摘要:线损一直是各电力企业发展过程中面临的顽疾,特别是在节能减排背景下,更是急需解决的重大问题之一。传统的线损管理技术及方法显露出了诸多弊端,制约着线损管理效率的提高和线损率的降低。然而同期线损管理技术及方法的应用且在很大程度上解决了传统线损管理所存在的诸多不足,因此,对电力企业同期线损管理的研究具有深远的实际意义。
关键词:电力企业;同期线损;技术
同期线损率是指使用供售电量同期统计的有功电量损失与输入端输送的电能总量之比。同期线损率的大小可以直接反映技术线损与管理线损相关问题。
1同期线损异常因素
供电企业的综合线损率是通过关口电量与电力用户的抄表发行电量计算得出,其中主要包括技术线损与管理线损两个重要部分。技术线损方面,主要是根据现行电网的网架结构、运行状况、设备参数决定的,也是在通常情况下比较难以避免的。这一部分线损通常可以通过理论线损计算得出。在电力建设较为成熟、电网结构较固定的区域,理论线损的技术降损空间逐渐缩小,较难出现明显的降损成效。管理线损方面,主要包括综合管理因素影响的线损。用户的违约用电行为、计量装置的计量不准、抄表差错的产生、管理疏忽等因素都是出现管理线损的重要因素。其中,供、售电量统计不同期,是这些因素中最重要的一环,严重时会导致整体统计线损的剧烈波动,造成诸如“大月大、小月小”的情况屡见不鲜。本文主要针对现行电网线损管理做论述,分析内部影响因素,主要对同期线损异常因素进行论述。
1.1 影响线损的直接技术因素
线路的长度、导线的截面积和导线材料。电力网中输电线路的损耗主要由线路电阻所引起,而影响电阻大小的因素有三个,即材料、长度和横截面积。不同的导线材料具有不同的电阻率.在同种材料下,导线长度越长,截面积越小,则导线电阻越大。在流经电流一定的情况下,线路电阻越大,导线损耗就越大。
各类电气设备的空载损耗与负载损耗。铁芯的磁滞现象、涡流现象及介质损耗造成了大量与电压有关的空载损耗因素,这些损耗可以通过改善电气设备的铁芯制造工艺、改进材料选择逐步减小。电磁转换的过程中产生的电阻损耗与漏磁现象是产生负载损耗的直接因素,其数值往往与电流有关。为了降低这部分影响,一般可以采用更换电阻较小的材料,提升变压器绕组线圈工艺等方式降低损耗。
负荷电流的数值及其变化。电网可变损耗与电阻有关,在电阻不变的情况下,负荷电流越大,则电阻损耗就越大,同时,由于负荷电流的变化,是的电流形状沈漱变化,从而引起电阻损耗的变化。
系统电压的数值及其变化。在传输公路一定的情况下,系统电压等级越高,电流越小,在线路电阻不变的情况下,导线损耗就越小,电压的波动变化会引起空载损耗的变化。
环境温度和设备散热条件。金属导体的电阻将孙哲温度的升高而增大,冈此由于设备散热条件不好而引起导体的温度升高及所处环境温度的升高对电阻产牛直接影响,造成导体损失变化。
电气设备的绝缘状况。电气设备的绝缘状况不好会一起泄漏电流增大,从而增加设备的损耗。
1.2 影晌线损的综合技术因素
从整体电网损耗而言,还有其他一些存在在输电、变电、配电过程中的其他技术损耗,影响着电网技术线损,形成不可小视的综合技术影响因素。以下进行简要分析。
电源点与用电负荷所在区域过远的情况可以非常明显的提升输电线损损耗,造成术端电压下降明显、电能质量不高、损耗加大等现象。这类因素需要电网规划部门以电网经济运行为原则逐步改善电网电源与负荷布局;在近些年提倡的分布式电源理念中,也可以找到相应的解决措施。
电压等级方面。对于一个区域电网而言,相对规范、较少的电压等级划分可以有效减少电能在电压等级更的过程中产生的不必要损耗。尽量避免出现诸如10kV、6kV电压等级配电线路同时出现在同一张电网的情况,可以有效降低相应损耗。
无功补偿装置的安装容量和分布方面。从运行经验来讲,由于无功损失造成的电压下降明显,势必会导致电网末端损失增大的情况。根据实际情况,应将无功补偿装置就地安放,进一步提升电压质量,进而减小相应线损。
运行方式方面。经济运行方式的普遍应用可以减少大量电量的损耗程度。异常方式的长时间运行势必会带来高负荷、大电流,进而导致各类漏电损耗、介质损耗、电晕损耗以及严重的电热损耗。
计量采集技术方面。在进行线损计算的过程中,准确的数据来源是必不可少的。计量装置的准确度、灵敏度时刻影响着电量计算的正确性、线损计算的准确性。同时,由于计量采集设备是各类线损管理的电量数据基础,更不可忽视其发挥的重要作用。
1.3 影响线损的管理因素
供电关口电能计量装置的完整性、准确性和准确度。供电关口电能计量装置的完整性是指电网的全部进入关口均装有电能计量装置:正确性是指关口的计量装置的安装位置、接线、变化、倍率等正确无误,对有电量狡猾的关口,进出方向也需要正确。准确度是指关口的计量装置的精度需要符合相关规定。
用户电能计量表计的完整性与运行稳定性。用户计量表计由于其数量巨大,维护成本较高,再加之用户可能存在的过失损坏等因素,严重影响着线损率统计的准确性。
窃电。窃电是造成线损率高和波动的一个主要因素,也是线损和营业工作的重点内容。
从上面三个因素可以看出,除了窃电因素单纯导致统计线损比技术线损增大以外,其他两个因素即有可能是的线损增大也有可能使得线损减小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际上,由于电量计量装置的完整性难以达到,所以电力企业的供售同期线损均大于技术线损。
2同期线损管理系统建设
2015年,在电能表全采集建设工程全面完成、电网GIS图形拓扑延伸至低压设备以及各大业务系统集成融合的条件下,国家电网公司研发同期线损管理系统。
2.1 系统功能
基于目前线损管理问题及需求,考虑现行的技术应用水平,同期线损同期管理系统应具备同期线损数据统计与管理、线损监测与预警、线损综合评价等功能,进而为同期线损管理的开展与实施奠定基础。
(1)数据管理。对线损管理业务相关数据,不仅包括所采集的数据,还包括系统本身的数据,进行分类存储与管理,并实时检查数据的质量,保证数据的精准性和完整性。
(2)指标管理。线损是由多个参数综合计算和分析而产生的结果,因此其包含着诸多细化的指标,需构建基于电量及线损的综合指标体系,并实现对各项指标的配置、查询、管理等功能。
(3)监测预警。对电量及线损相关参考进行实时监测,并对理论值实施测算,实现分压、分区、分线统计与分析,异常波动时能主动及时判别与告警,通过状态性、主动性的监测与智能化的预警来保证同期线损管理系统功能的发挥以及电网的安全、稳定、运行。
(4)辅助决策。可以根据各项线损数据进行综合性、科学性的评价,进而为降损规划、电压优化、电网无功优化方案的实施提供数据参考和决策依据。
2.2 数据支撑
同期线损管理系统的构建和应用是以各项信息数据为基础的,因此,对线损相关数据的采集、存储、处理是必不可缺的。基于目前电力企业的基础数据架构,完整、清晰、精准描述线损同期管理相关的数据逻辑与数据信息,为线损管理工作人员业务的开展与实施提供一个全面的观察、了解、分析视角。同时提高同期线损相关数据信息的采集、分类、存储、处理、计算及利用效率。
2.3 系统架构
基于同期线损管理系统的功能需求,考虑系统的安全性、稳定性、扩展性,采用分层架构的思想对系统进行整体性设计,主要分为以下几个组成部分。①信息交互层。基于SOA 信息交互实现数据及功能应用集成。②数据仓库层:以统一、标准、共享为原则实现数据对内的利用以及数据对外的服务。③应用设计层。结合实际功能需求,实现统计、查询、分析、评价等功能。④分析展现层:以图形化、网络化的方式全方位展现各种数据信息和分析结果,为同期线损管理人员实际工作的开展提供更为形象、直观、清晰的信息参考。⑤数据管理层。基于目前电力企业海量数据,可实现高效的存储与管理。
3 提高同期线损管理的方法
3.1 完整供售电数据的治理
为了保证同期线损管理系统综合效用的发挥,采用联合治理的组织模式,由电力企业各部门联合协作,对PMS 生产系统、GIS 平台、电能量采集系统、用电信息采集系统、营配贯通系统等支撑系统的数据进行综合治理,以提供各项数据的整体质量,这是同期线损管理工作效率提高的关键。
(1)采集全覆盖治理。全面覆盖关口、设备及智能电能表计,实现采集覆盖率的100%。首先结合采集指标进行“摸家底”,然后结合实际情况加装表计及采集设备。
(2)营配贯通、测点梳理。对现场所采集的数据进行核查,并详细对照营销、运检间系统的数据信息,保证数据的统一性、准确性和完整性。建立动态准确的站-线-变-户关联关系、计量点普查、测点核查等。
(3)接口配置治理。依照国家电网公司标准,改善、更新和统一各类接口配置,以提高系统的通用性和扩展性。
(4)数据治理质量复检。为了保证采集至同期线损管理系统供售电关口数据的精准性,应采取系统自检与人工排查结合的方法,对采集数据的全面性、正确性进行复查。
(5)增量数据同步治理。严格按照营销系统流程添加负荷割接、线路改接、新上用户,并实时维护和同步更新,实现增量数据的全面治理。
3.2 同期线损系统异常自检及处理
由于线损同期管理系统所涉及数据量较大,不可避免会存在一些错误和异常,因此,应建立数据异常自检及处理系统,以提高数据处理效率。结合实际业务,对各种数据异常进行分类和级别划分,并形成参数报表。根据轻重缓急,系统可自行判别,并告之处理部门,保证异常处理效率。
3.3 GIS 系统与同期线损系统的整合
充分利用GIS 系统,可实时显示同期系统线损监测结果,实现线损相关环节的图形化管理。同时开展同期系统联络线开关置位和GIS 拓扑研究,基于配电网专题图应用成果,为线损统计与管理提供新思路。
4 结束语
技术的不断发展,以及人们对供电质量要球的不断提升,使人们加强了对供电系统的重视程度。同期线损管理不仅是系统的操作与应用,还需诸多的人为工作为基础,这就要求电力企业各部门联合协作,提高同期线损管理整体效率。
参考文献:
[1]李少军.电网线损管理技术的探析[J].黑龙江科学,2014(8):67.69
[2]吕欣.基于非完全量测的配电网同期线损计算方法研究[D].华北电力大学,2015.
论文作者:徐立新
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/16
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