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台区降损体系方法研究

2022-11-28南京易司拓电力科技股份有限公司缑来兵

电力设备管理 2022年20期
关键词:损率台区系统

南京易司拓电力科技股份有限公司 缑来兵

在电价改革的重要背景下,随着国网一体化电量与线损管理系统(以下简称“同期线损系统”)的推广及新的指标考核工作,同时随着同期线损系统建设更新迭代,也逐步暴露出各种台区线损问题。通过运用新技术、新设备、新手段使台区线损率保持在合理的损耗范围内,能够提高设备的经济运行率,同时也能够提高电能的利用率,为早日实现碳中和出力。

1 台区线损概述

台区线损工作涉及面广、协调部门多、时间要求紧、工作强度高、难度大,需要营销系统、计量自动化系统、GIS系统等多个自动化系统的数据融合与深入应用,需要生产设备、营销和计量等专业部门有机协同与密切配合,需要各专业部门专责人员及相关组织的集中攻坚,共同解决数据完整性、准确性、贯通性和一致性等线损数据质量问题,以提升线损精益化管理水平,切实降低线损率。

2 台区线损现状

目前,同期线损系统对于台区线损异常的判定采取“一刀切”的方法,日线损率在0~10%(含)为达标,月线损率在0~7%(含)为达标,不同台区使用同一套标准,台区线损合理区间粗放,因为针对不同类型的负荷,台区线损的合理区间应该是不同的。这种判定规则未考虑到部分轻载且线损率波动较大的台区,不能从根本上解决台区线损存在的实际问题,不利于及时发现、分析、治理台区线损的异常,台区线损管理亟须科学化、信息化、智能化的分析策略和治理方法。

3 台区线损存在的问题

3.1 管理方面

3.1.1 供电所人员结构老龄化

台区线损管理和治理的核心关键在于基层供电所,近年来供电所普遍存在人员结构老龄化的现象。年龄较大的老员工,对于同期线损系统中新的指标考核体系的理解能力和接受能力较差,而台区线损的考核指标越来越多、考核要求越来越高、新模块不断完善,使得供电所人员关于台区线损的工作量和管理难度也在增加,一定程度影响了台区线损治理工作的及时性。

3.1.2 线损分析人工耗时长

随着2019年同期线损系统的实施运行以来,系统功能不断在迭代、升级,台区线损的管理正逐步实现信息化。基层线损专责在分析异常台区时,需要结合用电信息采集系统、PMS系统、SG186等多套线损相关的源端系统进行大量的数据对比及数据整理、统计、分析工作,此工作需要花大量的时间进行人工统计、校核。

3.1.3 台区线损计算延后

同期线损系统目前采用“T-2”机制计算台区线损,因此在同期线损系统中只能查看两天以前的台区日线损达标率及经济运行率等相关指标,导致部分异常台区问题发现时已经持续两天异常了,若出现窃电或设备故障等持续性异常的台区线损问题无法及时发现、排查与治理,台区线损治理效率低下。

3.1.4 设备管理缺陷

目前,对于部分计量及采集装置的管理存在缺陷,导致“跑、冒、滴、漏”问题严重,如装置安装在通信信号差的山区、装置长期受风吹雨淋出现故障、装置运行年限较长且未及时进行维修和更换、部分计量装置未加装表箱或未进行铅封等都会对台区线损率产生影响。

3.2 技术方面

3.2.1 技术线损偏高

由于现阶段整个配电网网络结构复杂、负荷分布广、台区数量多等客观因素,以及经济发展造成用电负荷需求持续变化,电网建设未能很好匹配,导致现阶段配电台区的技术(理论)线损较高。

3.2.2 无功补偿不足

根据某单位2020年88个地区技术降损评价结果,存在节电量空间4.4亿kWh、技术降损项目及相关降损措施实施后有1.6亿元的潜在收益。尤其配变侧无功补偿不足及无功补偿装置的管理方式落后引起了较大的技术线损。

3.2.3 设备监测管理缺陷

目前,技术降损以专项行动、年度规定动作方式推进,导致技术降损项目的针对性不强、决策目标性不清晰;治理设备运行状态未充分感知,具有台账不全、工况不明、运维欠缺等问题,导致技术降损评价效果未达预期,未能实现精准降损的目的。

4 台区降损的主要措施

4.1 管理方面

4.1.1 落实人员网格化管理,完善线损管理体系

按照营销线损专责—所长—台区经理三级网格,实现“人在网格走,事在网格办”,将台区线损解决在网格内。每周由供电所长负责召开台区线损网格化管理工作周例会,通报本单位每周台区线损指标完成情况、台区线损治理进度,明确线损治理措施方案、计划[1]。探索台区线损治理的新路径,解决台区线损治理中的疑难杂症。制定下周台区线损排查及治理计划、部署重点工作,确保采集按计划消缺、流程按计划归档、线损按计划治理。

台区线损指标管理工作围绕“精准降损”的目标,以同期线损系统为抓手,台区线损精益化管理为重点,做真做实台区线损基础数据,健全工作体系,强化过程管控,不断加强专业基础管理,固化台区线损指标管理机制,深化同期线损系统应用,实现台区线损业务规范化、管理精益化和管控常态化,围绕最先最优指标体系,横向争先,纵向争优,建立目标明确、责任清晰的台区线损指标管理体系。

4.1.2 “双率对比”和“四色预警”的管理模式

台区线损管家通过将用电信息采集系统及同期线损系统的台区档案、台区日线损、台区日累计线损数据接入,实现同期线损系统与用电信息采集系统的台区线损率对比、偏差分析、四色健康码预警,能够实现数据同源,促进台区线损源端数据统一性整改,极大地缩减了系统侧排查时人工工作量。四色健康码预警可分为累计线损率数据预警与分区间段线损率预警,具体预警机制如下:

累计线损率四色健康码预警机制(数据预警周期、月度累计、数据源、同期线损系统)。绿码。持续达标台区:截至数据统计日线损率长期在0~10%的台区;灰码。持续波动台区:截至数据统计日线损率长期波动或不可算的台区;红码。持续异常台区数:截至数据统计日线损率长期不在0~10%(高损或负损)的台区;黄码。突发异常台区数:截至数据统计日当天线损率不达标,之前持续达标的台区。

分区间段线损率四色健康码预警机制。绿码:截至数据统计日累计线损率在0~4%的台区;灰码:截至数据统计日累计线损率在4%~5%的台区;红码:截至数据统计日累计线损率不在0~10%(高损或负损)台区;黄码:截至数据统计日累计线损率在5%~10%的台区。

4.1.3 台区线损“T-1”计算

台区线损管家通过接入用电信息采集系统中前一日与当日的台区关口表底、用户表底数据、变压器—用户—计量点—表箱—电表的匹配关系数据,进而可实现实时计算T-1日的台区线损率。根据计算结果能提前一天发现台区线损问题,提前对采集异常的台区及用户、前一日线损异常的台区进行预警,提高异常台区的排查及治理效率。

4.1.4 完善计量采集装置管理机制

着力抓好公变侧采集异常及设备故障治理。开展公变终端分批次抽检,重点排查发生过台区线损率突变的设备;加强问题设备的更换力度,对负损与电量成正比例的台区,重点排查配置参数不准确的互感器;加快公变终端采集失败、失压失流、错接线等问题的日监控,对无需停电作业的缺陷按T+1要求完成治理。

加强用户采集运维管理,规范采集作业流程。落实计量标准化作业要求,采集终端与互感器、表计等同步安装,用户带电当日完成采集接入工作,确保数据及时采集。规范执行换表流程,在SG186系统中准确录入新、旧电表正反向表底数据、互感器倍率等数据。

4.2 技术方面

开展技术降损治理,推进技术降损治理与配网建设改造的有机融合。基于同期线损降损成果,开展异常台区的量化计算和异常成因分析,开展治理措施的辅助决策和有序立项,投入设备科学、精准、精益治理和运方优化。

以有效解决配网侧技术降损治理为目标,建立“基础收资—水平评价—成因分析—辅助决策—综合治理—闭环评估”的精益化治理管控体系。整套体系以海量运行数据、指标统计和技术降损评价结果为基础,结合配电网潮流计算和综合治理仿真等数据驱动型的先进工具手段,通过现场实践经验丰富的技术专家团队开展专业分析,采用针对性的、因地制宜的综合治理措施,融合实际现场经验验证的治理设备精细选型和一体化的监控集成,以及精益化的闭环评价与管控跟踪治理,确保治理后效果。

4.2.1 收资评价

以电网源端系统运行数据、同期线损系统统计数据、技术降损评价结果为基础,以高损台区为主要收资对象,利用个性化的调研收资文件模板,进入生产、调度、营销、供电所等部门,通过人工收集、系统导出等方式对包括各源端自动化系统(包括:SCADA、PMS、GIS、用电信息采集系统、同期线损系统、供服平台)、电子化材料、纸质材料、现场设备资料等信息源头进行收集。完成资料收集工作后,配电台区、配电设备等维度开展技术降损评价工作。

4.2.2 成因分析

利用配网线损治理仿真工具对待治理的高损配电台区在多种负荷状态下进行仿真模拟计算,完成高损台区成因分析,并输出最终成因分析报告。

4.2.3 辅助决策

针对高损、非经济运行台区,基于台区线损治理平台和相关攻坚,遵循国网“技术降损分析评价”导则,开展配变台区线损评价、高损成因分析、薄弱点定位、治理措施仿真辅助决策,形成针对性的治理方案,实现一台区一方案。

以同期线损系统数据为主,融合电能量采集系统、用电信息采集系统等源端业务系统数据,开展配电台区线损合理区间分析和线损指标综合评价,精准定位需要综合治理的非优质台区清单。开展电网典型场景负荷特征分析,开展高线损台区影响机理、关联指标和灵敏度分析。以各自动化系统数据为基础,开展台区的线损分析计算,结合仿真、模拟、约束、择优等手段,精确分析台区线损异常原因,实现智能降损辅助决策,输出台区降损治理方案。

“配网技术降损及电压治理辅助决策软件”基于改进型前推回代潮流算法、无功优化、负荷分摊等关键技术,提供配电网线损、电压评估、无功电压优化、一次接线图建模、配电网电压治理辅助决策、一键生成治理方案等功能。为台区线损与电压治理提供全面综合、经济高效的实用工具。

4.2.4 综合治理

综合运用技术手段开展技术降损治理,针对配电台区线损治理,考虑采取主要的技术改造措施包括:档案数据源管控、表计数据管控、线损工单管控等管理措施、配变改造、配网无功补偿装置优化部署应用、三相不平衡治理、有载调容变压器节能运行、线路改造以及配电物联网、分布式储能等新设备、新技术的应用,如图4所示[2]。

4.2.5 闭环评估

治理工作完成后,开展与收资评价相同的工作,根据治理措施和治理设备运行周期,结合周期性的滚动收资评价,利用源端自动化系统(与上文中收资评价相同)数据对治理成效进行验证,与治理前治理方案的预期成效进行比对,再次评价结果判断高损配电台区的线损水平是否回到合理范围内。

在上述工作的基础上,结合治理前后的数据在同一维度的基础上完成节能量的计算,对现场设备控制参数有效性、控制策略进行总结,形成初步运行效果评估报告。与此同时,结合现场实际情况对运行参数进行调整优化,不断完善改进预期效果,彻底实现闭环管理工作。

5 线损管理体系方法应用

5.1 管理降损案例

5.1.1 问题描述

2021年10月19日,某供电所台区线损管理人员在台区线损管家中导入18日的表底及户变关系等数据,经台区线损管家计算后发现一个公变台区18日的线损电量为630kWh,线损率为51.78%,为高损台区。

5.1.2 分析过程

通过同期线损系统的台区智能看板,查看近期该台区线损率的波动情况。

通过台区智能看板,可以发现12日之前该台区线损一直稳定在1%~3%,属于低损台区(经济运行台区),输入电量与售电量波动趋势基本重合,但12日、13日台区售电量曲线波动较大,同时台区线损异常,因此怀疑18日线损异常可能是用户电量波动引起。

在台区线损管家中的台区T-1日线损统计面板,点击高损台区数字穿透进去导出后,可以看到该台区10月18日高损,主要是由用户XX铜镍有限公司电量异常引起。通过分析用电信息采集系统查看用户,XX铜镍有限公司抄表数据如图7所示。

根据图7发现该用户18日抄表数据缺失,导致用户电量无法精确计量,采集系统采用表底估算,造成台区高损。

供电所指派台区经理现场排查后发现该用户18日采集掉线,导致采集系统中该用户表底数据缺失。

5.1.3 解决措施

现场对用户进行采集维护后,同期线损系统与用电信息采集统线损率均恢复正常,且线损率满足经济运行。

5.2 技术降损案例

东风B台区容量315kVA,台区存在季节性负荷问题,在采茶季节用电负荷激增,平时又长期处于轻载状态,通过线损辅助分析平台分析,根据治理方案为采用低空载损耗的非晶合金SBH15-M-400/10变压器方式,考虑到非晶合金变压器噪声过大经过勘查现场实际条件后公司创新提出了新的解决思路,即采用费效比更高的一台两变的新方案。

公司物资部门查询库存配电变压器,发现SBH15-M-100/10可再利用。该配电变压器2013年12月出厂,2019年7月16日因台区增容拆除,经试验后合格,可再利用。为实现“一台两变”的供电方案,公司在配变低压侧安装转换箱,配备双电源转换开关,原有台区变压器不动,在旁边新增一台小容量变压器,3月15日至5月15日茶季启用原变压器供电,5月15日至次年3月15日启用SBH15-M-100/10供电,不仅满足了高负荷用电问题,同时解决了轻载铁损过高问题,而且还节约了成本,达到了同样的效果,在采用了新方案后这个台区变压器损耗由每年3636.6kWh,降低为1284.5kWh,年节电量2352kWh。降低碳排放1846.31kg。

6 结语

充分认识“碳达峰、碳中和”背景下电网公司开展降损的工作价值,针对同期线损系统中台区线损指标“一刀切”的问题,从技术与管理方面分析线损异常原因。采用双率对比及四色预警的管理降损、利用技术降损辅助决策软件仿真分析的技术降损,而提出针对性的闭环管控策略,落实至管理制度与流程,以全面支撑管理降损,推进智能精益降损与挖潜增效,对实现线损精益化管理具有重要意义。

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