配电台区在线线损分级管理和智能异常分析设计

李新家，孔月萍，邹云峰，邓素兰（.江苏方天电力技术有限公司，南京　0000；.江苏省电力公司电力科学研究院，南京　0000；.常州供电公司，江苏常州　000）



配电台区在线线损分级管理和智能异常分析设计

李新家1，孔月萍2，邹云峰2，邓素兰3
（1.江苏方天电力技术有限公司，南京210000；2.江苏省电力公司电力科学研究院，南京210000；3.常州供电公司，江苏常州213000）

摘要：用电信息采集系统根据配变和用户用电数据实时计算配电台区在线线损率。提出根据台区用电负荷特征分类管理，有针对性地开展降损工作；根据在线线损的优劣进行分级管理，监视各个级别的台区在线线损每日变化情况，对波动超限的台区及时报警提示；搜集台区线损异常处理案例，建立典型案例库，以案例库为依据，设计台区线损异常智能诊断工具，指导现场检查处理。通过开发台区线损分析和分级管理软件，提高配电台区线损管理工作效率，促进电力营销业务精益化管理。

关键词：在线线损；降损节能；台区分类；智能分析；案例库

低压电网配电台区是智能电网配电环节的最末端，直接面向千万低压供电的电力用户，网络结构和用户性质复杂，覆盖居民、非居民、小商业、小动力等各类型用户，负荷变化范围大且平均负荷率低，所以低压台区线损异常时所涉及到的因素错综复杂，除了固有的供电线路电能传输损耗，还包括计量偏差、无表用电、未进入计量的异常用电等用电管理问题所带来的损耗，以及供电设备必要的自身损耗［1］。

目前台区低压线损的管理模式通常采取一刀切式的合格线损区间定义，不符合多样化的现场状况，传统的线损异常分析工作主要依托人工排查，整个流程耗时长，效率低，且对工作人员的综合业务能力要求较高，不利于线损的精益化管理［2］。

针对目前的情况，本文提出台区低压线损分级管理的思路，每日监控各个级别台区的变化情况，对异常台区及时报警提示；利用低压台区线损异常智能分析软件，对线损异常台区进行全面“体检”，列出疑似问题，辅助工作人员进行整改［3］。

1在线线损分级管理

1.1在线线损的构成

用电信息采集系统中计算的在线线损是一定周期内配变低压侧输出总电能与全部低压用户计量到的用电电能总和之间的差值，统计计算出的周期平均线损率。时间周期通常是0：00～次日0：00的整日24 h。

台区在线线损不仅包括低压供电线路的电能传输损耗（通常称为技术线损），还包括计量偏差（误差、故障、差错）、无表计量用电、未进入计量的异常用电等带来的管理线损，以及必要的供电设施自身损耗（电能表计、电气开关、配电箱指示和保护装置）、线路泄漏电能（绝缘、接地）等设备损耗，是多因素的综合结果［4］。

其中的计量差错、异常用电等问题可利用在线监测发现，通过管理措施可以及时消除，但供电设施自身用电以及线路传输损耗属于固有损耗，其线损值应控制在一个合理范围内。

在以居民用电负荷为主的绝大多数台区中，每日高峰负荷仅2～3 h，而负荷峰谷差5倍左右，在线线损中的影响值是一天中的平均值，与通常意义上特定负荷下的技术线损有较大差异。而一年四季台区用电量变化也导致影响值发生较大变化。

供电设施自身用电量在特定环境下是一个定值，不跟随用电负荷变化而变化。在去除管理因素后，在线线损主要分为固定损耗和变动损耗。固定损耗Δp1主要是指供电设施和泄漏损耗等，不随负荷变化而变化；变动损耗Δp2主要是由低压线路阻抗损耗，与电流的平方成正比，即Δp2=∫0tI2（t）Rdt，当供电量P=∫0tI（t）Udt，ρ为线损率

式中：R是台区低压线路阻抗，与线路拓扑及线路参数相关，在某个特定台区中是常数；k是台区负荷变化率，与台区用电负荷性质有关；固定损失Δp1是台区供电设施固有损耗电量，在某个特定台区中也是常数。

由此得知：不同台区之间的线损率与线路参数及拓扑相关，这表现为台区内用户数、户均容量、变压器容量等台区档案；与负荷变化率相关，这表现为负载率、居民容量占比等；与固定损耗电量相关，这表现为台区供电方式、用户数等。

而在一个台区下，线损率是一个与用电量相关的正比例函数和反比例函数之和，当台区日用电量大时，线路阻抗将占主要因素，而当台区用电量足够小时，固定损耗将成为主要因素。

1.2按用电负荷分类

江苏省共46万个台区，由于台区的特征参数不同，根据1.1节的分析，其线损分布规律也有所区别，因此根据台区的用电负荷特征对台区进行分类，对于不同类别的台区其最佳线损率不同，采取不同的管理措施，有利于低压台区线损的管控［5］。具体分类如下。

（1）地域差异

根据地域差异分为城区和农网两大类。由于城乡经济发展二元结构的存在，城乡居民用电习惯的不同，城乡台区配网供电方式及线路规划的差异都会导致线损的差异。

（2）居民容量占比差异

低压台区覆盖居民、非居民、小商业、小动力等各类型用户，不同的用户用电性质差异较大，其负荷变化率不同。因此根据台区内居民容量的占比，将台区划分为居民型台区、混合型以及非居民型台区。

（3）居民户均容量

对于居民型台区，居民户均容量的差异直接反映了用户的用电水平，图1、图2分别是城区和农网居民户均容量分布规律图。通过2张图可以发现城网、农网台区居民户均容量主要集中在4 kVA、8 kVA、12 kVA，因此将居民型台区根据户均容量分为高、中、低3个档级。

图1城区居民户均容量分布图

图2农网居民户均容量分布图

（4）负载率

混合型台区覆盖各种类型的用户，户均容量范围较为宽泛，图3所示为台区负载率的分布情况，选取负载率分布较低的为低负荷台区，负载率分布较高的为高负荷台区，介于两者之间的为中负荷台区。

图3台区负载率分布图

1.3按线损优劣分类

对于台区线损值与合理线损值偏差<2%的台区定义为稳定台区［6］；对于线损在各单位考核指标内的台区（例如：江苏地区合格台区线损值范围为-1%～7%），定义为合格台区。因此按照台区线损的优劣，将台区分为5个等级。

（1）合格稳定台区：台区月度线损值考核合格且接近合理值（与合理线损值偏差<2%）；日线损值波动率小（近30天内至少有20天日线损值与合理线损值偏差<2%）。

（2）合格欠稳定台区：台区日线损值考核合格但未达到合格稳定台区要求的台区。

（3）线损不合格台区：台区日线损值能计算出，但日线损值不在合格范围以内。

（4）小电量台区：台区月度总供电量小，线损计算值偏差较大的合格台区。当月度台区线损率在-5%～20%，并且符合配变月度平均负债率均低于1%或月度总供售电量均小于100 kWh或总供售电量差值小于10 kWh三者之一的台区。

（5）无关口台区：无供电计量点、未装关口总表、总表未被采集，但至少有一个在用售电侧结算计量点的公用低压配电台区。

通过对台区的分级管理，针对每一类台区个性化管理，充分考虑台区的实际情况，在用电信息采集系统中设定合理限值，在线损率超限时及时告警，逐级整改，精益化管控。

2线损异常因素分析

引起线损异常的因素很多，影响结果却不尽相同。为便于指导日常台区线损异常处理，本文基于全省200多个线损异常案例进行整理分析，建立典型案例库。对案例库内线损异常的所有可能原因及其表现特征进行分类统计，并对线损的主要影响因素进行具体描述。目前线损异常的影响因素主要有：变户关系错误、档案差错、计量装置故障、计量差错、无表用电、线路损耗、采集装置故障、用电异常等。

对于一个线损异常台区，通过分析系统内的异常数据，根据线损影响因素的特征，判断出台区线损异常的主要可能原因，为现场检查核实提供方向。然而，目前台区的运行数据分布在各个系统，例如：用电信息采集系统、营销业务系统、PMS生产管理信息系统等，工作人员需要跨系统查询相关信息，效率较低，因此，本文提出一种智能分析设计思路，对各个系统内的相关信息进行整合，并以此开发智能分析软件，实现快速提供准确的信息，进一步提升线损管理水平。

该软件覆盖营销业务系统和用电信息采集系统的相关数据［7］，主要从业务变更查询、线损计算单元、户变关系、供电侧异常、用电侧异常5个模块分别进行“体检”，列出疑似问题供参考，“体检”项目如图4所示。

智能分析设计以台区责任人为主体，在基于用电信息采集系统的日常监控中，判断每个台区的类别和等级，针对不同级别的台区的变更情况有目的性地进行整改。对异常台区，通过智能分析软件的辅助分析，结合现场查勘，参考典型案例库进行原因初判，通过派发工单及时流转至各个专业进行整改，并对工单的处理情况进行审核，闭环管控整改过程，最后总结分析原因，交流经验，完善案例库。其流程如图5所示。

图4智能分析“体检”模块　

图5低压台区在线线损分级管理流程

3结束语

本文通过对台区进行分级管理，研究分析造成台区线损异常的各类因素，结合案例库构建线损异常辅助分析系统，提供快速分析功能，协助员工快速提升分析能力，极大地提高了工作效率，规范了工作流程，进一步提升了低压台区线损管理水平，为提升客户服务能力发挥重要作用。

参考文献：

［1］孙晖.低压台区线损影响因素及降损措施［J］.科技传播，2012（15）：103-104.

［2］张小玲.浅谈低压台区线损管理［J］.电子技术应用，2014（S1）：75-76.

［3］顾国栋，丁晓，徐金玲.基于营配调一体化的台区线损管理模式探讨［J］.供用电，2014（8）：66-68.

［4］陈旺虎，陈奇志，古树平，等.配电网潮流前推回代法的一种简单实现方法［J］.江苏电机工程，2010（4）：45-47.

［5］董继征，陈洪云，何怡刚.基于负荷分类的台区线损预测方法［J］.现代电力，2006（1）：44-48.

［6］邹云峰，梅飞，李悦，等.基于数据挖掘技术的台区合理线损预测模型研究［J］.电力需求侧管理，2015（4）：25-29.

［7］宋煜，郑海雁，尹飞，等.基于智能用电大数据分析的台区合理线损管理［J］.电力信息与通信技术，2015（8）：132-135.

The hierarchical management and intelligent abnormal analysis of the distribution area on⁃line line loss

LI Xin⁃jia1，KONG Yue⁃ping2，ZOU Yun⁃feng2，DENG Su⁃lan3
（1. Jiangsu Frontier Electric Technology Co.，Ltd.，Nanjing 210000，China；2. Jiangsu Electric Power Company Research Institute，Nanjing 210000，China；3. State Grid Changzhou Power Supply Company，Changzhou 213000，China）

Abstract：The low⁃voltage on⁃line line loss rate of the distribu⁃tion unit⁃area can be computed through the power user energy data acquire system in real time，according to the distribution transformer and power consumption data. In this paper，we present a classified management method on the basis of the transformer area power con⁃sumption features and thus some targeted measures are developed on the line loss reduction. Hierarchical management was adopted to monitor the daily change of transformer area on⁃line line loss at differ⁃ent levels and can be timely alarmed when the range of fluctuation ex⁃ceeds its limit，according to the evaluation of on⁃line line loss. We es⁃tablish a case base by collecting the abnormal area line loss typical ground improvement case. We design intelligent diagnostic tools of area line loss on the basis of the cases database，to guide the on⁃site check and treatment. In this paper，we develop the line loss analysis and hierarchical management software to improve the line loss of the distribution unit⁃area management work efficiency and promote the lean management of power marketing

Key words：on⁃line line loss；loss reduction and energy con⁃servation；district classification；intelligent analysis；case base

中图分类号：TM714.3

文献标志码：B

文章编号：1009-1831（2016）02-0046-03

DOI：10.3969/j.issn.1009-1831.2016.02.012

收稿日期：2015-12-03