基于PDCA 的配電網降損措施

李 勇

（國網四川省電力公司平昌縣供電分公司，四川 平昌 636400）

0 引 言

現代科技發展的基礎是源源不斷的能源供給，能源對于當今人們的生活質量有著至關重要的作用[1-4]。近年來，我國整體經濟水平呈現增長趨勢，人們對電力的需求持續增長，提高電能在傳輸與供用環節的利用效能十分重要，其中最主要的是降低傳輸過程中的線損[5]。文章基于該問題，融合計劃-執行-檢查-處理（Plan-Do-Check-Act，PDCA）循環（也稱戴明循環）的管理理念，分析C供電局配電網實際線損問題，提出相關的降損措施。

1 基于PDCA 的降損措施

經過對C 供電局的實地調研，發現C 區10 kV及以下配網線損率主要受0.4 kV 低壓臺區的線損率影響。針對這一問題，展開具體的探討分析。

1.1 基于PDCA 的降損思路

基于PDCA 進行配電網降損主要分為4 個階段：在P 階段，對供電企業線損情況進行具體調研，并分析討論詳細的線損管控策略，確定具體的降損技術措施；在D 階段，落實降損措施，以實現預期的線損管控目標；在C 階段，主要執行檢查步驟，檢查實際執行的效果是否偏離預期，如果出現偏差，則采取相應的檢查策略找到相應問題；在A 階段，針對C階段檢查出來的具體問題，提出相應的修改降損策略，以達到預期的降損效果。

1.2 線損問題原因分析

基于對C 供電局的線損管理過程分析，可以得出0.4 kV 臺區線損異常和10 kV 線路線損異常的主要原因包括計量原因（電能表失流、失壓等）、抄核收原因（抄表時間不一致等）、用檢原因（違規用電或者偷電等）、業擴原因（營銷系統的擴展流程沒有入檔等）、配網運行原因（數據沒有成功觸發等）、規劃建設原因（配網基建工程對應的公變容量發生改變，但是現場電流互感器沒有及時更換等）以及系統原因（由于線路檔案錄入錯誤導致供電量統計與實際不符等）。

基于對C 供電局實際線損存在問題的分析，利用經典的魚骨分析法對C 供電局0.4 kV 臺區與10 kV線路線損異常的主要原因進行進一步總結。產生線損的主要原因如圖1 所示。

圖1 產生線損的主要原因分析

可以得出，C 供電局存在用電負荷分散、相對密度較小的情況，110 kV 及以上的變電站沒有足夠的布點，而10 kV線路供電半徑較短，本身的電網稟賦差，導致線路損耗率增大，這些實際客觀因素無法在短時期內得到改變。想要改善目前C 供電局的線損問題，首先要從相關管理和技術手段入手，重點是從低壓臺區入手，解決好臺區線損的管理問題；其次自下而上優化線路管理，解決電壓質量管理等方面存在的短板問題；最后以降低線損異常率為切入點做好階段性計劃，并融合PDCA 循環思想，促進線損率的降低。

1.3 線損異常處理流程

實際應用中，線損異常原因可能會涉及不同的專業線和不同的崗位角色等。管理線損問題時，統計的時間周期應設定為抄表周期。統計抄表周期內0.4 kV 臺區和10 kV 線路的線損異常問題，并進行數據發布。經過發布階段后，要基于PDCA循環管理思路，從計量到規劃建設等多個維度具體分析數據異常的原因，從而找到線損異常的主要影響因素。根據線損異常的主要影響因素來制定整改計劃與解決措施，這一階段需要考慮技術和管理措施等多方面的因素。對于短期內便可以驗證效果的措施，可以制定相關計劃，并在下一個抄表周期進行線損問題的考證，驗證改善效果；對于需要長期才可以驗證效果的措施，可以將相關問題歸入年度規劃問題庫，計劃好下一年降損需要做的具體規劃。通過不斷進行PDCA 循環，推動整個線損管理制度等內容進行完善，即大循環中包含著小循環，大小循環不斷互相推進，最終達到降低線損的目的。

2 降低線損的規劃措施

2.1 規劃源頭落實降損措施

在降損工作過程中，要充分發揮電網規劃的統籌作用，綜合考慮節能降損與電網安全穩定和精準投資等要求，以實現電網安全穩定運行和經濟效益的平衡。在電網規劃建設過程中應逐步優化電網網架結構、簡化電壓等級、合理增加變電站、縮短低壓臺區布點的供電半徑以及減少迂回供電線路，合理選擇導線截面面積、嚴格選用變壓器規格與容量，合理配備動態無功耗補償裝置等，減少跨片區交叉供電、迂回供電以及無功遠距離交換，從而降低電網線路設備的運行損耗。利用線損理論進行相關計算并對計算結果進行分析，基于結果和電網現狀分析影響線損的各種因素，將其作為改善目標并編制在配電網年度滾動規劃中，提出改造措施、制定降損技術和改造項目方案。

2.2 推進智能臺區和營配2.0 臺區建設

積極推動建設智能臺區，并在數字電網示范區和城中村等重點區域增加相關臺區項目，項目的編制要基于智能臺區V3.0 標準設計方案進行設計。設備的選取包括接入智能塑殼開關、智能傳感器、分支回路監測單元、智能電表、線路分支開關監測以及電能質量治理裝置，其中核心設備是配電智能網關，通過對數據進行全面測量，實現對線損情況的實時檢測，推動低壓配網自動化的實現。

另外，營配2.0 臺區把數模轉換器與分路電流互感器（Current Transformer，CT）加裝到低壓配電柜，把超級電容等裝置加裝到智能電表，并對現有集中器與配電變壓器監測終端（Transformer supervisory Terminal Unit，TTU）進行升級，數據可以集中上傳到計量自動化主站，最終根據數據檢測可以實現報警操作。

2.3 降低線損的技術措施

基于C 供電局近年來線損管理工作的具體執行情況，總結出針對降低線損的具體措施，即進行動態無功補償、臺區三相不平衡治理、線路設備經濟運行以及做好線路和配變調壓。

2.3.1 配變調壓具體措施

根據統計，C 供電局配電網用電負荷有明顯的季節性變化，而臺區的電壓質量也經常受其影響產生明顯波動。同時，配電網供電資源豐富但存在質量問題，給終端用戶造成了相關困擾。為了進一步提高供電質量，消除用戶的用電困擾，需要采取相關的解決措施。遇到電壓質量問題時，以往通常采取對配電變壓器分接頭進行調整的手段來解決，通過調整無勵磁配變電壓器的分接頭，可以改變臺區首端電壓。在負荷高峰期或負荷低谷期，也可以采取這種方法對首端電壓進行提升或降低。通常情況下，一年需要進行2 次調整。這種方式雖然執行起來簡單方便，但是需要耗費大量人力，還可能導致用戶的用電體驗受到影響。如果采用有載調壓變壓器，則可以通過檢測首端電壓的大小來對分接頭進行自動調節，進而控制首端電壓。雖然有載調壓變壓器可以自動調節，但是造價高，導致成本增加。此外，僅通過對變壓器首端電壓進行調節來改善末端電壓質量，無法達到預期的改善效果。

針對以上問題，C 供電局開始技術改造。目前，該供電局里所有無載調壓變壓器都加裝智能調壓控制器和智能真空有載調壓開關，同時將電壓采集裝置安裝到用戶電能表進線側，基于遠距離無線電（Long Range Radio，LoRa）通信模塊將電壓數據傳輸到智能調壓控制器，控制器根據采集到的數據自動調壓，在提升臺區首端電壓質量的同時，提高用戶的用電體驗。智能調壓控制器原理如圖2 所示。

圖2 智能調壓控制器原理

2.3.2 臺區三相不平衡治理具體措施

線損率居高不下的原因是低壓臺區負荷三相不平衡，同時受部分相線負荷集中聚相的影響，導致電壓增大或減小，給用戶帶來不好的用電體驗。解決該問題最有效的手段是維持配電變壓器低壓側負荷三相平衡運行。

選取有源不平衡補償（Active Unbalance Compensation，AUC）裝置進行三相不平衡治理。開啟AUC 后，基于CT 對系統電流進行實時監測，并將檢測到的電流信息傳輸到內部控制器，由內部控制器判斷系統狀態是否平衡。如果不平衡，控制器會計算所需的零序和負序電流，將信號重新發回給絕緣柵雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）并對其進行驅動，補償前面計算得出的零序和負序電流，達到補償的目標。AUC 控制原理如圖3 所示。

3 結 論

目前，國家大力倡導能源可持續發展，而電網的線損是一個長期存在的問題，有效降低線損并促進能源的高效利用是當今許多能源企業迫切追求的目標，也是提高人們生活質量的關鍵。針對C 供電局配電網線損問題，深入分析了基于PDCA 的降損措施，旨在推動相關企業基于PDCA 循環的管理理念來分析和解決線損問題，提高線損管理水平。