(国家电网重庆电力公司铜梁区供电分公司 402560)
摘要:线损“四分三率”包含了线损精益化管理的根本要求和线损管理发展趋势。当前,铜梁供电公司乃至重庆电力公司线损管理工作是以统计线损为主、理论线损为辅的传统管理模式,难以突破提升管理水平和适应内外部深刻变化对电网企业线损管理要求不断提高的现状要求。本文针对以上问题现状,结合《国家电网公司线损管理办法》(国网(发展/3)476-2014)具体要求,整合利用既有管理模式和正在建设的同期线损系统,探索创新线损管理模式的可能。
关键词: 精益化管理 ,“四分三率”,同期线损
近年来,随着电力体制改革的不断深入,特别是输配电价改革后,按照“准许成本加合理收益”原则,根据电网各电压等级的资产、费用、电量、线损率等情况核定分电压等级输配电价,深刻影响电网企业盈利模式。规范建立健全线损管理机制,准确掌握电网损耗明细,加快提升电网降损投入产出,正确计算线损在电价制定中的成本线和利润点,是赋予电网企业精益化线损管理的新要求和新使命。目前,国内部分电网企业线损精益化管理主要从加大人、财、物等投入的方向开展,依靠大量基层管理人员投入较多精力,花费更多财力,维持本单位线损精益化管理模式,违背了精益管理“少投入、少消耗资源、少花时间,多产出经济效益”的初衷。
“十二五”以来,铜梁供电公司通过加强电网改造和降损投资,加大智能电表投入,做实营业普查等工作,线损率保持相对较低(见表1),线损管理整体处于重庆市电力公司系统中上水平。但从与重庆公司乃至国网的先进地市公司比较看,铜梁公司与之差距较为明显;从线损管理规范性看,部分职责、流程有待明确厘清;从线损精益化管理水平看,降损投入产出成效不明显,亟待完善和解决。
1.线损规范意识未能全面深入。执行国网通用制度不够全面、彻底,专业管理部门协同管理意识不足,存在推诿搪塞现象;部分基础管理流于形式,专业管理有待加强。
2.降损投资成效不明显。近5年电网投入保持较高水平,有效满足新增负荷增长和优化网络运行,但降损因素在投资计划安排中考虑不够,线损率下降也不明显,甚至有抬头回升趋势,降损工作水平提升碰到天花板。
3.线损率波动幅度较大。近5年,公司年度线损率最高6.19%,最低5.22%,差值近1个百分点,年度线损波动幅度较大。月度线损最高20%以上,最低-20%以下,线损率易受气温、售电量结构变化、供售电量抄计不同期、大月小月等因素影响,计划执行及考核压力较大,且无法真实、客观反映公司线损情况以及经营管理水平。
表2:铜梁公司近五年月度线损率
因此,建立一种切实贯彻国网制度标准,充分应用信息化系统平台,有效发挥理论科学指实践的线损管理新模式,满足公司加快适应新的盈利模式,实现精益化管理和上档升级,具有较为迫切的现实意义。
一、“四分三率”管理模式
近年来,公司认真贯彻国家节能减排政策,深化线损管控,积极推进“四分”管理,节能降损工作取得显著成效。随着经济进入新常态,用电增长形势放缓,电力体制改革深入推进,公司外部环境发生了深刻变化,生产经营压力增大,对线损管理的精益化提出了更高要求。国网公司大力推广智能电表应用,开展营配调贯通,推进业务融合和数据共享,利用三年时间(2016-2018年)完成同期线损系统建设部署。目前,铜梁公司智能电表覆盖率达到100%,采集成功率超过99%,线损管理方式变革的条件已经具备,全面加强线损管理势在必行。
(一)“四分三率”主要内容
“四分三率”以综合线损(重管理和考评)、理论线损(重分析和指导)和同期线损(重协同和监控)为工作核心,以线损“四分”为管理主线,以“技术线损最优,管理线损最小”为目标宗旨,为电网经营企业提供一项符合线损未来发展趋势的经营管理工具,实现从结果管理向过程管理的转变,加快提升线损管理精益化水平。
图1:线损“四分三率”管理示意图
注:“四分”指:分区、分压、分元件和分台区等综合管理方式。“三率”指综合线损、理论线损和同期线损。分区管理:指对所管辖电网按供电范围划分为若干区域进行统计、分析及考核的管理方式。区域一是指按照行政区划分为省、地市、县级等电网,二是指变电站围墙内各种电气设备组成的区域。分压管理:指对所管辖电网按不同电压等级进行统计、分析及考核的管理方式。分元件管理:指对所管辖电网中各电压等级线路、变压器、补偿元件等电能损耗进行分别统计、分析及考核的管理方式。分台区管理:指对所管辖电网中各个公用配电变压器的供电区域损耗进行统计、分析及考核的管理方式。
(二)“四分三率”管理思路
以综合线损为龙头,规范线损管理机制,厘清线损专业管理工作流程和关键节点,实现与国网通用制度无缝衔接。以理论线损为指导,找准电网技术线损短板,指导编制电网规划和确定投资重点,推进理论线损率不断降低,实现降损投入精益化。以同期线损为抓手,有效应用供电量、同期售电量月末日自动采集,充分挖掘智能电表及采集系统功能,实现各环节线损率自动计算、实时监测和同期统计分析,发挥同期“四分”线损率监测作用。
以“四分三率”为管理体系,全面加强专业协同,强化规划计划、生产运行、降损投入和评估、节能减排、碳资产管理协同和业务统筹,加强输变配售各环节线损全过程管理,形成管理合力,不断提升管理水平。
(三)“四分三率”工作流程图
二、综合线损精益化要点
(一)健全完善线损管理机制
严格落实、调整各级部门、车间、班组线损管理职责,与国家电网公司通用制度保持高度一致,并进一步分解落实到相关工作岗位,确保线损管理职责自上而下保持统一。
定期开展线损分析工作,跟踪分析线损及相关指标执行情况,督导降损工作开展,协调解决相关问题,部署重点工作。每月至少召开一次专题分析会,形成会议纪要,相关部门分头落实。
(二)提升关口管理
明确关口管理职责,完善机制,规范流程,梳理关口,查缺补漏。一是建立健全关口管理机制,明确关口新建、改动、台账、故障处理、电量补差等职责。二是建立完善关口基础数据管理,重点做好台区关口、10(20/6)千伏线路联络点、开闭所、站用电、办公用电、站内无功补偿装置等考核关口的基础资料档案管理。三是强化关口电能计量装的运维和缺陷处理,及时恢复正常计量和数据采集,并做好《电能计量故障、差错处理意见》记录,审定核实缺失电量。
(三)强化10(20/6)千伏分线和低压分台区线损管理
一是细化10千伏线路管理单元。变电站、公用开关站10(20/6)千伏每条出线作为单元开展线损管理,对于供电环境复杂、供电半径长的线路,细分多个独立单元开展线损管理。(10(20/6)千伏分线线损管理模式详见《国家电网公司关于深化线损管理的意见》国家电网发展〔2015〕571 号)。
二是深化分台区线损管理。理顺台户关系,实行台区供、售电量同步抄表管理。深入分析负损、高损(大于9%)的原因,加大治理力度,年度治理比例不低于30%。
(四)建立健全科学考评指标体系
一是科学制定包括统计线损率、理论线损率、同期线损率“三率”联动指标考评体系,以理论线损率为测算基础,同期线损率为过程监控,辅助作为对统计线损考评的重要依据,摒弃以往仅凭线损率高低或者完成线损计划值准确性作为电网企业线损指标优劣的依据,提升线损率考评合理性。二是加强线损指标专业化考核。发展、运检、调控和营销等专业建立一套从上至下、纵向到底的(国网-省公司-地市公司-县公司)的线损考核指标体系,提升线损率考核专业水平。
三、理论线损精益化要点
(一)满足国网及重庆市电力公司管理要求
做好配网综合评价指标体系纳入项目降损成效指标计算;建立三年降损项目储备并滚动修编;以技术降损为基础同时在配网规划评价指标和投资项目前评估中设置线损率指标,从电网项目编制计划阶段推动技术降损。
表2:铜梁公司2014-2015年10千伏及以下配网改造下降率万千瓦时
(二)查找电网设备问题
改善配电网经济运行水平。合理均衡10(20/6)千伏线路同一路径或同杆多回线路负荷水平,加强专变和公变无功运行管理,控制线路功率因素不低于0.95,降低整体有功损耗。利用理论计算手段,结合配电网改造项目,在编制2016年配电网运行方式时,确定配电网最佳分断点。
提高配电网技术装备水平。结合目标网架,兼顾高损原件综合治理,开展配电网建设与改造。应用台区分相自动无功补偿装置,实现无功分相动态就地平衡。针对供电半径过大、线径过细、电压偏低的线路和台区开展技术改造,规范建设施工工艺,推广使用节能设备。
强化三相负荷不平衡治理。三相不平衡度连续15天超过15%以上,且中性线电流大于额定电流25%的配变台区,依据“计量点平衡、各支路平衡、主干线平衡、变压器低压出口侧平衡”的“四平衡”原则实施负荷调整。
通过理论线损汇总表以及各元件、各环节电能损耗情况的比较,分析判断电网结构、供电半径、电能质量、潮流分布、运行方式、变压器负载是否合理,以及供、售电结构变化对电能损耗的影响,管理是否到位等。查找存在问题主要从以下几个方面考虑:
1. 电网结构是否合理,是否存在迂回供电、潮流分布不合理现象。在计算35KV及以上理论线损中,公司选取的是潮流分析计算的方法。目前可以通过在进行电网规划时多采用确定性的潮流分析方法,即在给定的变量,如节点负荷、发电机出力等为确定值的基础上,结合今后电网发展趋势,改变预测负荷、有功出力等方法,分析电网薄弱点,并结合经济分析,指导电网规划。
2. 供电设备是否为淘汰型设备,其电能损耗大,效率低。通过选取不同的线路,通过改变线路中的电器元件,计算不同的线损率,得到更经济、合理的改造方案,指导电网技术改造。
3. 通过分析固定损耗与可变损耗,判断设备运行情况。如果固定损耗比重较大,说明设备的平均负载率较低,配电变压器空载、轻载的情况比较突出。如果可变损耗比重较大,则有三种情况:一是设备超负荷运行;二是功率因素低、无功补偿不足,三是供电距离长,电压损耗大。
4. 经济运行状态与一般运行状态理论线损的对比分析,分析电网结构。如果一般运行状态的理论线损比经济运行状态的理论线损高出许多,则说明负载不是过轻就是过重,如果两种状态下理论线损值都比较高,说明电网的结构布局严重不合理。
(三)降损措施选择
通过理论线损计算,我们需要提出最佳的降损提出最佳的降损方案,主要做法是通过理论线损先计算出“极限”线损。这里所谓的“极限”线损或“极限”线损率是指已经最大限度地采取了所有可采取降损措施后得到的线损或线损率,即实际上可以得到的最低线损或线损率,通过“极限”线损比较,得出最佳线损改造方案。(实例详见附件1和参考附表2)
四、同期线损精益化要点
受技术条件限制,电网公司供售电量抄表不同步,在负荷大幅波动的月份,造成月度线损率剧烈波动,淹没了技术因素、管理因素的影响,统计线损率未能快速准确定位线损异常,未能敏感反映基础管理中的薄弱环节,降低了线损率指标在电网管理中应发挥的作用。
同期线损系统以数据100%接入、关系100%准确、电量100%完整、线损100%准确、监测100%有效的5个100%建设目标,能够按照分区、分压、分元件、分线、分台区逐级细化,以“月考核为主、日监控为辅”等手段,支撑线损归真和高(负)损治理工作。
(一)应用同期线损系统实现“四分”分析、监控
线损同期管理充分应用智能电表采集数据,实现按线损月分析日监控,能够直观反映线损管理成效,为分站、分线、分台区线损治理提供实用化的数据分析工具。
五、结语
随着同期线损建设的不断推进,2018年前后国网系统和重庆市电力公司的主要线损管理模式将发生变革,以统计线损为主、理论线损为辅的传统模式将放弃,诸多当前线损管理中不科学、不合理的诟病和痼疾将得到纠正和完善。“四分三率”模式通过过综合线损抓管理规范,理论线损抓投入产出效益,同期线损抓线损监控和归真,全面提升线损精益化管理水平,为新变革进行前瞻性构想。
本文受时间和作者水平限制,未能深入探索管理机制细节和体系平衡性,有待将来继续探索和思考。文中内容也可能存在问题,敬请指导斧正,谢谢。
附件1:理论线损计算降损措施选择实例
通过理论线损计算,我们需要提出最佳的降损提出最佳的降损方案,主要做法是通过理论线损先计算出“极限”线损。这里所谓的“极限”线损或“极限”线损率是指已经最大限度地采取了所有可采取降损措施后得到的线损或线损率,即实际上可以得到的最低线损或线损率,通过“极限”线损比较,得出最佳线损改造方案。
1. 截面极限线损率和降损率
对于一条给定布局结构的馈线,在给定负荷特性和负荷分布下,将其全部馈线段都采用该电力企业规定的极限截面型号导线,而其他参数保持不变时的线损率称为“截面极限线损率”,用λ1表示。
2. 无功补偿极限线损率和降损率
对于一条给定布局结构的馈线,在给定负荷特性和负荷分布下,将其无功全部补偿到该电力企业规定的极限程度而其他参数保持不变时的线损率称为“无功补偿极限线损率”,用λ2表示。
3. 优化变压器极限线损率和降损率
对于一条给定布局结构的馈线,在给定负荷特性和负荷分布下,将其变压器全部改造为该电力企业规定的极限型号变压器,而其他参数保持不变时的线损率称为“优化变压器极限线损率”,用λ3表示。
4. 三相平衡极限线损率和降损率
对于一条给定布局结构的馈线,在给定负荷特性和负荷分布下,将其三相负荷平衡至该电力企业规定的极限情况,而其他参数保持不变时的线损率称为“三相平衡极限线损率”,用λ4表示。
5. 优化运行极限线损率和降损率
对于一条给定布局结构的馈线,在给定负荷特性和负荷分布下,采取网络优化运行方式,而其他参数保持不变时的线损率称为“优化运行极限线损率”,用λ5表示。
6. 降损措施优化步骤
通过综合线损率与所有极限线损率相比较,即用综合线损与λi相减得到△λi:
若△λ1最大,表明该配电网导线截面太小,首先应考虑增大导线截面的降损措施。
若△λ2最大,表明该配电网无功问题突出,首先应考虑增加无功资源的降损措施。
若△λ3最大,表明该配电网变压器损耗较大,首先应考虑优化高能耗变压器选型的降损措施。
若△λ4最大,表明该配电网三相不平衡问题突出,首先应考虑采取三相平衡的降损措施。
若△λ5 最大,表明该配电网首先应考虑调整运行方式的降损措施。
在降损改造费用宽松情况下,可采取下列步骤得出降损优化措施:
A、计算当前情况下的线损率。
B、判断此时线损率或降损率是否满意?若是,则执行F;否则,进行C。
C、计算当前情况下的极限降损率。若△λi最大,则选取第i类降损措施中,对△λi的贡献最大的单项改进措施放入降损措施集合 M。
D、计算采取集合 M 中的降损措施后的线损率或降损率。
E、返回B。
F、计算采取集合 M 中的降损优化措施的总用∑C,集合 M 中就是降损优化措施。
G、退出。
在降损改造费用紧张的情况下,在优化中需要将最大改造费用 Cmax作为约束条件,并且采取下列步骤得出降损优化措施:
A、计算当前情况下的线损率,∑C=0。
B、判断此时线损率或降损率是否满意?若是,集合 M 中就是降损优化措施,则执行J;否则,进行C。
C、计算当前情况下的极限降损率,若△λi最大,则将第 i 类降损措施放入集合 Q 中。
D、从集合 Q 中选取C/△λi最小的单项改进措施,即每降低一个百分点花费最少的措施。
E、若∑C+C>Cmax,则将该单项改进措施从集合Q 中删去,进行F;否则将该单项改进措施放入降损措施集合 M,执行G。
F、此时集合 Q 是否为空?若是,则执行I;否则,返回D。
G、计算采取集合 M 中的降损措施后的线损率或降损率。
H、返回B。
I、若存在仅次于△λi的降损措施,则将仅次于i的降损措施放入集合 Q 中,返回D;否则,表明现有改造费用不够,无法使线损率或降损率满意,进行J。
J、退出。
7. 具体案例
采用表10.8中的降损优化措施后,线损率4.4890%,改造所需总费用C=25.966 万元。
参考文献:
1.《国家电网公司线损管理办法》国网(发展/3)476-2014
2.宾林主编,《电力行业线损管理及降损措施手册》,安徽文化音像出版社
3.李海泉等编著,《电网降损计算与降损措施》,中国水利水电出版社
论文作者:黄林,汤卫中,薛斌,陈飞,魏猛,喻萍,刘安祥
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签:线损论文; 电网论文; 措施论文; 极限论文; 理论论文; 公司论文; 同期论文; 《电力设备》2017年第30期论文;