配電臺區線損率異常自動檢測系統設計

胡程平　陳婧　胡劍地　施煒煒

摘 要：線損代表配電臺區在配電過程中產生的電能損耗，線損率的大小直接關系到電網經營企業的實際效益。合理的降低線損率，減少線損率異常情況不僅能提升經濟效益，還能增強企業自身競爭力。針對此種情況，基于ASP設計出了一套可以自動檢測線損率異常的系統，它可以精準檢測出造成配電臺區線損率異常的原因，為工作人員提供判斷依據，實現線損精益化管理。

關鍵詞：配電臺區;線損異常;自動檢測系統;處理方法

中圖分類號：TM744 文獻標識碼：A 文章編號：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

電力能源被廣泛應用于我們日常的生產、生活之中，與此同時，配電臺區在進行供電時，難免會出現線損現象。線損指標也是用來衡量電網經營企業自身實力的重要指標之一。因此如何及時發現線損異常、降低線損數值是當前電網經營企業的主要研究目標。目前較常應用的線損異常檢測方法有：現場勘查、技術判斷等，檢測準確率和效率都不高，無法實現精細化、系統化的自動檢測。本文從這一現狀出發，提出了應用ASP創建新型線損率異常自動檢測系統的構想，利用先進技術，從信息管理功能、線損率異常統計功能等多個層面入手，設計性能更為完善的自動檢測系統，并對其進行了實際應用，證明該系統具備可應用性。

1 配電臺區線損率異常分析

在供電過程中，發生線損是正常情況，如果線損值超過閾值，我們則認為其存在異常情況。在實際運行中，引發線損的情況很多，但部分是可控的[1]。以下對造成線損的因素進行了深入的研究，在發生線損率異常時可以及時發現并采取應對措施，提升降損效果。

1.1 造成線損的主要因素

（1）電量失真。抄表數據傳遞不準確、計量裝置統計性差、臨時用電管理力度不足、偷電等都是造成電量失真的因素;

（2）供售端抄表不同步。造成這一情況的主要原因有：相較于供電端，售電端需要抄錄的電表數量多、所需時間長。其次為了可以更加及時的催繳電費，電網經營企業通常會將售電端的抄錄時間安排的比供電端早。節假日休息、抄表人員工作態度不積極等也是影響供售端抄表不同步的因素;

（3）電網結構發生變化。隨著用電量的激增，電網需要不斷的升級來滿足用戶的使用需求，電網結構的變化會造成大幅度的線損波動;

（4）外部因素。主要包括系統電壓、負荷率的變化。技術、管理原因是引發線損率異常的兩種主要因素[2]。技術原因，當電網內部結構不合理或運行狀態較差時，會引發較大的線損波動。管理原因，抄表人員記錄錯誤、計量設備性能不足都會造成線損率異常。

1.2 線損率異常處理

各區域供電所需要定期對線損率進行記錄和分析，及時的記錄和分析可以精準的掌握線損率，及時發現何種情況下會出現線損率異常。精準定位原因，對供售電量進行修正，若修正后，線損率與閾值還是存在差距，則需要再次修正。其處理方式如表1所示。

2 系統開發技術概述

2.1 ASP.NET MVC介紹

ASP.NET MVC可以同時完成多項數據的綁定及加載，擁有多項優點。

（1）測試簡單快捷，Mock對象無須在ASP.NET中進行Controller，可直接測試內部組件，大幅度縮短測試時間;

（2）自帶視圖引擎，MVC框架中自帶視圖引擎，在應用移植和定制功能時更加方便;

（3）可重建URL，根據實際使用情況，可以創建更易理解、使用的URL，重寫后的URL與搜索引擎之間的鍥合度更高，在搜索時不輸入文件擴展名也能得到準確的搜索結果[3]。

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

2.2 B/S模式介紹

Browser/Server結構系統，于系統中增設該模式后，用戶可以直接通過瀏覽器訪問系統，無須下載客戶端。B/S負責接收HTTP請求，是Web服務器的重要構成。B/S在接收請求后，將其轉換成適用于全部頁面的描述語言，再將其返送至HTTP，方便用戶進行瀏覽。運用B/S模式后，可直接部署所需要的軟件，用戶瀏覽時更方便快捷還可降低維護難度，數據得以系統保存，還可通過Excel或Word的形式打印出來。本文提到的線損率異常自動檢測系統所應用的B/S結構分為3層，分別為表示層、領域層和數據訪問層。3層結構的B/S具備新層次可以直接替代原有層次、3層的邏輯可以相互通用、方便標準化等優點[4]。但也相應的存在缺點，用戶訪問數據庫時必須通過中間層，操作時間變長，影響系統性能。

3 配電臺區線損率異常自動檢測系統的具體 設計

3.1 設計原則

在設計線損率異常自動檢測系統時，要將配電臺區的實際運作情況考慮進去，以減少投入成本、提升檢測效率為目的進行設計，在設計過程中應遵循以下原則：

（1）易用性原則。在實際設計過程中，要從使用者的實際需要出發，將操作便捷性放在首位，為客戶設計功能全面且具備欣賞性的瀏覽界面，方便用戶使用;

（2）可靠性原則。在設計線損率異常自動檢測系統時，應該嚴格把控數據資源共享范圍，確保系統在平穩、可靠的環境中運行，并確保各子系統之間有機連接，數據可以相互流通;

（3）易維護性。該系統面對的客戶均為電網經營企業的工作人員，并非專業技術人員，因此在系統設計時應遵循易維護性，出現故障時方便維護[5];

（4）開放性。在實際使用過程中，用戶的使用需求會不斷增加，因此在設計系統時，應預設數據接口，方便后期進行功能擴充。

3.2 系統功能模塊設計

本文提到的線損率異常自動檢測系統由5個子模塊構成，具體情況如圖1所示。

3.2.1 基礎信息管理模塊

系統中設計基礎信息管理模塊，可以對配電臺區的供電所、變電站、輸電線路的各項資料進行綜合管理，并通過創建拓撲結構的方式完成對系統的動態監測[6]。并于輸電線路上搭設監測點，對各項參數進行檢測并記錄?；A信息管理模塊又分為3個子模塊。

（1）變電站編輯。在基礎信息管理模塊中，變電站編輯模塊是十分重要的構成。在電網飛速發展背景下，變電站的建設速度也有了大幅度的提升，我國各地區每年都有數量眾多的變電站投入使用，也有眾多變電站面臨淘汰，需要利用變電站編輯模塊對信息進行管理，方便調取和使用;

（2）臺區編輯。在電力經營企業中，輸電線路以臺區劃分。隨著電網規模的不斷擴大，內部計量點也經常發生變化，這就需要利用臺區編輯模塊對資料進行更新和完善[7]。

（3）線路編輯模塊主要負責管理輸電線路信息，提升信息時效性，確保信息與實際情況一致。

3.3.2 考核單元管理模塊

以電網結構為定義依據，分別對供電單位、線路劃分，根據供電線路的實際線損對線損率進行考核，將考核單元進行充分組合，從多維度進行開合，分為3個子模塊。

（1）基礎考核單元維護模塊。對線損率異常自動檢測系統中的供電線路進行查詢，將需要定義的基本單元劃分出來，并對進出信息進行維護;

（2）組合考核單元定義模塊。若基本單元無法獨立的被劃分出來，那么可以將其與其他單元組合起來，對整體運行情況進行考核;

（3）考核指標設定模塊。其設定流程如圖2所示。

3.3.3 考核電量管理功能模塊

該模塊可以完成線損率異常自動檢測系統輸電線路負荷情況的管理，可以準確的掌握供售電量情況，該模塊內含3個子模塊。

（1）電量獲取模塊。在系統中布置采集裝置，對配電臺區的用電、線損數據進行采集和計算，確保數據時效性，以此完成電量獲取;

（2）供售電量調整模塊。日常的生活、生產都離不開電力資源，配電臺區需要不斷的調整自身運行方式來貼合電力用戶的使用需求，運行方式的轉變自然而然會造成負荷發生變化[8]。該模塊能將負荷變化情況準確的記錄下來，為計算供售電量調整數值提供參考依據;

（3）考核單元電量計算模塊。在應用該模塊時，需要先行確認編輯信息再將其輸入，系統后臺會自動對數據進行校驗，并判斷當前數值是否存在問題;之后系統會將這一數值存入數據庫，完成信息替換。

3.3.4 線損統計功能模塊

對不同種類、時間的線損進行統計，其模塊結構如圖3所示。

在線損率異常自動檢測系統中，對各種線損數據進行統計。可以按單位、供電線路、電壓等級進行統計，也可以按年度、季度、月度進行統計，將真實線損率與既定閾值進行比較，判斷其是否存在異常情況。運行該模塊時，需要確保輸入條件合法，若輸入非法字符，系統會自動給出錯誤提示;若字符合法，才會開展統計工作。

3.3.5 線損率異常功能模塊

將先前子模塊得到的線損統計結果與既定線損值進行比較，計算出結果，將與閾值偏差較大的供電線路、配電臺區的線損行為判定為異常，對線損率異常區域進行實時監測，及時找出導致線損異常的原因并加以解決[9]。

4 系統實驗與實現

4.1 系統測試環境和計劃

配電臺區線損率異常自動檢測系統實驗環境如表2所示;測試計劃如表3所示。

4.2 實驗結果

系統功效方面，該線損率異常自動檢測系統可以快速的發現線損率異常波段，掌握造成線損率異常的原因，及時做出響應，減少線損率異常發生率。系統性能測試方面，該自動檢測系統由5個功能模塊構成，各系統模塊即可獨立運行，也可共同協作;軟件、硬件運行情況都相對平穩，可以良好的應對用戶的使用需求[10]。系統安全性方面，系統對信息的共享界限有著嚴格的界定，機密性、完整性都有所保障。私密性信息只供管理員查詢和使用，防止因職能劃分不清影響系統運行。

5 結語

在進行配電臺區線損率異常自動檢測系統設計時，著重梳理了因其線損率異常的原因，并將B/S結構和ASP.NET MVC技術應用其中，創建了功能模塊豐富全面的自動檢測系統，擁有線損率異常檢測、線損信息統計、考核電量管理、考核單元管理等多種功能。并通過反復的實際測驗對系統運行穩定性、安全性、功效性進行了測試，證明該系統擁有較強的應用性，可以滿足用戶的使用需求，能幫助電網經營企業的工作人員及時發現線損率異常情況，并精準確定異常原因，及時做出解決，提升供電效率，減少電量耗損。

【參考文獻】

[1]冉懿，劉曉健，董亮，等.電量信息采集設備線損故障自動檢測方法研究[J].自動化與儀器儀表，2019（12）：162-165.

[2]李麗.電力營銷線損精益化管理的有效措施[J].農村科學實驗，2018（4）：114.

[3]管順剛，孔曉利，任俠，等.同期日線損異常預判配電線路隱患及處置技術[J].科學技術創新，2020（29）：170-171.

[4]何偉民，孫一迪，姜捷，等.基于RNN的低壓變壓器區域日線損率基準測試[J].計算機測量與控制，2020（9）：58-64，68.

[5]史琳.基于線損分析的配變終端異常管控[J].電子測試，2020（19）：112-113，74.

[6]劉應華.配網同期線損推進過程中存在的問題及解決措施[J].農村電氣化，2020（9）：75-76.

[7]楊李星.10 kV配電網線損異常的原因及降損措施[J].電力設備管理，2020（7）：47-48，51.

[8]高志宏，馬曉久，張輝.基于電采信息系統的變壓器臺區線損成因分析[J].價值工程，2020（20）：214-216.

[9]赫新培，耿振.同期線損系統在配電網中的應用[J].安徽電力，2020（2）：37-38，42.

[10]孫宏.電力配電網線損的降損技術研究[J].科學技術創新，2020（16）：34-35.

收稿日期：2021-03-03;修回日期：2022-04-22

作者簡介：胡程平（1986-），男，碩士，工程師，研究方向：電網節能降損。