山东省德州市 253100
摘要：随着智能电表的推广、用电信息系统的建设，使得数据的完整性和实时性较以前有了较大的提高，线损业务管理条件越来越完善。同时，各省（市）电力公司先后开始计量关口改造，建立集抄系统，完成了部分线损综合管理的功能，但多数存在功能单一，以统计为主，分析功能薄弱的问题，且各单位管理模式存在较大差异性。由于各单位仍处于独立摸索阶段，导致规范不统一，束缚了线损管理模式的进步。本文围绕配电网降损中在线监测系统的设计和应用，对配电网线损监测系统进行了分析设计，给出线损自动监测及数据处理功能的实现方案，对于进一步提高配电网线损监测手段及方法的应用具有很好的指导意义。
关键词：配电网；同期线损；监测系统；设计与实现
1、线损分析与统计管理现状
1.1线损
线损是电能从发电厂传输到用户端过程中由于多方面原因造成的有功、无功电能或电压损失。通常，可根据线损的原因将配网损耗分为不变损耗和可变损耗两大类。其中，不变损耗与负荷电流、电压的变化无关；而可变损耗由电网中各输配设备的电阻在通过电流时所产生的，随电流的增大而增大，如电力线路、变压器绕组中的损耗。另外，从线损性质的角度则可分为技术线损和管理线损两大类，技术线损可视为全网个元器件以及线路损耗的总和，管理线损则指因经营管理问题而造成的电能损失，如偷漏电、抄表错误等造成的线损。
1.2管理现状
目前，对配网线损的管理存在以下现状：（1）传统抄表方式造成了供售电量发行的不同步，计量统计的不同期导致了月度线损率呈现“大月大、小月小”的波动趋势。（2）为满足电量、线损及财务相关指标的考核要求，人为“调控”电量，造成电量、线损统计数据失真，对实际线损管理工作失去有效的指导意义。（3）线损指标失真或人为“调控”结果难以真实反映线损工作中的管理真空地带，无法有效促进部门协作工作。（4）信息系统的集成度水平和管理水平不高造成数据的冗余和偏差。（5）由于缺乏统一的电量、线损统计与管理工具，基层人员需要从多个系统中抽取数据并人工核对、填报，手工计算工作量大、效率低。（6）电量及线损统计管理协同机制需进一步完善。
2、配电网线损监测系统的设计与实现
2.1系统结构设计
系统结构框架。配电网线损监测系统主要由主站系统、通信系统以及现场终端设备等几个部分组成。（1）现场终端。现场终端主要由各类现场监控终端组成，主要是由传感器负责采集电力设备的线损参数，完成实时数据采集、统计功能。（2）通信系统。通信系统主要借助于网络传输系统实现线损数据的传输，从而完成上下行数据传输交换任务。（3）主站系统。主站系统实际上是由各类计算机构成的可以实现人机交互功能的管理平台，通过底层传感器对配电网及其电力设备电能的监测，将电能数据传输至管理平台进行分析计算，从而得到线损数据，并以图形化、图表的形式表现出来，同时将数据存入系统数据库，以实现主站对配电网线损数据的分析、存储和表达。实际上，由于配电站含有大量的电力设备，对每一个电力设备的监测手段和方式不一样，因此需要面向不同的电力设备设计不同的线损监测模块，同时不同设备的线损监测模块最终又要传输至统一的数据分析管理平台，因此这就需要各个线损监测模块彼此之间要相互独立，采用分布式结构，由统一的中央数据管理中心来管理不同设备的线损监测模块，从而实现配电网多台电力设备线损监测的并发进行。
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2.2系统逻辑结构
配电网线损监测系统从系统体系逻辑结构上分析，主要有数据采集层、数据传输层、数据处理服务层和客户应用层四个层次，下面逐一进行规划设计：（1）数据采集层。数据采集层是系统的最底层，主要由各类传感器和采集设备构成，负责实现对整个配电网各类电力设备进行电能监测的任务，线损数据也是由这些最基本的传感器监测到的电能数据经过系统分析计算得到的。尽管配电站各类电力设备很多，但是需要为每一个电力设备的线损监测传感器都配备能够进入数据传输通信层的通信接口，实现数据的交互。（2）数据传输层。数据传输层主要是网络层，利用现有的网络传输设备和网络拓扑结构，实现将底层采集的电能数据入网传输，将数据传输至数据处理层，为实现系统的线损监测提供基础数据。（3）数据处理服务层。该层主要是由统一的数据库管理平台构成，将底层传输过来的各类数据进行分类处理和分析计算，将需要统计以及存储的各类指标数据进行存储和应用。（4）客户应用层。通过设计合理的客户应用软件，分布式结构实现客户端以图形或者图表的方式显示电力设备线损监测的处理结果，从而为降损节能决策提供数据依据。
2.3总体架构设计
为涵盖上述功能并满足系统实时性的测试要求，配电网同期线损监测系统由后台服务主站、通信模块、存储模块以及现场用户终端等组成。为满足于多系统间的信息交互，该系统采用SOA（Service-Oriented Architecture）架构设计，通过ESB服务总线（ESB，Enerprise Service Bus）约定与外部系统信息交互规则。
其中，后台服务主站由Web服务器、多个后台工作站、应用服务器、前置设备等组成，完成数据分析和管理等相关任务，并作出相应的判决。后台服务主站采取分布式架构，各个功能模块之间相对独立，但统一管理各数据库资源。根据用户的需求，可将模块功能实现集合安装在同一台工作站内，或分布在多个工作站上。通讯模块利用230M无线专网和GPRS公网实现对状态数据的计量模块和和通信测试服务，完成对各层设备的单体或系统级联调测试、上下行数据传输交换等任务。现场用户终端主要由各类现场监控终端组成，完成实时数据采集、统计功能。配电网同期线损监测系统在工作过程中通过ESB总线将抄读电能表数据、采集统计量等从终端发送给主站端线损计算采集系统，待数据初步处理完成之后，将计算或查询的结果信息回传给监测系统。该架构设计方案具有较强的兼容性和灵活性，可在系统运行过程实时地根据人为需要增减或更改服务模块、服务内容以及服务目标，其更改过程不影响其他服务操作，便于系统地实现多平台异构的服务调用需求。
结语：配电网同期线损监测系统的线损分析与控制发展能够促使电力企业在发展过程中的线损管理得以加强，促使线损的程度得以降低，这不仅能够从运行管理角度对现有的落后管理体制加以改善，同时也进行了更加适合我国电网线损管理的新型模式的提供，而这就能够为线损管理的科学化和合理化实现提供必要的工具和保障，而且计算和分析电网及其运行情况，从电网结构和运行方式等方面不断关注电力企业运行的问题所在，对其中具有的降损节能潜力加以挖掘和发展。
参考文献：
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论文作者:刘召孟
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/8
标签：线损论文; 数据论文; 监测系统论文; 系统论文; 配电网论文; 电能论文; 数据传输论文; 《中国电业》2019年第13期论文;