基于大數據的配電網降損決策及技經分析與系統開發

陳廣宇 張磊 趙磊

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2010-5640-5168

摘? 要：隨著電網線損管理力度的不斷加強，降本增效成為了電網企業持續健康發展的關鍵，尤其在國網一體化電量與線損管理系統大力推廣的情況下，電網管理線損越來越小，高損排查與降損治理成為基層供電所的主要工作。本文提出了基于大數據的配電網降損決策及技術投資經濟分析方法，并研發配電網降損決策及技術投資經濟分析系統，采用大數據分析技術，快速準確定位線損異常原因，智能化提供降損建議并進行技術經濟投資分析，輔助配電網降損改造工作的開展。

關鍵詞：大數據? 降損? 技經分析? 決策系統

中圖分類號：TM714.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）01（c）-0014-03

Research and System Development of Distribution Network Loss Reduction Decision and Technical and Economic? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Analysis based on Big Data

CHEN Guangyu? ?ZHANG Lei? ZHAO Lei

（State Grid Jibei Electric Power Co.， Ltd.， Chengde Power Supply Company， Chengde， Hebei Province， 067000 China）

Abstract： With the continuous strengthening of power grid line loss management， reducing cost and increasing efficiency has become the key to the sustainable and healthy development of power grid enterprises. Especially in the case of vigorously promoting the integrated electric quantity and line loss management system of State Grid， the line loss of power grid management is becoming smaller and smaller， and high loss investigation and loss reduction treatment have become the main work of grass-roots power supply stations. This paper puts forward the method of distribution network loss reduction decision-making and technical investment economic analysis based on big data， and develops the analysis economic system of distribution network loss reduction decision-making and technical investment， uses big data analysis technology to quickly and accurately locate the causes of line loss anomalies， intelligently provides loss reduction suggestions and carries out technical and economic investment analysis， which can assist the development of distribution network loss reduction and transformation.

Key Words： Big data;? Loss reduction;? Technology and economic analysis;? Decision-making system

當前配電網降損優化分析主要存在以下問題：高損排查缺乏有效的分析手段，單純依靠手工核查及分析，工作效率及質量無法得到保證;降損方法不夠精益，在無法精準排查設備運行狀況下，對設備進行改造，容易造成線損管理上的“投資大、回報小”情況;降損改造評估不夠全面，進行配電網降損改造前，不僅需要有詳細的定性分析，還需要有科學的定量計算，即將定性分析與定量計算結合起來。

1? 基于大數據的配電網降損決策方法研究

1.1 線損異常成因分析

配電網線損影響因素眾多，例如，設備耗能等級、無功補償程度、負荷空間分布情況、分布式電源接入情況等，采用因子分析法，從眾多影響因素中獲取線損異常主要成因，結合配電網降損改造方法，實現配電網降損方法優選。

因子分析法主要步驟如下。

（1）收集配電網線損異常因素，如配線供電量、配線所屬公變電量、配線所屬專變電量、功率因數、供電半徑、公變變壓器容量、配線所屬架空線路長度、配線所屬電纜線路長度，公變占售電量比例等。

（2）計算各線損異常影響因素之間的相關性：? ? 大大

（3）利用因子分析法，確定各因子對線損的影響程度，從而定位線損異常主要成因。

1.2 配電網降損決策方法研究

本文研究基于大數據的配電網降損決策方法，其中包括常規的更換設備型號、無功優化，進一步分析雙電源優化降損方法及對分布式接入位置及滲透率優化，選取最優降損決策方案。

（1）常見配電網降損決策方法。

更換卡脖子導線和高耗能型設備，一類是能效等級較高，瀕臨淘汰的設備，例如S7系列的配變。一類是長期存在重過載運行的設備。從電網節能及運行安全考慮，結合負荷運行情況，對設備進行更換。

無功優化，無功補償不足，不僅增加電網損耗，還會導致末端出現低電壓的現象，結合負荷運行情況，對配電網進行無功優化，包括就地無功補償、分散無功補償和集中無功補償等方法。

（2）基于大數據的降損優化分析。

聯絡開關優化，優化雙電源運行線路，結合地理位置及負荷分布情況實現聯絡開關位置優選安裝方案，保障聯絡智能開關對分線線損的歸真，理論線損采用前推回代潮流法，最終以理論線損最小、同期線損最優為優化目標，得到最優方案，實現優化降損運行。

分布式電源上網優化，分布式電源的接入會改變配電系統的功率流動從而改變線路損耗，從分布式電源接入位置、容量、接入方式等方面考慮，選取分布式電源最優入網方案，達到節能降損的目的。

利用大數據線損異常成因分析結果，提高配電網高損排查效率，再結合配電網降損方法，實現配電網降損決策優選。

2? 配電網降損改造技術投資經濟分析研究

針對配電網降損改造方案，結合電網實際情況，對改造方案進行定性、定量分析。

2.1 成本分析

在對配網進行改造前，首先需要調查現有配網現狀，明白現有配網的薄弱環節，在考慮電網運行安全可靠，并保證電能質量的前提下，達到電網發展和經濟合理的目標。投資成本分為直接成本和間接成本。

（1）直接成本如表1所示。

（2）間接成本如表2所示。

2.2 投資指標分析

如表3所示，投資變化率用來衡量項目預算投資與審核結算造價的匹配程度。若項目投資金額沒有出現超標現象，與預算資金相比有結余，則說明投資控制良好。

投資單價水平為項目單位造價與參考造價，如省電網公司或國家規定的標準單價的相對指標。配網投資項目的造價控制需要參考省電網公司水平及國家標準，對項目過程中的投資單價水平進行橫向比較，根據預算、結算造價進行宏觀造價結構和合理性分析，根據決算造價總結出典型工程單位造價指標，對配網工程項目的電纜、環網柜、配變和低壓線路等進行投資單價水平測算，評估項目造價控制的力度。

3? 配電網降損決策及技術投資經濟分析系統

3.1 數據管理

如圖1所示，數據管理模塊提供數據接口、離線導入、手工維護三種數據維護方式，具體功能如下：

檔案管理，提供配線、導線、公/專變等設備基本屬性維護功能，為配電網降損決策及技經分析提供數據支撐。

運行數據管理，提供配線、公/專變運行數據維護功能，包括電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數等。

圖模管理，提供配網自動成圖功能，可視化展示配電網設備分布情況。

3.2 計算分析

計算分析提供配電網理論線損計算功能，根據數據情況可提供多種算法，包括等值電阻法、前推回代潮流法等，基于理論線損計算結果，定位高損異常設備，圖形化展示分析結果。

3.3 降損決策

降損決策提供配電網降損改造輔助決策功能，包括更換設備型號、無功優化等，利用大數據分析結果，實現配電網降損方案優選。

3.4 技經分析

對降損方案進行技術投資經濟分析，評估電網改造技術投資收益情況，優選方案。

3.5 系統設置

系統設置提供設備典型參數、設備造價庫、典型日維護功能。

4? 結語

配電網降損決策及技術投資經濟分析系統，利用大數據算法，準確定位線損異常原因，提供合理的降損改造建議，并對改造方案的技術投資經濟效益進行分析，使得配電網節能改造項目有理可依，達到降低投資，提高收益的效果。

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