探究電能采控系統的設計及其在配電線損管理中的應用

郭勇

摘 要：電能采控系統的應用可優化配電線損管理工作。基于此，本文分析了電能采控系統的設計策略，如方案設計、架構設計、功能優化等，并從邏輯框架、物理架構、軟件架構等方面對架構設計進行了具體探究，以及電能采控系統在線損管理中的應用，如“兩分三考核”式線損管理辦法、變電站關口表運行情況監測、10kV配電線路高壓線損在線監測、強化線損監督管理等。

關鍵詞：電能采控系統；配電線損管理；在線監測

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）07-0193-01

依據智能電網發展規劃，智能電網對線損管理有更高的要求，對相關設備的功能也會有更多需要。依托電能采控系統，供電企業的線損管理模式必然要在變電站母線平衡、用電異常情況監控、自動抄表，線損率在線監測等方面進行探究，以規避事后整改問題，真正實現配電線損管理的事前管控，有效提升線損管理水平，保證企業經濟效益。

1 電能采控系統的設計

1.1 方案設計

電能采控系統的硬件主要由通信通道、集中器、采集器、智能電能表等構成，其軟件主要由應用管理平臺、數據庫服務、信息采集主站等構成。以智能電能表為例，屬于計量設備，具有遠程信息傳遞、余額報警、信息存儲、費率控制等功能，如內置采集模塊，可實現載波或微功率無線通訊，且拔插式更便于更換。以采集器為例，通過RS-485，采集器可與智能電能表通信，并存儲其計量信息，也可運用遠程通信，將之上傳至主站，是電能采集系統的關鍵設備。以信息采集主站為例，以數據存儲為核心，主站上行是實現信息的集中存儲、管理、分析等，下行是執行子系統的采集任務。此外，信息采集主站可提供用電查詢、線損分析等服務，作為營銷管理系統的技術支撐。

1.2 電能采集系統的架構設計

1.2.1 邏輯框架

電能采控系統的邏輯框架可劃分為設備采集層、信道通信層、主站管理層等，并運用軟件進行數據交換及共享。例如，設備采集層，包括計量設備子層、采集終端子層等，具有多種采集方式，其一是采集器直接獲取智能電能表計量信息，通信方式多為低壓載波；其二是針對集中用戶群，通過RS-458通信，采集器可獲取電能表計量信息，其后運用載波或GPRS，可將相應用電信息上傳；其三是公網終端直接獲取智能電能表的計量信息[1]。以及，通信信道層，包括無線通信信道、有線通信方式等，其通信方式主要為230MHz無線專網、GPRS/CDMA無線公網、光纖專網等。

1.2.2 物理及軟件架構

電能采控系統的物理架構可劃分為現場監控設備、數據采集終端、系統主站等。現場監控設備包括信息采集源及監控對象，如智能電能表、計量設備、無功補償裝置、配電開關等。數據采集終端包括變電站終端、公變終端、大客戶終端專變終端等。系統主站的物理結構為前置服務器、接口服務器、數據庫服務器、Web服務器、備份服務器、磁盤列陣、磁帶庫等。電能采控系統的軟件架構，主站軟件的結構模式可分為表現層、應用層、支撐層、數據層等，這四層相交互，聯系緊密。

1.3 電能采集系統的功能優化

通過電能采集系統架構，該系統可實現操作人員權限設置、實時點抄、用戶管理、自動校時、定時抄表、終端短線檢測、遠方停電、數據保存、防竊電、收費單、計量數據讀取等功能。但是，該系統的數據傳輸功能依然存在一定的問題。例如，臺區終端，如大客戶終端、專變終端、公變終端等，其數據傳輸方式依然采用GPRS無線通訊，這種通訊信號存在不穩定、強度弱等因素，會造成數據上傳失敗、線損統計失真等問題。因此，為保證數據完整，系統設計的功能優化可采取四級保障體系：其一，設置主動上報及日凍結參數，終端可定時凍結電能表指示，并將信息上報主站。其二，日凍結數據漏點補招，定時進行數據的自動計算。其三，若日凍結數據未上報，系統可設置補招時間進行連續補招，其后仍未招回，系統即停止自動補招。針對重點線路的上述問題，系統可設計出人工補招功能。其四，若數據補招難以招回數據，采控人員可依據現場抄錄、前階段數據等進行估算，以補錄未上報數據，保證用電數據的完整性。

2 電能采控系統在線損管理中的應用

2.1 “兩分三考核”式線損管理辦法

依托電能采控系統，供電局可結合相關線損管理經驗，踐行“兩分三考核”的線損管理辦法。具體而言，“兩分”，即是配電網線損率可劃分為低壓線損率和高壓線損率。“三考核”，即是考核計量中心、抄表中心、供電分局的相關指標。由此，線損指標得以細化，降損責任得以明確，配電網線損管理可建立健全逐級管理、分層考核的控制體系，促進配電網降損目標的實現[2]。

2.2 變電站關口表運行情況監測

針對變電站10千伏母線電量的不平衡率，計量中心的采控人員可每日進行監測，若超出考核指標（2%），就要及時查明原因，可參考以下方面：其一，查看出線電量，保證采集點中線路數量的維護情況與實際情況相符，避免多維護或少維護問題。其二，查看采集點的電量計算情況，針對未上報電量，要進行相應的數據補招。其三，若數據補招失敗，要查看采集點信息是否存在維護錯誤。其四，若采集點均上報電量，要查看事件報表，核對表計接線是否存在失壓、失流問題。其五，若不存在上述問題，要通知計量高壓班人員，以查看458接線是否存在接待或調整了出線負荷的問題。其六，查明后，補錄相關數據，維護故障采集點的電量，以還原真實線損情況。

2.3 10KV配電線路高壓線損在線監測

針對公用線路10千伏高壓線損率，計量中心采控人員可每日進行在線監測，若超出日標準指標，就要及時查明原因，可參考以下方面：其一，查看進線電量計算關系，規避維護錯誤。其二，查看出線電量，保證采集點中臺區表計數量的維護情況與實際情況相符，避免多維護或少維護問題。其三，查看采集點的電量計算情況，針對未上報電量，要進行相應的數據補招。其四，若數據補招失敗，要查看采集點信息是否存在維護錯誤[3]。其五，若采集點均上報電量，要查看事件報表，核對表計接線是否存在失壓、失流問題。其六，若不存在上述問題，要通知外勤人員，以查看終端與表計接線是否存在問題。其七，查明后，補錄相關數據，維護故障采集點的電量，以還原真實線損情況。

2.4 強化線損監督管理

電能采控系統可強化線損監督管理，使用電檢查人員明確工作目標，將用戶的各類問題消除在萌芽狀態，有效保障了用戶安全及企業效益。例如，運用電能采控系統，運行人員可召測變電站變壓器及出線的負荷情況，分析配電設備可能存在的功率因數低、輕載、過載等問題，以便及時采取對策，保證設備安全運行。以及，新報裝用戶，可分析變壓器及線路負荷接帶能力，以制定科學的供電方案。此外，與以往線損分析的拉網式排查相比，電能采控系統可實現實時監控管理。具體而言，通過數據采集及統計，該系統可實時顯示臺區、線路、地區的線損率，也可針對線損率異常進行及時查找，使線損分析更為快速、清晰、便捷。

3 結語

綜上所述，電能采控系統的設計應依據智能電網的發展規劃，該系統在配電線損管理中的應用舉措可在實踐中探究。本文具體分析了該系統的軟硬件設備，如智能電能表、信息采集主站等，并結合系統架構設計及功能優化，論述了RS-458通信、公網終端等數據采集方式，以及GPRS無線通訊的四級保障體系。關于該系統在線損管理中的應用，提出了明確降損責任、核對表計接線、查看進線電量計算關系、三相負荷監測等線損管理措施。

參考文獻

[1]王曉維.電能采控系統的設計及其在配電線損管理中的應用[D].華北電力大學，2015.

[2]陳超.巴彥淖爾電業局電能采控系統應用研究[D].華北電力大學，2013.

[3]張丁偉.電能量信息采集監控系統的設計與應用[D].華北電力大學，2011.