配电台区线损率异常自动检测系统设计

胡程平　陈婧　胡剑地　施炜炜

摘 要：线损代表配电台区在配电过程中产生的电能损耗，线损率的大小直接关系到电网经营企业的实际效益。合理的降低线损率，减少线损率异常情况不仅能提升经济效益，还能增强企业自身竞争力。针对此种情况，基于ASP设计出了一套可以自动检测线损率异常的系统，它可以精准检测出造成配电台区线损率异常的原因，为工作人员提供判断依据，实现线损精益化管理。

关键词：配电台区;线损异常;自动检测系统;处理方法

中图分类号：TM744 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2022）05-0188-05

Design of automatic detection system for abnormal line loss rate in distribution station area

Abstract： Line loss represents the power loss generated in the distribution process in the distribution station area. The size of the line loss rate is directly related to the actual benefits of the power grid operating enterprise. Reasonably reducing the line loss rate and reducing the abnormalities of the line loss rate can not only improve economic efficiency，but also enhance the competitiveness of the enterprise itself. In response to this situation，based on ASP，designed a system that can automatically detect abnormal line loss rates，which can accurately detect the causes of abnormal line loss rates in the distribution station area，provide a basis for judgment for the staff，and achieve lean line loss management.

Key words：  distribution station area;abnormal line loss;automatic detection system;processing method

電力能源被广泛应用于我们日常的生产、生活之中，与此同时，配电台区在进行供电时，难免会出现线损现象。线损指标也是用来衡量电网经营企业自身实力的重要指标之一。因此如何及时发现线损异常、降低线损数值是当前电网经营企业的主要研究目标。目前较常应用的线损异常检测方法有：现场勘查、技术判断等，检测准确率和效率都不高，无法实现精细化、系统化的自动检测。本文从这一现状出发，提出了应用ASP创建新型线损率异常自动检测系统的构想，利用先进技术，从信息管理功能、线损率异常统计功能等多个层面入手，设计性能更为完善的自动检测系统，并对其进行了实际应用，证明该系统具备可应用性。

1 配电台区线损率异常分析

在供电过程中，发生线损是正常情况，如果线损值超过阈值，我们则认为其存在异常情况。在实际运行中，引发线损的情况很多，但部分是可控的[1]。以下对造成线损的因素进行了深入的研究，在发生线损率异常时可以及时发现并采取应对措施，提升降损效果。

1.1 造成线损的主要因素

（1）电量失真。抄表数据传递不准确、计量装置统计性差、临时用电管理力度不足、偷电等都是造成电量失真的因素;

（2）供售端抄表不同步。造成这一情况的主要原因有：相较于供电端，售电端需要抄录的电表数量多、所需时间长。其次为了可以更加及时的催缴电费，电网经营企业通常会将售电端的抄录时间安排的比供电端早。节假日休息、抄表人员工作态度不积极等也是影响供售端抄表不同步的因素;

（3）电网结构发生变化。随着用电量的激增，电网需要不断的升级来满足用户的使用需求，电网结构的变化会造成大幅度的线损波动;

（4）外部因素。主要包括系统电压、负荷率的变化。技术、管理原因是引发线损率异常的两种主要因素[2]。技术原因，当电网内部结构不合理或运行状态较差时，会引发较大的线损波动。管理原因，抄表人员记录错误、计量设备性能不足都会造成线损率异常。

1.2 线损率异常处理

各区域供电所需要定期对线损率进行记录和分析，及时的记录和分析可以精准的掌握线损率，及时发现何种情况下会出现线损率异常。精准定位原因，对供售电量进行修正，若修正后，线损率与阈值还是存在差距，则需要再次修正。其处理方式如表1所示。

2 系统开发技术概述

2.1 ASP.NET MVC介绍

ASP.NET MVC可以同时完成多项数据的绑定及加载，拥有多项优点。

（1）测试简单快捷，Mock对象无须在ASP.NET中进行Controller，可直接测试内部组件，大幅度缩短测试时间;

（2）自带视图引擎，MVC框架中自带视图引擎，在应用移植和定制功能时更加方便;

（3）可重建URL，根据实际使用情况，可以创建更易理解、使用的URL，重写后的URL与搜索引擎之间的锲合度更高，在搜索时不输入文件扩展名也能得到准确的搜索结果[3]。

MVC可以将Health monitoring、Session、Profile。Provider architecture等特性融入框架之中，对ASP.NET提供全面支持。

2.2 B/S模式介绍

Browser/Server结构系统，于系统中增设该模式后，用户可以直接通过浏览器访问系统，无须下载客户端。B/S负责接收HTTP请求，是Web服务器的重要构成。B/S在接收请求后，将其转换成适用于全部页面的描述语言，再将其返送至HTTP，方便用户进行浏览。运用B/S模式后，可直接部署所需要的软件，用户浏览时更方便快捷还可降低维护难度，数据得以系统保存，还可通过Excel或Word的形式打印出来。本文提到的线损率异常自动检测系统所应用的B/S结构分为3层，分别为表示层、领域层和数据访问层。3层结构的B/S具备新层次可以直接替代原有层次、3层的逻辑可以相互通用、方便标准化等优点[4]。但也相应的存在缺点，用户访问数据库时必须通过中间层，操作时间变长，影响系统性能。

3 配电台区线损率异常自动检测系统的具体 设计

3.1 设计原则

在设计线损率异常自动检测系统时，要将配电台区的实际运作情况考虑进去，以减少投入成本、提升检测效率为目的进行设计，在设计过程中应遵循以下原则：

（1）易用性原则。在实际设计过程中，要从使用者的实际需要出发，将操作便捷性放在首位，为客户设计功能全面且具备欣赏性的浏览界面，方便用户使用;

（2）可靠性原则。在设计线损率异常自动检测系统时，应该严格把控数据资源共享范围，确保系统在平稳、可靠的环境中运行，并确保各子系统之间有机连接，数据可以相互流通;

（3）易维护性。该系统面对的客户均为电网经营企业的工作人员，并非专业技术人员，因此在系统设计时应遵循易维护性，出现故障时方便维护[5];

（4）开放性。在实际使用过程中，用户的使用需求会不断增加，因此在设计系统时，应预设数据接口，方便后期进行功能扩充。

3.2 系统功能模块设计

本文提到的线损率异常自动检测系统由5个子模块构成，具体情况如图1所示。

3.2.1 基础信息管理模块

系统中设计基础信息管理模块，可以对配电台区的供电所、变电站、输电线路的各项资料进行综合管理，并通过创建拓扑结构的方式完成对系统的动态监测[6]。并于输电线路上搭设监测点，对各项参数进行检测并记录。基础信息管理模块又分为3个子模块。

（1）变电站编辑。在基础信息管理模块中，变电站编辑模块是十分重要的构成。在电网飞速发展背景下，变电站的建设速度也有了大幅度的提升，我国各地区每年都有数量众多的变电站投入使用，也有众多变电站面临淘汰，需要利用变电站编辑模块对信息进行管理，方便调取和使用;

（2）台区编辑。在电力经营企业中，输电线路以台区划分。随着电网规模的不断扩大，内部计量点也经常发生变化，这就需要利用台区编辑模块对资料进行更新和完善[7]。

（3）线路编辑模块主要负责管理输电线路信息，提升信息时效性，确保信息与实际情况一致。

3.3.2 考核单元管理模块

以电网结构为定义依据，分别对供电单位、线路划分，根据供电线路的实际线损对线损率进行考核，将考核单元进行充分组合，从多维度进行开合，分为3个子模块。

（1）基础考核单元维护模块。对线损率异常自动检测系统中的供电线路进行查询，将需要定义的基本单元划分出来，并对进出信息进行维护;

（2）组合考核单元定义模块。若基本单元无法独立的被划分出来，那么可以将其与其他单元组合起来，对整体运行情况进行考核;

（3）考核指标设定模块。其设定流程如图2所示。

3.3.3 考核电量管理功能模块

该模块可以完成线损率异常自动检测系统输电线路负荷情况的管理，可以准确的掌握供售电量情况，该模块内含3个子模块。

（1）电量获取模块。在系统中布置采集装置，对配电台区的用电、线损数据进行采集和计算，确保数据时效性，以此完成电量获取;

（2）供售电量调整模块。日常的生活、生产都离不开电力资源，配电台区需要不断的调整自身运行方式来贴合电力用户的使用需求，运行方式的转变自然而然会造成负荷发生变化[8]。该模块能将负荷变化情况准确的记录下来，为计算供售电量调整数值提供参考依据;

（3）考核单元电量计算模块。在应用该模块时，需要先行确认编辑信息再将其输入，系统后台会自动对数据进行校验，并判断当前数值是否存在问题;之后系统会将这一数值存入数据库，完成信息替换。

3.3.4 线损统计功能模块

对不同种类、时间的线损进行统计，其模块结构如图3所示。

在线损率异常自动检测系统中，对各种线损数据进行统计。可以按单位、供电线路、电压等级进行统计，也可以按年度、季度、月度进行统计，将真实线损率与既定阈值进行比较，判断其是否存在异常情况。运行该模块时，需要确保输入条件合法，若输入非法字符，系统会自动给出错误提示;若字符合法，才会开展统计工作。

3.3.5 线损率异常功能模块

将先前子模块得到的线损统计结果与既定线损值进行比较，计算出结果，将与阈值偏差较大的供电线路、配电台区的线损行为判定为异常，对线损率异常区域进行实时监测，及时找出导致线损异常的原因并加以解决[9]。

4 系统实验与实现

4.1 系统测试环境和计划

配電台区线损率异常自动检测系统实验环境如表2所示;测试计划如表3所示。

4.2 实验结果

系统功效方面，该线损率异常自动检测系统可以快速的发现线损率异常波段，掌握造成线损率异常的原因，及时做出响应，减少线损率异常发生率。系统性能测试方面，该自动检测系统由5个功能模块构成，各系统模块即可独立运行，也可共同协作;软件、硬件运行情况都相对平稳，可以良好的应对用户的使用需求[10]。系统安全性方面，系统对信息的共享界限有着严格的界定，机密性、完整性都有所保障。私密性信息只供管理员查询和使用，防止因职能划分不清影响系统运行。

5 结语

在进行配电台区线损率异常自动检测系统设计时，着重梳理了因其线损率异常的原因，并将B/S結构和ASP.NET MVC技术应用其中，创建了功能模块丰富全面的自动检测系统，拥有线损率异常检测、线损信息统计、考核电量管理、考核单元管理等多种功能。并通过反复的实际测验对系统运行稳定性、安全性、功效性进行了测试，证明该系统拥有较强的应用性，可以满足用户的使用需求，能帮助电网经营企业的工作人员及时发现线损率异常情况，并精准确定异常原因，及时做出解决，提升供电效率，减少电量耗损。

【参考文献】

[1]冉懿，刘晓健，董亮，等.电量信息采集设备线损故障自动检测方法研究[J].自动化与仪器仪表，2019（12）：162-165.

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[3]管顺刚，孔晓利，任侠，等.同期日线损异常预判配电线路隐患及处置技术[J].科学技术创新，2020（29）：170-171.

[4]何伟民，孙一迪，姜捷，等.基于RNN的低压变压器区域日线损率基准测试[J].计算机测量与控制，2020（9）：58-64，68.

[5]史琳.基于线损分析的配变终端异常管控[J].电子测试，2020（19）：112-113，74.

[6]刘应华.配网同期线损推进过程中存在的问题及解决措施[J].农村电气化，2020（9）：75-76.

[7]杨李星.10 kV配电网线损异常的原因及降损措施[J].电力设备管理，2020（7）：47-48，51.

[8]高志宏，马晓久，张辉.基于电采信息系统的变压器台区线损成因分析[J].价值工程，2020（20）：214-216.

[9]赫新培，耿振.同期线损系统在配电网中的应用[J].安徽电力，2020（2）：37-38，42.

[10]孙宏.电力配电网线损的降损技术研究[J].科学技术创新，2020（16）：34-35.

收稿日期：2021-03-03;修回日期：2022-04-22

作者简介：胡程平（1986-），男，硕士，工程师，研究方向：电网节能降损。