电力资源在使用过程中都会有一些损耗,电力网络中损耗的电能(线路损失负荷)与向电力网络供应电能(供电负荷)的百分数;线损率用来考核电力系统运行的经济性。本文是一篇华电技术杂志投稿的论文范文,主要论述了线损分析与电能量数据巡查。
【摘 要】线损率是电力企业一项重要的经济技术指标,由各类电能量数据整合、计算而得,其异常也可追溯为个别电能量数据的异常。本文探讨了将线损分析与电能量数据巡查相结合的方法,通过其关联关系相互辅助分析,促进企业营销工作的精益化管理。
【关键词】线损分析,电能量数据,异常,巡查
0 引言
线损是电力网综合电能损耗的统称,包括技术线损(以热能形式散发的能量损失)和管理线损(如计量设备差错、窃电等造成的误差)。技术线损相对比较固定,仅能通过技术措施来降低,而管理线损由于计量、抄表、窃电等人为因素造成,均可体现为电能量数据异常,也就是说电能量数据的异常可导致线损的异常。
电能量数据包括有功无功电能、三相电流电压、负荷、电能质量、功率因数、失压断相、电压合格率等现场用电信息数据,还包括关联厂站、线路、用户、终端、表计等基础档案数据以及四分线损、分析对象、计划值等统计数据。随着厂站、专变、配变、低压居民客户电能量数据采集与管理一体化的实现、远程自动抄表全覆盖的逐步推进,电能量数据量急剧增长,多达几十万,而异常报警准确率低,数据分析工作量巨大。因此,充分利用线损分析这一辅助手段,通过线损与电能量数据的关联关系,加快电能量数据异常分析速度,实现缺陷的快速定位十分必要。
1 线损管理
按照“查清结构、找出原因、制定措施、严格考核”的线损管理思路,广东电网公司对管辖电网线损采取包括分压、分区、分线和分台区等四个模式在内的线损“四分”管理模式。四分线损管理具体定义如下:
分区管理:指对所管辖电网按供电区域划分为若干个行政管理单位进行线损统计分析及考核。
分压管理: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。
分线管理:指对所管辖电网中各电压等级主设备(线路、变压器)的单个元件电能损耗进行统计分析及考核。分线管理考核对象包括送电线路、主变变损、10kV 馈线3 种设备。
分台区管理:指对所管辖电网中各个公用配电变压器(简称“公变”)的供电区域电能损耗进行统计分析及考核。
计量自动化系统在完成计量点的电量采集及计算工作基础上,根据设备资料拓扑关系自动创建线损模型、计算线损,为线损异常提供分析处理功能。
2 线损分析
线损计算主要包括线损模型解析、计量点电量提取及线损率公式化计算几个部分。其中,各类线损率计算公式在本质上是一致的,均由基本公式:线损率=(供电量-售电量)/供电量×100%拓展开来,其中供电量与售电量的组分有所不同,称之为线损模型。公式化计算由计量自动化系统进行程序化处理完成,一般不会出现差错,因此,线损的分析排查主要围绕线损模型解析、各计量点电量的提取计算来开展。
2.1 线损模型及理论线损值维护
2.1.1 线损模型维护
计量自动化系统根据线损模型及设备资料拓扑关系自动创建线损分析对象、计算线损。因此,线损模型是线损计算的基础,也是电能量数据中一项重要的基础统计数据。
线损模型的设定应根据不同的线损类型细化供售电量的组分明细,应科学全面地涵盖所有可能的供电来源及售电分支,丁点欠缺都会致使线损率计算错误,无法真实反映线损水平。
以110kV分压线损计算为例。广东电网公司现行计算公式如下:
上网电量(供电量)= 电厂上网电量+220kV主变110kV侧输入电量+外部电网输入电量+主变变中变低的反送
下网电量(售电量)=电厂下网电量+外部电网输出电量+主变变中变低的送电 + 110kV专线用户电量
某供电局在线损分析中发现110kV分压线损线损率很大,经查,发现有部分专线用户实际上是地方电厂用户,存在反送电量情况,而线损模型供电量公式未涵盖这部分,导致线损率计算结果偏大。
针对这种情况,我们应重新审视线损模型的设定是否合理,对线损模型或用户类型作相应的调整,才能保证线损率的准确计算。
2.1.2 理论线损值维护
线损率正常与否的判断,采用理论线损值作为判定标准。如果实际线损率接近理论数值,或处于允许的波动范围内,则说明电力由发电侧向供电侧的转移过程中“电尽其用”,供电企业买进的电,以极小的损耗卖给用户,从而获取到最大的经济效益,说明供电企业技术水平和管理水平处于一个领先地位。这也是供电局营销精细化管理的重要目标。反之,如若线损率与理论数据相差太大,则说明线损异常,需进行异常分析与排查。
理论线损值根据供电线路的具体情况不尽一致,由各地区供电部门根据其电网运行方式、运行环境、设备参数及实测运行数据计算得出,并将其作为电能量数据中线损档案的一部分保存于计量自动化系统,以作为线损分析的判据。
实际应用中,如发现某线损长期异常,经排查并无任何运行异常,则应重新审视其理论线损值的计算是否正确,重新对理论线损值进行维护。确定指标正确合理,便要考虑通过技术措施来降低线损。
2.2 电量提取及计算巡查
在线损模型及理论线损值维护完好、长期稳定的前提下,如线损值发生突变、异常的情况,便一定会反映为计量点电量或者汇总电量的数据异常。通过针对性巡查,可及时定位异常点,采取针对性措施进行处理。
2.2.1 计量点电量巡查
电量巡查的关键在于快速准确地定位电量异常的计量点,可从两个方面着手进行巡查:一是数据完整性,二是电量的波动率。
数据不完整、起止表码任一缺失,都会导致计量点电量无法正确计算,进而导致线损数据计算失误。
计量点采集数据不完整可能有多种故障原因,如终端离线、采集进度滞后、任务参数错、上线无表码等等,我们可以通过调取终端的各种电能量数据进行综合分析,判断终端故障类型,并及时联系运维班组进行运维,保证电量数据完整性。 电量的波动率指的是本期电量与前期电量对比的变化率。一般来说,同个用户在同等时间周期内的用电量是基本稳定的,如若发现用户的电量波动率较大,可将其锁定为怀疑对象,进行进一步分析排查。当然,也存在些特殊行业的用户用电不稳定,用电量波动大,可通过电能量数据的综合分析加以判断,取消其异常的嫌疑。
导致电量波动率大的故障原因也有多种,可能是表码突变、档案变更、断相缺相、失压失流、客户非法用电等等,下面结合一条母线的平衡率分析作具体说明。
某母线平衡率异常,分析发现其中一个计量点电量波动率达到了-80%,本期电量较上期电量急剧减少,可能存在计量故障。
调取该计量点的历史表码,发现在统计期间表码出现红色无效数据,停滞不前,初步分析应该是终端抄读表计表码失败所致,应通知外勤班组尽快到现场进行查看处理。
2.2.2 汇总电量巡查
在各计量点单点电量均正确计算、并无计量故障的情况下,线损异常则很可能是供入供出电量的汇总计算有问题。
由线损模型确定电量计算所引用的对象称为线损分析对象,包括子线损分析对象和计量点两种类型。子线损分析对象是把某一类计量点分组后加入到其他线损分析中,其基础组分也是计量点。当线损分析对象出现错误、缺失,与现场运行状况不一致,便会导致供入、供出电量的计算不正确,影响线损率的正常。例如,某馈线的供出分析对象有11个台区、15个大用户,供入分析对象有一个关口表,总计分析对象27个。对比营销系统馈线用户档案,该馈线下用户只有24户,说明计量自动化系统的分析对象有误,应逐一进行巡查改正。
线损的分析对象由计量自动化系统根据线损模型及档案资料的拓扑关系自动建立,涉及到分析对象的名称、类别、电压等级、所属机构等多种属性。因此,当分析对象出现错误,应巡查其各方面属性的完整性及正确性,维护好电能量数据档案的质量。
3 结语
电能量数据档案的自动化管理与抄表数据的准实时采集实现了各级线损率的自动建模与计算,为管理线损提供数据依据、决策支持的同时,也提供了通过线损分析反过来进行电能量数据巡查的这一辅助运维手段,突破了传统的仅利用数据本身进行分析的局限性,加快了异常分析速度, 实现缺陷的快速定位。充分利用线损与电能量数据的关联关系,将线损分析融入到电能量数据监测中,能及时减少企业的安全风险和营销风险,推动企业节能降耗。
【参考文献】
[1]广东电网公司线损四分管理办法(修订版)[S].
[2]广东电网公司省级集中计量自动化系统线损模型说明书[S].
相关期刊简介:《华电技术》以技术前瞻性、学术性、应用性为先导,面向电力行业的各级管理人员、专家学者、工程技术人员、科研人员、电力一线人员和电力客户以及相关科研教学机构、学术组织,为广大电力科技工作者及关心电力发展的有志之士提供自由的技术交流平台。