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摘 要: 配电网损耗在整个电网损耗中所占比重较大,为加强配网线损的管理,需要统计配网实际线损,并将所得的统计线损与理论线损相比较,进行详细分析,寻找薄弱环节,辅助制定降损措施,提高线损管理水平,分析配网损耗的影响因素,提出配网理论损耗与统计损耗相结合进行管理与分析的实现方案。
关键词: DMS系统;配网统计线损;在线拓扑;反窃电
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)1220085-02
0 引言
配电网线损,直接反映了供电企业的用电管理水平,它的高低,与地区配网规划设计是否合理、配网设备运行是否良好、配网新技术应用状况、营配人员的业务素质和管理水平高低、计量装置配备管理状况、抄核收工作质量好坏、反窃电工作力度大小等等都有十分重要的关系。
在这种形势下,很有必要加强配网线损管理工作,对配网线损进行准确统计与分析,全面掌握电网及设备运行负载状况,充分了解电网薄弱环节和目前线损的组成,指导电网下一步的建设与改造工作;全面提高线损管理人员发现问题和解决问题的能力,进一步提高电网经济运行水平和电力发展质量。
1 配网线损统计方法
配网线损不管在损失电量的绝对数量上,还是在电量的损失比例上,都占据了较大的份额,因此配网线损管理显得尤为重要。
1.1 理论线损统计
线损理论计算是降损节能,加强线损管理的一项重要技术管理手段。通过理论计算可发现电能损失在电网中分布规律,通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题,对降损工作提供理论和技术依据,能够使降损工作抓住重点,提高节能降损的效益,使线损管理更加科学。
1.2 实际线损统计
实际线损包括技术线损和管理线损两部分。由于电源点少、供电半径长、线号细、设备老化、无功补偿容量不足、潮流分布不合理、计量装置误差所造成的电量损失属于技术线损;由于计量装置故障、个别人员技术素质和思想素质差造成的漏抄、估抄、错抄、查窃电不力及其它一些外部原因所造成的电量损失属于管理线损。
本文将配电网理论分析的拓扑结果与配网实际采集电量相结合,能够很好的解决配变管理过程中存在的信息分散孤立的情况。
配电网理论线损与实际线损统计分析的数据流程如图1所示,在配电网模型与参数基础上,的到配网开关、刀闸运行状态,结合电网实时运行方式,进行配电网拓扑分析。在拓扑分析基础上,进行配网理论损耗数据分析和实际损耗统计。
根据配电系统拓扑分析结果,可以知道每台配变在实际运行中所属的馈线,从而可以进行每条馈线的损耗分析。将馈线始端的电量作为馈线的输入,馈线所带的配变的电量之和作为馈线的输出电量,即可得到每条馈线的损耗,统计分析结果更加准确。
2 配网线损影响因素
影响线损的因素有很多,可以从配电网建设规划、配网运行、计量设备精度等角度进行分析。
2.1 配电网建设与规划因素
城市配网在建设或改造之初,就应该充分考虑到采取各种技术措施有效降损。配电网结构应合理布局,将高压深入到负荷中心供电,缩短电源与有效负荷之间的距离,杜绝东拉西扯、迂回供电现象,减小低压配电网的供电半径。从而提高供电电压质量,降低线损电量。
2.2 配电网运行因素
1)负荷电流
负荷电流增大则线损增大,负荷电流减小则线损降低,但任何一条运行中的配电线路都有一个经济负荷电流范围,当实际负荷电流保持在这个范围内运行时,就可以使线损率接近极小值。
2)供电电压
为降低电网的线损,在保证用户设备电压质量的基础上,可通过调整变压器分接头或投切补偿电容器以及发电机调压等措施来调整配网运行电压。调压的判断依据是负荷的铜、铁损比,铜、铁损比大于1时,提高电压水平有降损效果;铜铁损比小于1时,降低电压水平有降损效果。
3)功率因数
功率因数的提高,线损中的可变损耗将减少,功率因数的降低则线损中的可变损耗将大幅度增加。这是因为P有功=U·I·cosφ,但对于轻载运行线路,其电压往往偏高,配电变压器的铁损占主要地位,约占70%以上,功率因数提高,就会出现过补偿,铁损进一步加大。
4)负荷曲线形状系数K值
K值越大,负荷曲线起伏变化越大,高峰和低谷差越大,线损就越大,当K值接近1时,负荷曲线趋势于平坦,线损最小。这就需要我们不断调整10kV的用电结构,对专用变实行统一的峰谷管理。
2.3 计量设备影响
配网实际线损的统计以电量采集装置的数据为基础,如果计量设备采集有误,将会影响统计线损。
2.4 窃电影响
窃电行为采取种种手段,非法侵占电能,直接损害了供电企业的利益,造成了配电线损率的上升。所以必须对用电大户用电重点跟踪监视,对线损较高的线路、台区进行针对性分析。
3 加强配网线损管理的方式
3.1 开展统计线损对比分析
通过统计线损与理论线损的对比、固定损耗和可变损耗的对比、大用户用电波动信息的对比等,利于发现问题,研究对策。
3.2 开展理论线损统计分析
加强配网潮流实测和线损理论计算工作,可以掌握配网技术线损的真实情况、配网的实际运行参数、区域内变损、线损和各元件损耗;掌握可变损耗与固定损耗的比重;掌握配网理论线损率和最佳线损率情况。这些数据将为线损指标管理、分析、分层分解提供理论依据;为配网电压、无功分析和编制典型经济运行方式提供理论依据;对编制配网改造及科技项目计划提供主要依据,同时对制订降损措施计划起到指导作用。
3.3 加强反窃电管理
1)基础条件改善
电量数据是线损工作统计基础,数据的远传是提高线损管理水平、实现线损管理的可控、在控的前提。要结合预试检修停电,安排好变电站电量远传系统建设工作,同时加强电量远传系统主站功能的开发利用,使其在系统功能上切实具备线损实时分析的功能。
2)采取统计分析措施
完善计量点的布置,加强表计核查,以负荷管理系统和远方抄表等技术为基础,对电量采集数据进行历史存储与对比分析,充分发挥计算机在线损管理中的作用,做好线损的理论计算和实际线损的统计对比,通过理论线损与实际线损的对比以及大用户用电波动的对比分析,确保电网运行状况一目了然。方便查找问题点,针对性的进行反窃电定位。
4 实施方案
为减轻系统维护工作量,电网模型参数,实时数据等内容均从现有系统中获取,充分利用现有DMS系统、用电信息采集系统的数据,实现配网模型、量测数据、电量数据的整合,在此基础上,进行配电网的理论损耗、实际损耗的统计对比分析。对配网电量数据进行重点监视,发现错误数据,进行有针对的核查。在理论分析的基础上,辅助制定降损决策。
4.1 数据流程
要完成配网线损数据的综合统计与分析,需要建立与DMS系统,营销子系统、用电子系统、以及配电GIS系统的数据接口。
目前配电GIS系统的模型信息基本上是完整的,DMS系统数据完备,但是还没有全面铺开,将来DMS全面建设完成并运行良好的话,在数据模型以及配网实时采集遥测、遥信数据方面完全可以替代配电GIS系统,并具备实时性和准确性的优势。在未来的规划中,可以考虑电网模型全部从DMS系统获取。从营销子系统获取配变电量数据,从TMR系统获取馈线始端开关的采集电量数据。目前情况下配网的全模型、各种参数以及开关状态数据还是需要从配电GIS系统获取。
4.2 整体框架
配电网全数据包括模型、参数、电量采集数据以及馈线电量数据导入后,可以在此基础上实现配网的拓扑分析与理论损耗计算,进而进行降损分析。
线损分析的输出结果主要有:① 实际线损与理论线损值,② 变压器损耗明细,③ 线路有功损耗,④ 线路供电半径、变压器数量、总容量等线路统计数据,⑤ 高计用户的变压器损耗,以及其在总损耗中的比重,⑥ 线路的经济运行参数有最佳理论线损率,配变综合经济负载率等。实现全局、分站、分线的10kV线损各类损耗、线损率统计,以及线路变压器损耗的详细信息。
对大用户进行重点监视,监视其用电波动情况,对存在窃电可能,波动较大的数据给出提示。将各种统计结果进行报表展示。统计馈线损耗,对于损耗率较大的数据给出报警,有针对性的排查,发现计量表计问题、计量点配置问题以及存在的窃电可能。
5 结束语
本方案实现理论损耗与电网实际损耗的自动统计与对比,从一定程度上缓解网损统计与分析人员的工作强度。将影响网损的各因素,作综合分析,给出造成网损变化的量化指标;以便于运行人员合理安排运行方式,达到降损目的。对配网采集数据进行整合、综合统计与对比,有助于开展反窃电工作,促进电网高效、经济运行。
参考文献:
[1]杨秀台,电力网线损的理论计算和分析,北京:水利电力出版社,1985.
[2]世隆,线损知识问答,北京:水利电力出版社,1990.
[3]文福拴,配网系统线损的分析方法,华东电力,1995(12):5-9.
[4]吴安官、倪保珊,电力系统线损,北京:中国电力出版社,1996.
作者简介:
张兆芝,女,本科,电力工程工程师,主要从事台区线损、供用电合同管理及用电检查管理工作。
关键词: DMS系统;配网统计线损;在线拓扑;反窃电
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)1220085-02
0 引言
配电网线损,直接反映了供电企业的用电管理水平,它的高低,与地区配网规划设计是否合理、配网设备运行是否良好、配网新技术应用状况、营配人员的业务素质和管理水平高低、计量装置配备管理状况、抄核收工作质量好坏、反窃电工作力度大小等等都有十分重要的关系。
在这种形势下,很有必要加强配网线损管理工作,对配网线损进行准确统计与分析,全面掌握电网及设备运行负载状况,充分了解电网薄弱环节和目前线损的组成,指导电网下一步的建设与改造工作;全面提高线损管理人员发现问题和解决问题的能力,进一步提高电网经济运行水平和电力发展质量。
1 配网线损统计方法
配网线损不管在损失电量的绝对数量上,还是在电量的损失比例上,都占据了较大的份额,因此配网线损管理显得尤为重要。
1.1 理论线损统计
线损理论计算是降损节能,加强线损管理的一项重要技术管理手段。通过理论计算可发现电能损失在电网中分布规律,通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题,对降损工作提供理论和技术依据,能够使降损工作抓住重点,提高节能降损的效益,使线损管理更加科学。
1.2 实际线损统计
实际线损包括技术线损和管理线损两部分。由于电源点少、供电半径长、线号细、设备老化、无功补偿容量不足、潮流分布不合理、计量装置误差所造成的电量损失属于技术线损;由于计量装置故障、个别人员技术素质和思想素质差造成的漏抄、估抄、错抄、查窃电不力及其它一些外部原因所造成的电量损失属于管理线损。
本文将配电网理论分析的拓扑结果与配网实际采集电量相结合,能够很好的解决配变管理过程中存在的信息分散孤立的情况。
配电网理论线损与实际线损统计分析的数据流程如图1所示,在配电网模型与参数基础上,的到配网开关、刀闸运行状态,结合电网实时运行方式,进行配电网拓扑分析。在拓扑分析基础上,进行配网理论损耗数据分析和实际损耗统计。
根据配电系统拓扑分析结果,可以知道每台配变在实际运行中所属的馈线,从而可以进行每条馈线的损耗分析。将馈线始端的电量作为馈线的输入,馈线所带的配变的电量之和作为馈线的输出电量,即可得到每条馈线的损耗,统计分析结果更加准确。
2 配网线损影响因素
影响线损的因素有很多,可以从配电网建设规划、配网运行、计量设备精度等角度进行分析。
2.1 配电网建设与规划因素
城市配网在建设或改造之初,就应该充分考虑到采取各种技术措施有效降损。配电网结构应合理布局,将高压深入到负荷中心供电,缩短电源与有效负荷之间的距离,杜绝东拉西扯、迂回供电现象,减小低压配电网的供电半径。从而提高供电电压质量,降低线损电量。
2.2 配电网运行因素
1)负荷电流
负荷电流增大则线损增大,负荷电流减小则线损降低,但任何一条运行中的配电线路都有一个经济负荷电流范围,当实际负荷电流保持在这个范围内运行时,就可以使线损率接近极小值。
2)供电电压
为降低电网的线损,在保证用户设备电压质量的基础上,可通过调整变压器分接头或投切补偿电容器以及发电机调压等措施来调整配网运行电压。调压的判断依据是负荷的铜、铁损比,铜、铁损比大于1时,提高电压水平有降损效果;铜铁损比小于1时,降低电压水平有降损效果。
3)功率因数
功率因数的提高,线损中的可变损耗将减少,功率因数的降低则线损中的可变损耗将大幅度增加。这是因为P有功=U·I·cosφ,但对于轻载运行线路,其电压往往偏高,配电变压器的铁损占主要地位,约占70%以上,功率因数提高,就会出现过补偿,铁损进一步加大。
4)负荷曲线形状系数K值
K值越大,负荷曲线起伏变化越大,高峰和低谷差越大,线损就越大,当K值接近1时,负荷曲线趋势于平坦,线损最小。这就需要我们不断调整10kV的用电结构,对专用变实行统一的峰谷管理。
2.3 计量设备影响
配网实际线损的统计以电量采集装置的数据为基础,如果计量设备采集有误,将会影响统计线损。
2.4 窃电影响
窃电行为采取种种手段,非法侵占电能,直接损害了供电企业的利益,造成了配电线损率的上升。所以必须对用电大户用电重点跟踪监视,对线损较高的线路、台区进行针对性分析。
3 加强配网线损管理的方式
3.1 开展统计线损对比分析
通过统计线损与理论线损的对比、固定损耗和可变损耗的对比、大用户用电波动信息的对比等,利于发现问题,研究对策。
3.2 开展理论线损统计分析
加强配网潮流实测和线损理论计算工作,可以掌握配网技术线损的真实情况、配网的实际运行参数、区域内变损、线损和各元件损耗;掌握可变损耗与固定损耗的比重;掌握配网理论线损率和最佳线损率情况。这些数据将为线损指标管理、分析、分层分解提供理论依据;为配网电压、无功分析和编制典型经济运行方式提供理论依据;对编制配网改造及科技项目计划提供主要依据,同时对制订降损措施计划起到指导作用。
3.3 加强反窃电管理
1)基础条件改善
电量数据是线损工作统计基础,数据的远传是提高线损管理水平、实现线损管理的可控、在控的前提。要结合预试检修停电,安排好变电站电量远传系统建设工作,同时加强电量远传系统主站功能的开发利用,使其在系统功能上切实具备线损实时分析的功能。
2)采取统计分析措施
完善计量点的布置,加强表计核查,以负荷管理系统和远方抄表等技术为基础,对电量采集数据进行历史存储与对比分析,充分发挥计算机在线损管理中的作用,做好线损的理论计算和实际线损的统计对比,通过理论线损与实际线损的对比以及大用户用电波动的对比分析,确保电网运行状况一目了然。方便查找问题点,针对性的进行反窃电定位。
4 实施方案
为减轻系统维护工作量,电网模型参数,实时数据等内容均从现有系统中获取,充分利用现有DMS系统、用电信息采集系统的数据,实现配网模型、量测数据、电量数据的整合,在此基础上,进行配电网的理论损耗、实际损耗的统计对比分析。对配网电量数据进行重点监视,发现错误数据,进行有针对的核查。在理论分析的基础上,辅助制定降损决策。
4.1 数据流程
要完成配网线损数据的综合统计与分析,需要建立与DMS系统,营销子系统、用电子系统、以及配电GIS系统的数据接口。
目前配电GIS系统的模型信息基本上是完整的,DMS系统数据完备,但是还没有全面铺开,将来DMS全面建设完成并运行良好的话,在数据模型以及配网实时采集遥测、遥信数据方面完全可以替代配电GIS系统,并具备实时性和准确性的优势。在未来的规划中,可以考虑电网模型全部从DMS系统获取。从营销子系统获取配变电量数据,从TMR系统获取馈线始端开关的采集电量数据。目前情况下配网的全模型、各种参数以及开关状态数据还是需要从配电GIS系统获取。
4.2 整体框架
配电网全数据包括模型、参数、电量采集数据以及馈线电量数据导入后,可以在此基础上实现配网的拓扑分析与理论损耗计算,进而进行降损分析。
线损分析的输出结果主要有:① 实际线损与理论线损值,② 变压器损耗明细,③ 线路有功损耗,④ 线路供电半径、变压器数量、总容量等线路统计数据,⑤ 高计用户的变压器损耗,以及其在总损耗中的比重,⑥ 线路的经济运行参数有最佳理论线损率,配变综合经济负载率等。实现全局、分站、分线的10kV线损各类损耗、线损率统计,以及线路变压器损耗的详细信息。
对大用户进行重点监视,监视其用电波动情况,对存在窃电可能,波动较大的数据给出提示。将各种统计结果进行报表展示。统计馈线损耗,对于损耗率较大的数据给出报警,有针对性的排查,发现计量表计问题、计量点配置问题以及存在的窃电可能。
5 结束语
本方案实现理论损耗与电网实际损耗的自动统计与对比,从一定程度上缓解网损统计与分析人员的工作强度。将影响网损的各因素,作综合分析,给出造成网损变化的量化指标;以便于运行人员合理安排运行方式,达到降损目的。对配网采集数据进行整合、综合统计与对比,有助于开展反窃电工作,促进电网高效、经济运行。
参考文献:
[1]杨秀台,电力网线损的理论计算和分析,北京:水利电力出版社,1985.
[2]世隆,线损知识问答,北京:水利电力出版社,1990.
[3]文福拴,配网系统线损的分析方法,华东电力,1995(12):5-9.
[4]吴安官、倪保珊,电力系统线损,北京:中国电力出版社,1996.
作者简介:
张兆芝,女,本科,电力工程工程师,主要从事台区线损、供用电合同管理及用电检查管理工作。