电能损耗综合计量数据处理

　　本篇计量论文分析计量自动化系统线损计算差异，先对计量自动化系统的总体构架及其线损四分管理功能进行了详细的阐述。紧接着，通过对供电企业计量自动化系统中实际运用中线损计算的差异进行了分类分析，从基础数据、主站、负控终端、配电计量终端等7个方面展开讨论，并结合运行经验给出了解决的建议。

　　《计量学报》(双月刊)是由中国计量测试学会主办的学术性期刊，创刊于1980年。王大珩院士亲笔为《计量学报》杂志题写了刊名。《计量学报》主要报道国内外计量和精密测试科学技术的最新研究成果和进展，刊登具有创新性的学术论文、研究简报，内容包括：几何量、温度与热物性、力学、电磁学、电子学、时间频率、光学、声学、电离辐射、化学与标准物质等学科的计量基准和标准的研制;测量原理和方法的研究;新技术的应用及计量学科的现状、发展趋势预测等。在我国科技期刊中具有一定的地位和影响力。

　　近几年来各级供电企业在信息系统的建设上投入了相当大的人力、财力和物力，也取得了一定的效果：规范了管理、健全了基础资料，初步建成了企业内部的局域网，甚至广域网，实现了信息共享。

　　对于电网企业来说，电能量数据的准确性关系到电力企业的整体经营效益，如何实现电能量数据的管理，是电网运营的关键问题。电力网电能损耗(简称线损)是衡量供电企业经营管理的重要技术指标，也是供电企业能真正体现供电企业管理水平的重要技术指标，能准确反映其网络结构、布局、运行方式、管理的技术经济效果、经营管理水平、科学技术装配水平。线损的高低，能够为供电企业提供节能、降损提供依据，也能为线路整改、打击偷电、漏电提供重要参考线索。

　　电量的损耗综合统计涉及环节多、数字多、工作量大，且多年来电能量数据分散在各个业务系统，如计量自动化系统、营销信息管理等信息化系统，统计的口径不一，使得线损综合统计成为供电部门最“棘手”的问题。随着电能计量技术与现代通信技术的发展，以及营销信息化工作的不断推进，用电侧管理终端得到了全面覆盖。使得统一口径，实现综合线损统计和准确统计成为可能。

　　其中，计量自动化系统对线损四分管理领域关键业务提供重要的支撑，目前线损管理功能一般都是在计量自动化系统上实现。

　　1 计量自动化系统基本构架及线损管理功能

　　计量自动化系统的数据来源来自于配变计量监测终端、负控终端、低压集抄以及厂站电能量遥测终端的数据采集，并实现了与配网生产系统的配网设备档案、营销客服系统的用户相关档案的信息集成与动态更新，并可将数据共享至数据库，全面搭建起了一个一体化的综合应用计量自动化平台。

　　经过多年的建设与发展，系统功能得到不断地加强和完善，其除了具备最基本的对各电压等级计量设备电量数据的采集、监控功能外，还具备许多如：错峰管理与错峰分析功能、线损统计及线损管理功能、用户节能分析功能、计量异常监测及用电检查功能、供电质量监测功能等综合应用功能。

　　1.1 计量自动化系统的基本构架

　　一般计量自动系统的总体架构如图1所示。系统分为5层：终端设备层、通信服务层、数据采集层、数据处理层和基础应用层。

　　1.1.1 终端设备层

　　终端设备层由负荷管理终端、低压抄表集中器、配变监测计量终端等计量自动化终端构成。其主要任务是完成供用电设备的电能量、负荷等信息的采集并执行或转发主站下发的控制命令。

　　1.1.2 通信服务层

　　包括电力专用通信网络与公共通信网络，为终端设备与主站的双向数据传输提供通信信道。

　　1.1.3 数据采集层

　　数据采集层以各种通信方式接入各种类型终端，按照规定的通信协议解析数据，对数据进行初步处理，并监视通信质量，管理通信资源。它主要由通信接入设备、采集服务器、认证服务器、支持软件、通信协议解析软件等构成。

　　1.1.4 数据处理层

　　数据处理层对采集数据、系统交互数据、应用数据、系统参数数据以及档案数据进行加工处理、分类存储，实现一体化数据平台，并实现与外部系统交换数据。主要由数据库服务器、数据存储和备份设备、系统接口设备、数据库、平台软件等构成。

　　1.1.5 基础应用层

　　基础应用层主要实现系统的维护及基础的业务应用，保证数据的完整性准确性，提供简单的维护、展现界面，包括参数管理、系统管理、报表管理、负荷管理、集抄管理、配变监测、WEB发布、事项告警等，主要由应用服务器、应用工作站、WEB服务器以及相关维护、应用软件等构成。

　　1.2 “四分”线损管理功能

　　四分线损是一体化计量自动化系统的核心应用之一，而基于计量自动化系统采集数据时效性高，能够准确实现实时线损分析。系统提供多种分析手段，为客户提供方便、快捷的线损分析工具，准确、快速查找到引起线损异常的因素。为降损或线损异常的原因定位提供先进的技术支持。

　　“四分”管理是指供电局所管辖电网采取包括分压、分区、分线和分台区的线损管理在内的综合管理方式。线损“四分”管理旨在将线损管理指标层层分解，将降损责任层层细化，最后落实到具体线路、台区甚至个人，从各个环节进行降损，实现线损管理的精细化。

　　基于营销系统与配网生产系统的台账信息及GIS平台的电网拓扑信息，实现了分区、分压、分线、分台区线损率的统计、分析。同时，也可通过计量自动化系统实时采集远程计量终端的电能量数据，对安装了远程计量设备的线路和台区进行线损率实时计算。

　　目前线损在计量自动化系统的应用情况一般如下：110kV及以上电压等级线损统计准确，35kV及以下线损的异常率偏高;部分馈线和台区由于基础数据建设及部分终端运行异常，造成计算所需数据不全或不准确，导致统计线损不准确。

　　台区线损统计难的关键因素是变-户拓扑关系不全或不准确，部分居民用户抄表大部分未能实现同期抄表。

　　2 计量自动化系统线损计算差异分析

　　2.1 线损数据比情况

　　(1)主网数据

　　主网数据无比对，采用人工报表审核排除遗漏。表计的台帐信息在计量中心。

　　(2)配网数据

　　数据质量平台对营销系统与计量自动化系统进行比对，相应比对系统只有比对框架但是没有实现该功能，更没有精确比对两系统具体参数。

　　2.2 计量自动化系统线损计算差异分析

　　(1)计量自动化系统与营销系统线损合格率域值不同导致不一致。营销系统区分农网与城网，计量自动化系统不作区分，见表1。

　　(2)计量自动化系统与GIS系统、营销系统不一致导致的差异。重要参数缺失的问题档案在触发时异常，导致转发失败。

　　(3)计量主站数据突变导致的差异。出现数据突变的原因如下，装置异常，如装置故障、寄存器受到干扰和冻结数据丢失等;现场装置出厂设置未变;终端网络地址重复;终端更换。

　　(4)区局与系统台区范围不同、分线数不同导致的差异。

　　(5)台区线损计算周期不同导致的差异。市场部按照单、双月各自统计50%区域的范围计算线损。计量主站统计线损最小周期为日，月线损计算时间为1号零点到次月1号零点。

　　2.3 线损管理中可能存在的问题

　　2.3.1 基础数据

　　(1)分线线损和分台区线损的异常率偏高。主要原因是远程计量终端维护界面不清晰、配变计量终端电流互感器变比与档案不符、在线率不稳定、部分电能量数据采集不完整，以及变-户拓扑关系的准确率较低。

　　(2)对于发生转供电的10kV馈线无法精确统计分线线损率，只能合并计算，无法精细化开展线损分析。

　　2.3.2 主站

　　(1)由于制度的制约，每月一日都要集中抄表和数据的统计，导致在同一时间内系统要处理大量的数据，使得系统的负荷很重，直接降低了系统的响应速度。

　　(2)根据发展的需要，系统的贮存容量不能满足日后发展的需要，需扩容，合理规划硬件的建设。

　　2.3.3 负控终端

　　(1)负控终端覆盖问题;

　　(2)营销系统中有负控档案的专变户数与计量自动化系统中有负控档案的专变户数存在差异;

　　(3)停用、停电终端;

　　(4)采集数据失败终端;

　　(5)通讯信号接收能力差。

　　2.3.4 配变计量终端

　　(1)终端覆盖问题;

　　(2)现场终端接线错误，影响计量准确性;

　　(3)终端故障维护不及时，影响数据采集完整率;

　　(4)现场终端无信号;

　　(5)终端参数出厂配置错误，导致数据上传异常;

　　(6)现场安装的分回路终端部分不能正常采集分回路数据，造成资源浪费;

　　(7)现场公变台区改造或扩容后，由于互感器未对应容量进行更换，造成配备计量终端计量数不准确。

　　(8)配变计量终端电流互感器变比与档案不符。

　　2.3.5 低压集抄

　　(1)还在沿用居民集中抄表系统的供电局，采用的是长寿命脉冲机械表和半自动抄表方式，需要用抄表机到现场集中抄收;

　　(2)所有接入用户所用的机械电能表相应地更换为具备通讯接口的电能表，工作量依然艰巨。因此，要把控好整个项目建设进度，加快集抄的建档调试和验收工作的进度，确保低压集抄工程的项目完成率，同时也要对已装的集中器进行常态化的维护，建设与维护并重，确保已装和新装终端正常运作使用;

　　(3)部分终端故障维护不及时，影响数据采集完整率;

　　(4)现场终端无信号;

　　(5)脉冲机械表本地集抄只有实时电量，没有月电量冻结功能;

　　(6)脉冲机械表本地集抄的数据准确性需要靠维护单位巡检时发现，不能依靠计量自动化系统及时发现数据异常等问题。

　　2.3.6 时钟

　　电能表与主站时钟不统一，将造成以下影响：

　　(1)电能表时钟滞后，导致不能按时抄回冻结电量;

　　(2)电能表时钟差异影响负荷曲线准确性(峰平谷电量准确性)，影响计费准确;

　　(3)营销系统线损计算有偏差;

　　(4)厂站抄录不及时造成上午统计主网线损数据偏高。

　　3 建议

　　(1)对基础档案进行梳理，确保基础档案与实际电网拓扑结构相统一。

　　(2)为使电能计量更加准确，将线损率降至最低，加快推进线损管理系统上线，对部分配电线路安装分段计量装置。

　　(3)35kV及以下线损的异常率偏高，组织对35kV线损模型进行核查。

　　(4)重视从电网规划设计、工程建设、生产技术到经营管理等全过程中与降损密切相关的各个环节。

　　(5)提高电压和功率因素。要推广应用有载调压配变，根据负荷和运行情况适当提高运行电压;根据线路输送容量、输送距离和电网发展情况进行必要的升压改造，对大用户尽量采用高压供电，这不仅有利降损，还可提高输送能力和扩大供电半径。

　　(6)大力推广分台变管理，实行分台变考核。

　　(7)在供电局推广应用异常数据处理功能，且异常电量不应仅针对未采集到的电量。

　　(8)对负控、配变终端进行普查、改造、完善，清理出现场与营销系统/GIS系统、营销系统/GIS系统与计量自动化系统的负控、配变档案存在较大差异的问题清单，本着实事求是的态度，严格认真地对照清单进行地毯式的梳理，并抓紧整改，进一步提高负控、配变终端档案正确率、覆盖率和在线率。

　　(9)终端普查、改造工作有侧重点进行，先行选取一到两个区局作为试点，重点投入各方面资源，将其打造为计量自动化系统实用化标杆单位，用试点单位的成效来促动其他下属地市局主动地参与计量自动化系统的建设中，保证系统良性循环，逐步提高实用化程度;

　　(10)各厂家的终端尽可能的分片安装(每个区局的负控终端只有一到两个厂家的产品)，优势是日常运维的效率高，所需的备品较单一，对运维人员的要求也相对简单。

　　(11)加大对日常运维的投入，参考之前的运维情况，有针对性地对问题较多的厂家的产品进行整改。

　　(12)加强对下属地市局及相关单位相关技术人员的终端知识培训，保证各下属地市局有具备一定终端维护技能的技术人员，对终端故障能做到主动发现、及时处理，从依赖维护单位去维护转变为指导维护单位去维护。

　　(13)配变终端采集回来的数据质量问题，在系统功能中应新增加对配变终端采集回来的数据的审核功能，对电能量异常数据及时进行处理，保证数据的有效性。

　　深入了解各单位的功能需求，进一步提升、完善系统功能，使系统操作简单、界面清楚、功能全面，切合实际需求。

　　(14)计量自动化系统登录、访问偏慢，特别是在每月初抄表日期间尤为明显，需对系统的web服务器升级，增加系统的负载均衡设备，以提高系统在同一时间段内响应慢的问题，保证工作人员都能快速地登录、访问计量自动化系统。另外，也应该对系统的数据处理功能进行优化。

　　(15)根据日后发展的需要，提前对系统的硬件进行扩容。

　　(16)建议负控装置的生产厂家开发内置的天线，以增强通讯信号的稳定性。

　　(17)对于现有的现场集抄装置升级为具备远程集抄系统。

　　(18)完善现有的485电子表集抄系统，使之具备月电量记录功能满足阶梯电价计量需求。

　　(19)在配网规划中，注重10kV和0.4kV两级网架结构的规划，合理安排配电站分布，合理选择接线方式，通过建设占地面积小的10kV开关站等手段，增加电源和出线数量，合理调配线路负载率，减小供电线路长度和线路的负载率，避免迂回供电，缩小供电距离。

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文章名称： 电能损耗综合计量数据处理

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