基于物联网的线路线损精细化管理与快速定位技术研究与应用

孟超

摘 要：为了降低电网综合线损，提出了基于物联网的快速精细定位技术。在现有的电压、电流传感技术的前提下，利用物联网网络、GPRS、云平台等先进技术，实时将电线线路上的电压、电流、电量、功率因素等数据传输到后台。以电网分支、分段为节点，快速精细定位线损异常区域。现场实践表明，利用该技术可以快速、精细、稳定、实时定位线损的异常区域。

关键词：电网；线损率；物联网；快速；精细；定位

中图分类号：TM764.1 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）07-0-02

0 引 言

据统计，全国电网综合线损率均高于6%[1]，这个数字远远大于理论线损率。目前供电局有用采系统、大用户负荷管理系统，通过这些系统，供电局人员可以知道整个线路或者台区的供电量、售电量、线损率和用户的用电量。

线损率是供电局的一个重要考核指标，这个指标与供电局人员工资待遇挂钩。造成线损率异常的原因，主要有户变关系不清、线路老化、功率因数偏低、三相不平衡、窃电等。

1 供电局线路台区现状

1.1 线路复杂

供电局配电线路从变电站出线侧开始到用电单位，配电网络结构是树型网络结构，存在很多分支，中间还串联了诸多分支柜、环网柜等设备，线路非常复杂，而且线路短则几公里，长则几百公里。线损异常排查定位特别困难，而且定位耗费时间很长。

1.2 线损系统分析功能单一

目前供电局有针对专变用户，大用户负荷管理系统和公变台区的用户用量信息采集系统。供电局现有系统可以计算出整条供电线路的综合线损和台区的综合线损，不能有效地分区域，分段计算线损。

1.3 专变用户用电监测不到位

全国现在的专变用户一般都接入大用户负荷管理系统，现场安装了大用户终端，但很多都安装在用户配电房里，而且与计量表计接在同一个采样回路上，从安装位置上讲无法避免易被攻击的问题。同时大用户终端已经投运多年，不排除有些专业团伙掌握了攻击大用户终端的技术，致使大用户终端的用电监测功能被逐渐削弱。

1.4 公变台区线损

公变台区约有50～500个用户，且分支众多，线路复杂。目前供电局系统可以计算出公变台区的综合线损，但不能计算出分支线路的线损，也不能定位造成高线损的个别用户。

据实践证明，造成线损高的原因有窃电，功率因素偏低，户变关系不清，电量误抄、错抄、少抄，计量表计误差，线路老化等，而目前供电局现有的营销系统只能计算到公变台区线损，不能精确定位异常位置。

2 精细线损智能系统发展政策背景

2.1 智能电网

《国家电网公司“十二五”电网智能化规划》提出，到“十二五”末，综合线损率从6.20%下降到6.00%；农网供电可靠率从99.62%提高到99.73%，综合电压合格率从97.25%提高到98.45%，综合线损率从6.53%下降至6.20%。

2.2 绿色电网、节能减排

《节能减排“十二五”规划》提出，减少煤等不可再生资源的利用，降低线损，有效利用电量，减少煤的使用。

2.3 防窃电改造

《国家电网2014营销储备项目》第四条明确提出计量装置防窃电技术改造主要包括“防窃电在线监控装置安装调试改造”和“防窃电计量箱、高压直接接入式计量装置安装改造等”。

2.4 配电线路管理

目前国家电网公司下属各分公司在大力开展现场检查台区“户变”关系清理活动，抓好台区基础数据收集，进一步加强该公司台区基础数据清理工作，以提供数据支撑。

台区户变关系正确与否，影响到台区线损统计数据，台区线损相关指标纳入营销业务对标管理，供电公司理清台区户变关系后，下一步将开展降低线损工作。

3 线损精细化管理

线损精细化管理的前提是供售电量完全对应，只有这样才能彻底消除负线损和线损率人为异常，而传统的以营销系统抄表电量来计算各分层分压线损率的方式已越来越不适应管理要求，即使压缩手工抄表时间也不能解决问题[2]。通过与供电局沟通并了解客户的需求后，提出了基于精细化管理的解决方案。

3.1 精细化解决方案

结合营配信息集成和GIS图档开发精细线损分析模块，通过在线损异常的专变台区安装高压表，在线损异常的公变台区的分支点安装移动式监测终端，配合主站的分析快速定点排查台区线路老化、计量器具失准、线路过负荷以及偷漏电等可能导致线损异常的原因。大概实施步骤如下：

（1）在台区内建立各级监测点，提供线路上每个节点的数字化测量参数，实现台区线路整体监测。

（2）结合营销系统、用电自动化系统、GIS系统，基于系统层分析完成线损模型的建立和分级统计，以计算机智能化管理解决人工无法完成的数据关联分析。

（3）对公变台区线损分析逐步精细化，逐片、逐段的定位高线损发生点，最大限度地减少人工排查的工作量。

3.2 工作原理及方式

3.2.1 线损精细化的核心是基于系统分析

建立精细线损分析软件模块，完成分析模块与营销系统、计量自动化系统、GIS系统的衔接。线损分析软件模块对被监控的台区或线路分段、分支路进行线损率的计算以及用电负荷的实时比对。在GIS图上提示线损超限区域并发出报警信息。

3.2.2 线损异常的10 kV专变台区

使用高压表一对一“看管”用户用电情况，监测数据利用负控终端的GPRS通道传送到计量自动化系统后转至精细线损分析软件模块进行用电负荷的实时比对，出现负荷异常时分析软件模块报警提醒。若线路用户较多，还可在高压线路分支点安装高压表先对各个分支的线损率进行检查，缩小需要排查的用户范围。

3.2.3 线损异常的公变台区

使用移动式实时监测仪安装在线路的各个分支点，线损分析软件模块利用监测仪的数据计算各个分支的线损率，首先将线损发生区域定位到某个分支。其次在高线损分支内继续安装移动式实时监测仪对分支内的用户分段统计线损率缩小范围，重复分段直至把异常发生区域缩小到3～5个用户。最后安排检查人员重点排查这部分用户。

4 精细化管理成果

该方案已于2014年8月和11月分别在江西南昌和内蒙古四子王旗完成试点工作，取得了良好的成果。并且从2014年11月开始至今，在江西和内蒙均得到了广泛的推广和应用。

4.1 江西南昌X台区

该项目于2015年10月8日开始实施，10月13日抄取数据进行对比分析，发现线损异常区域，10月14日上午和供电局人员对异常区域进行排查，发现窃电用户，日线损率从8.07%降低到4.35%，15号降低到1.95%。

4.2 内蒙X台区

该项目于2014年11月份在内蒙实行试点工作，通过精细化管理方案发现该台区存在不少问题，排查解决问题后，月线损率从原来的平均月线损率20.6%降低到3.18%，取得了良好的成果。

4.3 江西X线路

该专变高压线路于2014年10月开始动工，11月份进行改造计划，12月份完成改造，平均月线损率从47.2%降低到7.87%，该条线路平均月供电量为1 472 537 kw·h，平均每个月为供电局挽回（47.2-7.87）%×1 472 537=579，149 kw·h电量。

5 结 语

从2014年8月第一个试点开始，目前已完成了60多个台区降低线损的工作，并取得了良好的成果，得到了供电公司的认可，提高了供电公司的管理水平，为供电公司带来了经济与社会效益。

参考文献

[1]顾宇桂，韩新阳，代红才，等.线损率计算方法探讨[J].电力技术经济，2008，20（4）：34-37.

[2]刘江涛.线损异常原因分析及降损措施[J].华东科技（学术版），2012（9）：181.