金继敏 朱蓉 王灿 明媚 张昊
国网安徽省阜阳市阜阳供电公司 安徽阜阳 236000
摘要：随着智能电表的推广应用，以及用电信息采集系统建设工作的快速推进，针对台区复杂的现场情况，通过研究分析造成台区线损超标的各类因素，对台区线损进行个性化细分管理，更加精准地定位问题台区，更好的体现电网经营企业对低压台区设备及用户的管理水平，降低企业的经营成本，提高企业的经济效益。
关键词：智能用电；大数据分析；台区线损；线损管理
引言
随着社会的进步和人们生活水平的提高，越来越多的家用电器被居民用户所使用，居民用电量在社会总用电量中的比重及用电费用在人们的日常支出中的比重越来越大。节能减排、提高能源利用率是应对资源短缺和环境污染问题的重要途径。智能用电作为智能电网的重要一环，可利用先进的信息通信技术，使电力用户由传统被动用电模式转变为主动用电模式，从而有效提高电能利用效率、节省用电成本、构建用户和电力公司之间实时互动的新型供用电关系。
1 应用的必要性
目前计算低压线损的方法有平均电流负荷曲线特征系数法、等效功率法、压降法等。从台区线损计算公式可以看出，统计线损率的逻辑并不复杂，通过用电信息采集系统已经解决了考核表与计量表抄表不同期的问题，但仍有很多因素影响线损率计算的准确性，例如台区的用户采集覆盖情况、台区的户变关系、台区的供电考核电能表档案参数等，这些因素都会影响台区线损率计算的准确性和正确性。传统数据分析手段在应对这些数据时存在种种局限性，并且工作量巨大且效率不高。因此，在智能用电大数据的基础上，利用数据挖掘与分析技术对公用配电变压器台区的低压线损异常原因进行分析，为低压供电台区的线损计算提供了可靠的计算数据，为制定合理的台区供电区域提供了管理依据。进一步推动台区线损管理由结果管理向过程管理转变，提高公变台区线损管理水平和工作质量。
2 基于智能用电大数据的台区线损异常分析
供电台区是指由一台配电变压器和一条配电线路、或由多台配电变压器和多条配电线路组成的集合。在电力供应系统中，低压配电网处于整个电网的末端，与用电用户直接相连，由于用户种类多、用电需求复杂，供电区域也较为复杂，特别是城区配网的问题更加突出。所以供电企业采取台区的方式对电力用户进行划分和管理，台区经济运行指标主要包括供电量、售电量和线损率等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，台区线损是低压线损管理的重要组成部分，对配网规划、营销用电、计量管理等方面都有密切关系，但由于低压配网的复杂情况，线损管理情况一直不容乐观，存在着较高的管理线损。在大数据技术的支持下，许多地区的用户用电信息采集系统已经完成了低压电力用户的覆盖。系统的主要功能包括考核单元信息，统计台区与用户的对应关系、统计每日供售电情况、计算和统计每日台区损失率和指标完成情况等。目前使用的低压线损计算方法主要包括平均电流负荷曲线特征系数法、降压法、等效功率法等。用电信息采集系统的应用解决了考核表与计量表不能同期抄表的问题，但台区用户采集覆盖情况、台区户变关系等也会对线损计算产生影响。传统分析手段难以保证线损计算的准确性，而且工作效率低。在智能用电大数据的支持下，可以利用数据分析和数据挖掘技术对低压线损异常的产生原因进行深入分析，为线损计算提供可靠的参数，从而为台区线损管理工作的开展提供依据，提高其管理水平和工作效率。
3 智能用电大数据分析的台区线损管理
3.1 优化目标
如果仅以用户用电费用最低为优化目标，则上述智能用电优化算法的优化结果很可能是将大部分家用电器转移到电价比较便宜的时段工作。若大量用户均采用该算法进行优化，将会引入新的用电高峰，给电力系统的稳定运行带来不利影响。因此，有必要对上述智能用电优化算法进行改进。在降低用电费用的同时，加入限定条件，尽可能使家用电器负荷消耗功率均匀分布。为了避免某个时段用电量过高，可设定一个功率阈值，当某个时段总用电量超过设定阈值时，对超过的部分多收取一定的费用。
3.2 强化计量管理，提升基础数据准确性
对未加装封印的表计、CT等计量装置及时进行加封，更换故障电能表、改正存在接线错误等工作。严格监控三相负荷不平衡，无功补偿不到位等相关指标数据，发现问题及时处理。每月对台区用电量进行分析，及时对计量装置与用电负荷不匹配，存在“大马拉小车”或严重超载的问题进行整改。
3.3 合理性分析诊断模型
通过可计算分析模型确定台区线损是否满足可计算条件后，还要通过决策树进行归纳分析，从而保证分析计算结果的合理性。建立合理性分析诊断模型，对台区线损计算的合理性进一步分析，利用决策树对记录属性和分类问题进行检验，一个问题得到答案后下一个问题随之产生，决策树就是由这种问题回答过程组成，其主要结构包括根节点、内部节点和叶节点。决策树模型的构建主要以台区线损的合理性分析属性集作为依据，主要节点的创建则采用递归算法。初始决策树只包含一个类标号为“合理性=是”的节点，表示台区线损率合理。然后对决策树进行细化，一个根节点包含两类记录，根据条件将其划分为更小的子集，并对每个子节点进行递归。具通过决策树的构建，可以实现对线损异常原因的分类分析。如果再次基础上增加用户数量等子节点，还能帮助管理人员深入分析台区线损的其他影响因素。
3.4 提高对于线损工作的重视
电力管理部门要充分认识到农村线损工作的重要性。农村线损问题的出现，除了会造成电力资源的流失，同时还给广大农民群众的生命安全带来一定的安全隐患。当前，我国的电力资源还不是很充足，很多地区还存在供电不足的情况，所以为了充分保证农村地区的用电量和用电安全，相关的电力管理部门一定要对农村地区的线损问题引起足够的重视，采取科学有效的措施来降低线损问题，保证农村供电工作顺利进行。
3.5 用电模式的优化
在用电模式部分，用户可以选择节省电费、节约用电、响应中断和最小排放四个模式中的一个。节省电费模式是基于分时电价机制下的负荷转移调度，用户本身的用电量并不减少，但总电费会更趋经济。节约用电模式则是兼顾了经济性和用户舒适性的模式，会综合考虑耗能成本和不适成本做出调度决策。响应中断模式是电网公司通过发布激励信息进行刺激或者预先签订控制和补偿协议，来使用户对其作出响应，在用电高峰期关停部分用电设备，这种模式在某些情况下会影响到用户舒适度，但用户也会从积极响应或预签协议中获得相应补偿。最小排放模式则以碳排放量为最主要优化目标，对用电负荷进行优化调度。用电设备的可调控时段目前暂由用户手动设定，当系统通过学习掌握了用户的用电行为习惯后，将自动形成负荷调度安排。在发电模式部分，用户可以选择余电上网、余电储存或者全额上网三种模式之一，分别对应“自发自用，余电上网”和“自发自用，余电储存”以及“所发电量完全上网”三种模式。
结语
随着信息技术的快速发展，大数据、云计算等高新技术在各行各业的应用使各行各业的业务运营管理效率得到再次提升。电力是现代化生产生活不可缺少的重要能源，必须不断提高电力供应系统的运行质量，对其进行有效管理，以保证电力的持续、稳定供应。智能用电大数据在台区线损管理中的应用通过对海量用户用电信息的分析，深入挖掘信息价值，准确找到线损因素，从而提升供电运行效率和管理效率，为企业降低经营成本，电力企业获得更好发展。
参考文献：
[1]郭威.基于用电信息采集系统的线损异常数据挖掘研究及应用[D].华北电力大学2016
[2]周伟.用电信息采集系统应用于线损管理的分析与实施[D].山东大学2015
[3]程刚.智能台区在线监控系统的设计与实现[D].电子科技大学2015
论文作者:金继敏,朱蓉,王灿,明媚,张昊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/15
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