一種基于低壓臺區線損快速定位應用技術

羅義釗 劉永強 柳玉鑾 蔡璋平 謝家富

（福建網能科技開發有限責任公司 福建省福州市 350003）

福建網能科技開發有限責任公司立足電力行業多年的成功經驗，憑借不斷創新的技術和優質的服務，網能公司在以電力抄表為核心的采集終端、專變終端、用電信息采集系統運維業務、臺區線損精益化治理業務和電力收費為核心的電力自助交費終端、電力POS 交費終端和以領域處于行業領跑者的地位。公司擁有自主研發的寬帶載波采集器終端、集中器終端、專變終端、線損異常預判終端電力自助交費終端、電力POS 交費終端、充值卡售卡終端、自助業務辦理終端、發票補打終端、信息查詢終端等不同品種的智能終端及系統。同時開發出一套基于寬帶載波通訊技術和臺區識別（電流脈沖法）技術的臺區線損精益化治理方案，該方案在國內屬首創，公司以多年現場人工治理線損的經驗為基礎，配合多種先進通訊技術，可以完美的解決低壓臺區線損異常問題，針對臺區檔案混亂、低壓臺區技術竊電猖獗、線損異常排查困難等方面具有非常好的治理效果。

1 基于低壓臺區線損快速定位應用技術的介紹

低壓臺區智能感知系統是在不改動當前臺區線路、分支箱、計量箱以及電能表等電力設施的情況下，通過在每個分支箱、表箱增設分支終端和末端終端，與帶有擴展功能的集中器（重點增加了臺區識別功能）相結合，除完成傳統的電力抄表功能外，還具有戶變關系識別、臺區拓撲自動繪制、實時監測電能表質量等功能。通過對電能表、計量箱、分支線路的實時量測和計算，重點解決停復電事件上報、線路老化預警、電能表失準報警、疑似竊電預警事件的智能感知，同時可全方位、系統化的解決低壓臺區線損的問題，從防竊電、節能降耗、延長電能表使用壽命、減少設備投資、減少運維工作量五方面實現經濟效益的大幅提升。

（1）可實現對在網電能表運行質量水平的實時監督，創新應用新的電能表狀態輪換策略，讓電能表不再6-8年一換，每年可節省幾千萬元電能表采購費用；

（2）可實現存量臺區變壓器與電能表掛接關系自動識別與核查校驗；

（3）可實現臺區低壓線路拓撲結構的自動繪制，并能在GIS平臺實現線路走徑的標注，實時顯示各線路及節點電流、電壓等參數；

（4）可實現電能表、計量箱、低壓分支線路、變壓器等各級供電設備停復電事件主動上報與定位；

（5）終端通過就地采集與計算，實現對計量箱、各級分支線路、臺區的線損變化情況自動分析與疑似竊電預警（竊電行為、電能表失準、線路老化），實現臺區線損的精益化管理。同時，可增設自動調相裝置進行供電負載再均衡，在降損后實現節損；

（6）可實現臺區電能質量的實時感知和預警，電壓越上下限事件上報、功率因數監測、電壓電流諧波分析、頻率偏差過大等；

（7）準確采集電能表、分支線路等供電設備的電壓、電流等實時數據，實現抄表計量，同時支撐總部對配網運行監測自動分析和展示的工作要求。

2 低壓臺區智能感知系統的功能模塊介紹

2.1 臺區線損異?？焖俣ㄎ?/h3>

目前分級線損只能考核到臺區總表與所有分表之間的線損，一旦線損異常，很難快速定位，有時甚至是多種原因疊加造成的。

我司提出的解決方案，采集器內置高精度的計量單元，可實現表箱進線側與表箱內戶表之間的線損計算，臺區內每個分支的線損統計，通過多級分級線損（臺區總表與表箱進線側的線路線損，表箱進線側與戶表之間的線損，臺區總表與戶表之間的線損）統計，并采用跨日實時數據進行線損計算，避免了因電能表時鐘異常導致日凍結不同步的影響，總表與分表時間誤差不超過5 分鐘。所以線損的真實性、準確性大大提高，可以快速定位線損異常故障點，提高了故障排查效率，及時發現用戶竊電行為，具有巨大的經濟效益。

2.2 快速診斷停電跳閘故障

2.2.1 臺區停電檢測

集中器內置400 毫安鋰電池作為備用電源，當臺區發生停電時，集中器失壓后立即切換至備用電源，并生成臺區停電事件上報至主站。

2.2.2 分支箱及表箱停電

分支箱內安裝計量終端，當發生斷電事件后，分支箱開關下口電流、電壓瞬間跌落，計量終端檢測到后生成數據并上報至集中器，由于本次試點臺區未配套分支箱，所以沒有進行此項數據檢測；電表箱內計量終端電壓、電流均取開關上口，當箱前開關斷電后，電流順跌，計量終端檢測后通過紅外、485與其所管理的電表進行通訊，通訊失敗可確定表前開關停電，隨即產生事件并上報。

2.2.3 電表停電檢測

表箱內戶表一般不超過16 只，采集終端通過RS485 線連接各電能表，當表箱內某一或多塊電表發生停上電事件后，采集終端485 接口阻抗數值發生波動，此時采集器直接通過485 端口進行對所管理的電能表進行通訊，由此可驗證通訊失敗、即斷電的電能表。

2.2.4 表后用戶側停電檢測

由于管理終端管理表箱內戶表一般不超過16 只，管理終端自動輪詢電能表實時的火線電流、零線電流、有功功率、功率因數4個參變量。分析以下幾種情況：

（1）戶表所有用電設備未開啟，此時火線電流、零線電流、有功功率均為0，且功率因數0.99 以上或功率因數為0；

（2）戶表負載超過計量芯片的潛動門限后，火線電流、零線電流、有功功率不會全為0，且功率因數一般都小于0.99；

分析以上兩個特點，若上面任意一個參數由不為0 跳變到0，且功率因數達到0.99 以上，結合當前時間（例如用電高峰期），模擬人工判斷思維，并再次輪詢一遍來確定用戶側空開是否跳閘。此軟件算法雖然沒有直接采集用戶空開側電壓準確度高，但可以免去布線麻煩，即使判斷失誤，也可及時提醒主站系統或通過集中器給臺區負責人發送短信，若該戶電表未走表，負責人根據發生時間，來判斷是否需要進一步排查。

2.2.5 用戶竊電快速分析

由于原窄帶載波、微功率無線等通訊方式通訊效率較低，并不能滿足數據全量采集，所以對一些異常用電數據無法完成檢測分析；借助寬帶載波的高速穩定通道，可完全滿足數據全量采集需求，可通過集中器直接對以下數據進行檢測：

（1）開蓋事件分析：此方法適合于所有表內竊電檢測，智能電表內設開蓋計數開關，只要打開電表前蓋就會自動計數一次，集中器采用輪詢檢查的方式對這個數據項進行并發抄讀分析，確定異常之后再上報，避免了傳統采集方式誤報、上報處理不急時的現象。

（2）電流分析：對電能表的電壓、火線電流、零序電流功率因數進行同時抄讀分析，為保證其準確性和幾個數據抄讀時間間隔，集中器借助寬帶載波并發通道進行三次數據并發抄讀，最基本的如零線電流＞火線電流一定百分比，則可直接確定為有欠流法竊現象；

可根據不同的環境制定輪詢計劃，集中器發現用電異常后，為了減少誤報的可能，對發現異常的電表進行多次核實確認，確認后上報到主站。該檢測方法以集中器為中心，最大程度的節約了通道資源。與傳統的人工現場排查相比，大大提高了防竊電管理的檢測效率。

3 低壓臺區線損快速定位應用技術的應用效果

3.1 軟防加硬防，有效提高反竊電能力

智能計量管理終端內置線損及反竊電計算模型，能夠有效判別虛表用電、無表用電、短接火零端子竊電等竊電行為，能及時發現線損異常及高危竊電行為，還可以通過軟件升級對新興竊電行為進行預判，硬件可外掛智能表箱鎖具和音視頻監控設備，軟硬結合，有效提高反竊電能力。

3.2 臺區線損三級計算，有效助力節能降損

“電能表-計量箱-臺區”掛接關系更加準確，從根本上解決了用戶電能表與臺區的所屬掛接關系。另一方面由于實現了線損三級級測算，臺區基礎管理工作更精細化，規范了低壓臺區線損基礎數據，杜絕了人為私自調整臺區實現臺區線損合格的目的，智能計量管理終端實現竊電現象的精確排查和提前預防，有效防范 “跑冒滴漏”現象，有力促進了臺區線損精細化管理工作。

3.3 全面監管用戶側供電質量，促進電能品質不斷提高

智能計量管理終端依托寬帶載波技術，實現了對所有用戶電壓、電流采集任務的下發，進而做到對用戶側供電質量的全面、實時采集監控，為實施低壓精準治理及提升用戶側供電質量提供參考，有效提高了電網改造成效和客戶體驗。

4 低壓臺區線損快速定位應用技術的案例分析

4.1 發現臺區竊電情況

4.1.1 某試點臺區直接竊電案例

該臺區線損（總表-戶表）高達 16.37%，但實際線路損耗（總表-表箱）之間的線損是3.92%，可知，應該是表箱與戶表之間的線損異常，查看201709150138 這個表箱，線損高達53.97%，一天損失電量9.73 度，說明該表箱有竊電嫌疑，開啟該表箱的竊電報警功能后，立馬上報了該表箱竊電事件，隨后與臺區管理員現場勘察，發現該表箱有繞越計量裝置竊電現象。

4.1.2 在某試點臺區改表竊電案例

該臺區安裝完成后，啟動竊電分析功能，發現有一塊電表運行異常，零序電流＞火線電流并有開蓋事件，隨后進行現場核實，核實結果與系統中相符，實際用電量＞電表計量用電量，電能表被做欠流改造。

4.1.3 某臺區表記計量不準確案例

臺區設備安裝后，查看該臺區分級線損，（總表-戶表）高達22.71%，但實際線路損耗（總表-表箱）之間的線損是3.84%，可知，應該是表箱與戶表之間的線損異常，查看201804020026 這個表箱，線損高達71.74%，一天內損失電量75.03 度，說明該表箱有竊電嫌疑。

發現后經現場核實，該表箱內僅1 塊三相電表，用于農村機井供電，用電量較大，勘察中并未發現明顯竊電行為，隨懷疑電能表計量不準確，立即進行了電表校驗，結果發現該電能表A 相不計量，綜合計量誤差33.33%，只計量B、C 兩相電量。

5 結束語

綜上所述，隨著我國電力企業的不斷發展和進步，越來越多電力企業管理者充分意識到用戶竊電行為管理的重要性，而通過線損快速定位和檢測，可以更好的挖掘各種用電竊電行為，對保障供電質量和安全產生重要意義。在本文研究中提出來的低壓臺區線損快速定位技術就是低壓臺區智能感知系統。將低壓臺區智能感知系統應用于實際操作中，可以對用電竊電行為進行動態監控、通過用戶電量表相關數據和信息的分析評價其是否存在著竊電行為，還可以通過低壓臺區智能感知系統來對竊電電表進行組裝。除此之外，低壓臺區智能感知系統也存在著其他功能，可實現存量臺區變壓器與電能表掛接關系自動識別與核查校驗；可實現臺區低壓線路拓撲結構的自動繪制，并能在GIS 平臺實現線路走徑的標注，實時顯示各線路及節點電流、電壓等參數；可實現電能表、計量箱、低壓分支線路、變壓器等各級供電設備停復電事件主動上報與定位等。特別是在線損快速定位中，低壓臺區智能感知系統發揮著重要運用，其可以更好地發覺各種竊電行為，為不斷保證供電質量產生重要意義。