图；借助信息逻辑层封装内部逻辑功能与服务组件，包括系统后台逻辑相应的服务组件，针对不同用户进行后台服务响应；借助模式层封装数据处理服务和参数配置服务，将各项业务数据以及相关信息有效纳入系统的处理范围内，为系统有效处理相关信息和逻辑层提供数据支持。同时利用外部服务端功能的各类服务器设计网络拓扑结构，以合理配置客户端的软硬件资源和通信资源。4.4 读取报表基于线损分析模型，电力计量自动化能够及时有效地获取分析结果。在初始状态下，分析结果中的各项信息具有混乱、复杂特点，仅依靠工作人员难以顺利读取，需要借助报表生成功能更好地获取标准报表。工作人员读取报表后，需要根据实际情况进行管理决策，关注分台、分区、分线以及分压管理方式的具体划分结果。需要注意的是，在生成报表时，需要做好相应的区分，根据各个分台、分区、分线以及分压的实际目标，独立生成单个报表，以便工作人员充分读取与了解报表，同时能够统一管理线路，加强对人员以及不同资源的整合、调配。除此以外，在条件允许的情况下，电力企业可通过构建数据可视化平台，使报表形式更加丰富、有质，以达到实时监控的效果。数据可视化平台能够集成由软件程序获取的信息，并通过传感器将要采集与传输各项信息、数据以数据曲线图的方式呈现。数据曲线图能够全面、清晰地展现存在的线损问题，利于人工观察。并且，通过数据曲线图可了解数据变化，从而满足监测要求，不需要工作人员重复核对报表，减轻人力以及工作量。但是，这并非表示报表被取而代之，而是需要有效结合两种方式。报表的管理模块能够更好地满足统计、上报线损分析以及相关业务各项数据，以年度或月度为单位进行统计。在功能模块中，各项报表数据需要通过数据表格进行各项封装工作，运维人员可直接根据相关报表数据以及信息，在客户端创建统计图后实施查阅，并在设置打印数据后，通过默认打印参数进行打印，打印页面的图像信息通过独立 web 窗口展示。电力计量自动化可处理报表中记录的异常情电力信息982023 年 8 月况，并根据报表状态动态化更新电网。运维人员可根据月份、单位差异，有效统计异常数据和报表内容，并做好展示工作，通过运行页面掌握各种问题的实际解决方式。4.5 自动统计自动统计是电力计量自动化的主要功能之一，在线损管理中具有至关重要的作用，可在线损四分管理的基础上利用自动统计功能不断提高整体线损管理质量。工作人员通过利用自动统计功能，结合各项信息，做出对比分析，获取准确信息。这样能够深入了解、掌握线损产生的原因。例如，利用自动统计功能可有效获取线路电压、变压器容量信息，根据两者的各项数据能够充分了解线路电压是否合理，同时能够判断线路电压与变压器容量是否匹配。两者匹配则证明发生线损的主要原因是线路自身问题。不匹配则表示变压器容量是发生线损问题的主要原因。由此可知，对于线损管理工作而言，自动统计具有重要意义，必须合理运用自动统计功能。以线损统计模块的具体应用为例，其他模块功能主要为线损统计处理提供服务、保障。线损统计模块主要统计发电量、售电量之间的差值，将其作为技术线损、管理线损之和。线损按产生原因分为 3 种，分别为可变损耗、固定损耗以及不明损耗。其中，可变损耗是因电流变化而出现的电能损耗，包括线路损耗、电度表线圈电阻损耗等。固定损耗主要是电能转化形成的磁能损耗，在电压不变的情况下，该类损耗固定不变，其主要包括配电变压器铁损、各种需要建立磁场才能工作的设备磁能损耗。图 1、图 2 为不同标准下线损的分类。基于此，线损统计模块需要在数据交互辅助下进行台区线损的合格率统计、历史线索数据统计等各项工作。在后续不断开发各项功能的过程中，需要充分明确不同类型线损分析模型的特点，并根据模型实际情况做好相应的编码开发工作，将这些内容封装为对应的服务接口，之后得到统计结果和线损统计模块的逻辑流程。5 结语在电力系统运行过程中，线损是一个广泛出现的问题，同时也是有效衡量电力企业效益的重要指标，因此，加强线损管理工作有利于促进电力企业的良好发展。对此，电力企业应当提高对线损管理工作的重视，有效引入各种自动化技术，不断优化电力计量自动化，提高电网线损管理工作效率，以满足社会群体对电力的需求。参考文献1 李兵，李翀，孙晓腾，等.基于数字孪生的电力计量设备自动化生产技术研究J.制造业自动化，2023，45（4）：16-18，29.2 吴兴宇，李闯.电力营销管理中计量自动化系统应用J.数字化用户，2023，29（9）：22-24.3 赵逸.电能计量自动化系统在电力营销中的应用J.汽车博览，2023（7）：17-19.4 盛海明.计量自动化系统在电力企业营销管理中的应用探讨J.电力设备管理，2022（19）：295-297.5 张晨瑶.计量自动化系统在电力营销管理中的运用分析J.通讯世界，2022，29（11）：64-66.作者简介院张利宁（1991），女，汉族，江苏宿迁人，本科，助理工程师，研究方向为电力营销。张旭（1990），男，汉族，江苏宿迁人，本科，助理工程师，研究方向为电力营销。图 2 线损按产生原因分类图 1 线损按结构分类电力信息99