臺區(qū)降損體系方法研究

南京易司拓電力科技股份有限公司 緱來兵

在電價改革的重要背景下，隨著國網(wǎng)一體化電量與線損管理系統(tǒng)（以下簡稱“同期線損系統(tǒng)”）的推廣及新的指標考核工作，同時隨著同期線損系統(tǒng)建設更新迭代，也逐步暴露出各種臺區(qū)線損問題。通過運用新技術、新設備、新手段使臺區(qū)線損率保持在合理的損耗范圍內，能夠提高設備的經(jīng)濟運行率，同時也能夠提高電能的利用率，為早日實現(xiàn)碳中和出力。

1 臺區(qū)線損概述

臺區(qū)線損工作涉及面廣、協(xié)調部門多、時間要求緊、工作強度高、難度大，需要營銷系統(tǒng)、計量自動化系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等多個自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合與深入應用，需要生產(chǎn)設備、營銷和計量等專業(yè)部門有機協(xié)同與密切配合，需要各專業(yè)部門專責人員及相關組織的集中攻堅，共同解決數(shù)據(jù)完整性、準確性、貫通性和一致性等線損數(shù)據(jù)質量問題，以提升線損精益化管理水平，切實降低線損率。

2 臺區(qū)線損現(xiàn)狀

目前，同期線損系統(tǒng)對于臺區(qū)線損異常的判定采取“一刀切”的方法，日線損率在0～10%（含）為達標，月線損率在0～7%（含）為達標，不同臺區(qū)使用同一套標準，臺區(qū)線損合理區(qū)間粗放，因為針對不同類型的負荷，臺區(qū)線損的合理區(qū)間應該是不同的。這種判定規(guī)則未考慮到部分輕載且線損率波動較大的臺區(qū)，不能從根本上解決臺區(qū)線損存在的實際問題，不利于及時發(fā)現(xiàn)、分析、治理臺區(qū)線損的異常，臺區(qū)線損管理亟須科學化、信息化、智能化的分析策略和治理方法。

3 臺區(qū)線損存在的問題

3.1 管理方面

3.1.1 供電所人員結構老齡化

臺區(qū)線損管理和治理的核心關鍵在于基層供電所，近年來供電所普遍存在人員結構老齡化的現(xiàn)象。年齡較大的老員工，對于同期線損系統(tǒng)中新的指標考核體系的理解能力和接受能力較差，而臺區(qū)線損的考核指標越來越多、考核要求越來越高、新模塊不斷完善，使得供電所人員關于臺區(qū)線損的工作量和管理難度也在增加，一定程度影響了臺區(qū)線損治理工作的及時性。

3.1.2 線損分析人工耗時長

隨著2019年同期線損系統(tǒng)的實施運行以來，系統(tǒng)功能不斷在迭代、升級，臺區(qū)線損的管理正逐步實現(xiàn)信息化。基層線損專責在分析異常臺區(qū)時，需要結合用電信息采集系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)、SG186等多套線損相關的源端系統(tǒng)進行大量的數(shù)據(jù)對比及數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計、分析工作，此工作需要花大量的時間進行人工統(tǒng)計、校核。

3.1.3 臺區(qū)線損計算延后

同期線損系統(tǒng)目前采用“T-2”機制計算臺區(qū)線損，因此在同期線損系統(tǒng)中只能查看兩天以前的臺區(qū)日線損達標率及經(jīng)濟運行率等相關指標，導致部分異常臺區(qū)問題發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)持續(xù)兩天異常了，若出現(xiàn)竊電或設備故障等持續(xù)性異常的臺區(qū)線損問題無法及時發(fā)現(xiàn)、排查與治理，臺區(qū)線損治理效率低下。

3.1.4 設備管理缺陷

目前，對于部分計量及采集裝置的管理存在缺陷，導致“跑、冒、滴、漏”問題嚴重，如裝置安裝在通信信號差的山區(qū)、裝置長期受風吹雨淋出現(xiàn)故障、裝置運行年限較長且未及時進行維修和更換、部分計量裝置未加裝表箱或未進行鉛封等都會對臺區(qū)線損率產(chǎn)生影響。

3.2 技術方面

3.2.1 技術線損偏高

由于現(xiàn)階段整個配電網(wǎng)網(wǎng)絡結構復雜、負荷分布廣、臺區(qū)數(shù)量多等客觀因素，以及經(jīng)濟發(fā)展造成用電負荷需求持續(xù)變化，電網(wǎng)建設未能很好匹配，導致現(xiàn)階段配電臺區(qū)的技術（理論）線損較高。

3.2.2 無功補償不足

根據(jù)某單位2020年88個地區(qū)技術降損評價結果，存在節(jié)電量空間4.4億kWh、技術降損項目及相關降損措施實施后有1.6億元的潛在收益。尤其配變側無功補償不足及無功補償裝置的管理方式落后引起了較大的技術線損。

3.2.3 設備監(jiān)測管理缺陷

目前，技術降損以專項行動、年度規(guī)定動作方式推進，導致技術降損項目的針對性不強、決策目標性不清晰；治理設備運行狀態(tài)未充分感知，具有臺賬不全、工況不明、運維欠缺等問題，導致技術降損評價效果未達預期，未能實現(xiàn)精準降損的目的。

4 臺區(qū)降損的主要措施

4.1 管理方面

4.1.1 落實人員網(wǎng)格化管理，完善線損管理體系

按照營銷線損專責—所長—臺區(qū)經(jīng)理三級網(wǎng)格，實現(xiàn)“人在網(wǎng)格走，事在網(wǎng)格辦”，將臺區(qū)線損解決在網(wǎng)格內。每周由供電所長負責召開臺區(qū)線損網(wǎng)格化管理工作周例會，通報本單位每周臺區(qū)線損指標完成情況、臺區(qū)線損治理進度，明確線損治理措施方案、計劃[1]。探索臺區(qū)線損治理的新路徑，解決臺區(qū)線損治理中的疑難雜癥。制定下周臺區(qū)線損排查及治理計劃、部署重點工作，確保采集按計劃消缺、流程按計劃歸檔、線損按計劃治理。

臺區(qū)線損指標管理工作圍繞“精準降損”的目標，以同期線損系統(tǒng)為抓手，臺區(qū)線損精益化管理為重點，做真做實臺區(qū)線損基礎數(shù)據(jù)，健全工作體系，強化過程管控，不斷加強專業(yè)基礎管理，固化臺區(qū)線損指標管理機制，深化同期線損系統(tǒng)應用，實現(xiàn)臺區(qū)線損業(yè)務規(guī)范化、管理精益化和管控常態(tài)化，圍繞最先最優(yōu)指標體系，橫向爭先，縱向爭優(yōu)，建立目標明確、責任清晰的臺區(qū)線損指標管理體系。

4.1.2 “雙率對比”和“四色預警”的管理模式

臺區(qū)線損管家通過將用電信息采集系統(tǒng)及同期線損系統(tǒng)的臺區(qū)檔案、臺區(qū)日線損、臺區(qū)日累計線損數(shù)據(jù)接入，實現(xiàn)同期線損系統(tǒng)與用電信息采集系統(tǒng)的臺區(qū)線損率對比、偏差分析、四色健康碼預警，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)同源，促進臺區(qū)線損源端數(shù)據(jù)統(tǒng)一性整改，極大地縮減了系統(tǒng)側排查時人工工作量。四色健康碼預警可分為累計線損率數(shù)據(jù)預警與分區(qū)間段線損率預警，具體預警機制如下：

累計線損率四色健康碼預警機制（數(shù)據(jù)預警周期、月度累計、數(shù)據(jù)源、同期線損系統(tǒng)）。綠碼。持續(xù)達標臺區(qū)：截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日線損率長期在0～10%的臺區(qū)；灰碼。持續(xù)波動臺區(qū)：截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日線損率長期波動或不可算的臺區(qū)；紅碼。持續(xù)異常臺區(qū)數(shù)：截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日線損率長期不在0～10%（高損或負損）的臺區(qū)；黃碼。突發(fā)異常臺區(qū)數(shù)：截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日當天線損率不達標，之前持續(xù)達標的臺區(qū)。

分區(qū)間段線損率四色健康碼預警機制。綠碼：截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日累計線損率在0～4%的臺區(qū)；灰碼：截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日累計線損率在4%～5%的臺區(qū)；紅碼：截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日累計線損率不在0～10%（高損或負損）臺區(qū)；黃碼：截至數(shù)據(jù)統(tǒng)計日累計線損率在5%～10%的臺區(qū)。

4.1.3 臺區(qū)線損“T-1”計算

臺區(qū)線損管家通過接入用電信息采集系統(tǒng)中前一日與當日的臺區(qū)關口表底、用戶表底數(shù)據(jù)、變壓器—用戶—計量點—表箱—電表的匹配關系數(shù)據(jù)，進而可實現(xiàn)實時計算T-1日的臺區(qū)線損率。根據(jù)計算結果能提前一天發(fā)現(xiàn)臺區(qū)線損問題，提前對采集異常的臺區(qū)及用戶、前一日線損異常的臺區(qū)進行預警，提高異常臺區(qū)的排查及治理效率。

4.1.4 完善計量采集裝置管理機制

著力抓好公變側采集異常及設備故障治理。開展公變終端分批次抽檢，重點排查發(fā)生過臺區(qū)線損率突變的設備；加強問題設備的更換力度，對負損與電量成正比例的臺區(qū)，重點排查配置參數(shù)不準確的互感器；加快公變終端采集失敗、失壓失流、錯接線等問題的日監(jiān)控，對無需停電作業(yè)的缺陷按T+1要求完成治理。

加強用戶采集運維管理，規(guī)范采集作業(yè)流程。落實計量標準化作業(yè)要求，采集終端與互感器、表計等同步安裝，用戶帶電當日完成采集接入工作，確保數(shù)據(jù)及時采集。規(guī)范執(zhí)行換表流程，在SG186系統(tǒng)中準確錄入新、舊電表正反向表底數(shù)據(jù)、互感器倍率等數(shù)據(jù)。

4.2 技術方面

開展技術降損治理，推進技術降損治理與配網(wǎng)建設改造的有機融合。基于同期線損降損成果，開展異常臺區(qū)的量化計算和異常成因分析，開展治理措施的輔助決策和有序立項，投入設備科學、精準、精益治理和運方優(yōu)化。

以有效解決配網(wǎng)側技術降損治理為目標，建立“基礎收資—水平評價—成因分析—輔助決策—綜合治理—閉環(huán)評估”的精益化治理管控體系。整套體系以海量運行數(shù)據(jù)、指標統(tǒng)計和技術降損評價結果為基礎，結合配電網(wǎng)潮流計算和綜合治理仿真等數(shù)據(jù)驅動型的先進工具手段，通過現(xiàn)場實踐經(jīng)驗豐富的技術專家團隊開展專業(yè)分析，采用針對性的、因地制宜的綜合治理措施，融合實際現(xiàn)場經(jīng)驗驗證的治理設備精細選型和一體化的監(jiān)控集成，以及精益化的閉環(huán)評價與管控跟蹤治理，確保治理后效果。

4.2.1 收資評價

以電網(wǎng)源端系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)、同期線損系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)、技術降損評價結果為基礎，以高損臺區(qū)為主要收資對象，利用個性化的調研收資文件模板，進入生產(chǎn)、調度、營銷、供電所等部門，通過人工收集、系統(tǒng)導出等方式對包括各源端自動化系統(tǒng)（包括：SCADA、PMS、GIS、用電信息采集系統(tǒng)、同期線損系統(tǒng)、供服平臺）、電子化材料、紙質材料、現(xiàn)場設備資料等信息源頭進行收集。完成資料收集工作后，配電臺區(qū)、配電設備等維度開展技術降損評價工作。

4.2.2 成因分析

利用配網(wǎng)線損治理仿真工具對待治理的高損配電臺區(qū)在多種負荷狀態(tài)下進行仿真模擬計算，完成高損臺區(qū)成因分析，并輸出最終成因分析報告。

4.2.3 輔助決策

針對高損、非經(jīng)濟運行臺區(qū)，基于臺區(qū)線損治理平臺和相關攻堅，遵循國網(wǎng)“技術降損分析評價”導則，開展配變臺區(qū)線損評價、高損成因分析、薄弱點定位、治理措施仿真輔助決策，形成針對性的治理方案，實現(xiàn)一臺區(qū)一方案。

以同期線損系統(tǒng)數(shù)據(jù)為主，融合電能量采集系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)等源端業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)，開展配電臺區(qū)線損合理區(qū)間分析和線損指標綜合評價，精準定位需要綜合治理的非優(yōu)質臺區(qū)清單。開展電網(wǎng)典型場景負荷特征分析，開展高線損臺區(qū)影響機理、關聯(lián)指標和靈敏度分析。以各自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎，開展臺區(qū)的線損分析計算，結合仿真、模擬、約束、擇優(yōu)等手段，精確分析臺區(qū)線損異常原因，實現(xiàn)智能降損輔助決策，輸出臺區(qū)降損治理方案。

“配網(wǎng)技術降損及電壓治理輔助決策軟件”基于改進型前推回代潮流算法、無功優(yōu)化、負荷分攤等關鍵技術，提供配電網(wǎng)線損、電壓評估、無功電壓優(yōu)化、一次接線圖建模、配電網(wǎng)電壓治理輔助決策、一鍵生成治理方案等功能。為臺區(qū)線損與電壓治理提供全面綜合、經(jīng)濟高效的實用工具。

4.2.4 綜合治理

綜合運用技術手段開展技術降損治理，針對配電臺區(qū)線損治理，考慮采取主要的技術改造措施包括：檔案數(shù)據(jù)源管控、表計數(shù)據(jù)管控、線損工單管控等管理措施、配變改造、配網(wǎng)無功補償裝置優(yōu)化部署應用、三相不平衡治理、有載調容變壓器節(jié)能運行、線路改造以及配電物聯(lián)網(wǎng)、分布式儲能等新設備、新技術的應用，如圖4所示[2]。

4.2.5 閉環(huán)評估

治理工作完成后，開展與收資評價相同的工作，根據(jù)治理措施和治理設備運行周期，結合周期性的滾動收資評價，利用源端自動化系統(tǒng)（與上文中收資評價相同）數(shù)據(jù)對治理成效進行驗證，與治理前治理方案的預期成效進行比對，再次評價結果判斷高損配電臺區(qū)的線損水平是否回到合理范圍內。

在上述工作的基礎上，結合治理前后的數(shù)據(jù)在同一維度的基礎上完成節(jié)能量的計算，對現(xiàn)場設備控制參數(shù)有效性、控制策略進行總結，形成初步運行效果評估報告。與此同時，結合現(xiàn)場實際情況對運行參數(shù)進行調整優(yōu)化，不斷完善改進預期效果，徹底實現(xiàn)閉環(huán)管理工作。

5 線損管理體系方法應用

5.1 管理降損案例

5.1.1 問題描述

2021年10月19日，某供電所臺區(qū)線損管理人員在臺區(qū)線損管家中導入18日的表底及戶變關系等數(shù)據(jù)，經(jīng)臺區(qū)線損管家計算后發(fā)現(xiàn)一個公變臺區(qū)18日的線損電量為630kWh，線損率為51.78%，為高損臺區(qū)。

5.1.2 分析過程

通過同期線損系統(tǒng)的臺區(qū)智能看板，查看近期該臺區(qū)線損率的波動情況。

通過臺區(qū)智能看板，可以發(fā)現(xiàn)12日之前該臺區(qū)線損一直穩(wěn)定在1%～3%，屬于低損臺區(qū)（經(jīng)濟運行臺區(qū)），輸入電量與售電量波動趨勢基本重合，但12日、13日臺區(qū)售電量曲線波動較大，同時臺區(qū)線損異常，因此懷疑18日線損異常可能是用戶電量波動引起。

在臺區(qū)線損管家中的臺區(qū)T-1日線損統(tǒng)計面板，點擊高損臺區(qū)數(shù)字穿透進去導出后，可以看到該臺區(qū)10月18日高損，主要是由用戶XX銅鎳有限公司電量異常引起。通過分析用電信息采集系統(tǒng)查看用戶，XX銅鎳有限公司抄表數(shù)據(jù)如圖7所示。

根據(jù)圖7發(fā)現(xiàn)該用戶18日抄表數(shù)據(jù)缺失，導致用戶電量無法精確計量，采集系統(tǒng)采用表底估算，造成臺區(qū)高損。

供電所指派臺區(qū)經(jīng)理現(xiàn)場排查后發(fā)現(xiàn)該用戶18日采集掉線，導致采集系統(tǒng)中該用戶表底數(shù)據(jù)缺失。

5.1.3 解決措施

現(xiàn)場對用戶進行采集維護后，同期線損系統(tǒng)與用電信息采集統(tǒng)線損率均恢復正常，且線損率滿足經(jīng)濟運行。

5.2 技術降損案例

東風B臺區(qū)容量315kVA，臺區(qū)存在季節(jié)性負荷問題，在采茶季節(jié)用電負荷激增，平時又長期處于輕載狀態(tài)，通過線損輔助分析平臺分析，根據(jù)治理方案為采用低空載損耗的非晶合金SBH15-M-400/10變壓器方式，考慮到非晶合金變壓器噪聲過大經(jīng)過勘查現(xiàn)場實際條件后公司創(chuàng)新提出了新的解決思路，即采用費效比更高的一臺兩變的新方案。

公司物資部門查詢庫存配電變壓器，發(fā)現(xiàn)SBH15-M-100/10可再利用。該配電變壓器2013年12月出廠，2019年7月16日因臺區(qū)增容拆除，經(jīng)試驗后合格，可再利用。為實現(xiàn)“一臺兩變”的供電方案，公司在配變低壓側安裝轉換箱，配備雙電源轉換開關，原有臺區(qū)變壓器不動，在旁邊新增一臺小容量變壓器，3月15日至5月15日茶季啟用原變壓器供電，5月15日至次年3月15日啟用SBH15-M-100/10供電，不僅滿足了高負荷用電問題，同時解決了輕載鐵損過高問題，而且還節(jié)約了成本，達到了同樣的效果，在采用了新方案后這個臺區(qū)變壓器損耗由每年3636.6kWh，降低為1284.5kWh，年節(jié)電量2352kWh。降低碳排放1846.31kg。

6 結語

充分認識“碳達峰、碳中和”背景下電網(wǎng)公司開展降損的工作價值，針對同期線損系統(tǒng)中臺區(qū)線損指標“一刀切”的問題，從技術與管理方面分析線損異常原因。采用雙率對比及四色預警的管理降損、利用技術降損輔助決策軟件仿真分析的技術降損，而提出針對性的閉環(huán)管控策略，落實至管理制度與流程，以全面支撐管理降損，推進智能精益降損與挖潛增效，對實現(xiàn)線損精益化管理具有重要意義。