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基于精益化管理的配网节能降损新模式

2023-11-25商学斌

农村电气化 2023年10期
关键词:网线功率因数精益

商学斌

(广东电网有限责任公司广州供电局,广东 广州 510000)

10 kV配网与用户侧连接,供电半径较长,线路较为复杂,易出现由设计不合理及管理不到位引起的异常线损,影响配网的安全性、可靠性和经济性。尤其是在“双碳”战略目标背景下,10 kV配网运营模式亟待改革优化,须围绕线损考核形成科学高效的管理体系,最大限度减少电能损耗,全面推动10 kV配网高效、环保、经济运行[1]。

1 精益化管理在配网节能降损中的应用

1.1 精益化管理平台架构

利用在线技术和智能平台构建精益化管理系统,如图1所示。该系统主要为扁平化分布式结构,由源系统、数据采集、数据存储、数据处理及业务模型5个层级构成,各层间支持“5G + 局域网”通信模式,可实现双向信息传输,为配网节能降损管理提供了全方位数据支撑。

图1 10 kV配网线损精益化管理平台架构

源系统主要包括4个模块,包括SCADA系统、GIS系统、电能量采集系统、用电信息采集系统等,可为线损管理提供有效参考依据,在状态信息及电能指标基础上快速判断其是否存在线路异常损耗。

数据采集主要根据上层信息完成源系统数据的抽取、转换和清洗,将海量数据同步到精益化管理平台中,为后续线损分析和电能管理提供有效参考。运行过程中依照上层发布的数据采集指令,定向抽取营销系统、计量自动化系统、配网运行系统中的用户用电信息和线路状态数据,配合GPRS信息打包并进行格式转换,通过局域网或无线网传输到分布式文件系统中,用于线损监测和评估。

数据存储环节则是利用大数据支撑的分布式存储模式,构建列式数据库、分布式数据仓库和分布式关系数据库,在上述3部分存储模式基础上快速实现结构化数据、半结构化数据及非结构化数据的存储、调用。并通过关系型数据关联和列式数据关联等,在海量存储中快速读取和调用,从根本上提升了配网线损管理的科学性、时效性和经济性。

数据处理过程中可以面向线损管理开展数据查询、接口服务和批量计算等。该环节中利用多维度分析确定配网线路的运行状态、线损指标、风险系数等,包括聚类模型、回归分析、分类分析、关联分析等,从根本上提升了线损率计算的准确性,有效把握线损规律,为线损管理提供了参考依据。与此同时,上述数据处理过程中对数据运算方法进行进一步挖掘,拓展线损分析、窃电分析的维度,为不同业务需求提供全面的数据支撑。

业务体系中主要包括业务模型和应用展示2大部分。其中业务模型可面向线损管理提供数据模型,确保人员能够实时获取配网线路信息,监测线路损耗异常情况;应用展示则在可视化技术基础上形成动态分析和实时告警,一旦出现线损超标,则直接报警处理并形成异常对照,形成综合化电能降损节能管理决策。

1.2 精益化管理模式分析

主要通过实时线损情况制定针对性管控措施,主要内容如下。

线损参数的计算。当不存在无功补偿时,可根据线路损失率和变压器损失率,计算出线路与变压器的可变损耗关系,确定正常情况下的损耗数值。在10 kV配网运行过程中可采集电压、电流等数值,计算实时功率因数,并根据可变损耗关系,得出运行状态下的损耗数值。

线损异常的分析。根据线损参数,可设置功率因数计算模型、电流异常判别模型、负载分析模型、载比分析模型等。在上述计算模型中导入10 kV配网运行数据、线损参数等,直接输出匹配结果,确定其是否为功率因数异常、重载过载、电压异常等导致的线损异常,从而展开针对性处理和防控,详见表1。

表1 10 kV配网线损精益化管理模型分析

上述输出结果,若显示为功率因数异常则应增加无功补偿装置,若显示为电流异常则应加强用电规划,若显示为负载异常则应做好供电设计,若载比异常则应深化计量管理。从不同方面出发,对症下药,在精益化管理模式下全面改善10 kV配网运行的安全效益和经济效益。

2 基于精益化管理的配网节能降损措施

2.1 优化无功补偿,保证降损效果

针对线路功率因数异常情况,配置无功补偿装置,减少损耗。如2022年1月28日,某配网10 kVⅠ段母线损率达到5.8%,输出结果显示功率因数异常。现场检查后确认,Ⅰ段母线功率因数异常,须增加无功补偿装置。在配置一体化箱式无功补偿系统后,采集线路中的电压、电流信号,分析无功负荷情况,利用计量装置和微机计算功能,快速得到无功缺额量,采用“无功 + 电压”组合控制进行无功补偿,达到了预期效果,线损异常情况消除[2]。

2.2 做好供电设计,形成合理分布

针对电流异常情况和负载异常情况,做好用电规划设计。

用电负荷预测。可在精益化管理平台中利用GIS数据,展开24 h、1个月、1年等阶段的用电负荷预测,针对区域用电“卡脖子”现状,调整用电负荷裕度、增加变压器扩容等,以保证其能够满足设定的用电指标[3]。

优化供电半径。按照“小容量、密布点、短半径”的原则适当增加电源点,尽量采用环网支线方式实现配网线路的辐射,最大限度减少远距离输电,从而降低10 kV配网线路损耗。

2.3 深化计量管理,做好用电管控

电量抄核收是配网计量管理的重要手段。为进一步增强10 kV配网运行的安全性、可靠性和经济性,在精益化管理过程中应运用好计量抄核收体系,通过计量装置快速采集用户用电信息,判断线路是否存在高电阻现象,用户是否存在异常用电行为。

以10 kV配网“智算”线损管理模式为例,汇聚营销、计量自动化、设备中心系统数据等,通过理论线损动态计算功能自动更新阈值,实现了营配调计量多种数据联动智能处理馈线、台区转电合并。上述环节对计量装置故障、电子化移交异动等当月处理可恢复数据,实现异常现象事前提醒,改变异常分析处理滞后现状;对异常率数据锁定前可处理数据,实现异常问题事中推送。异常率数据锁定后,快速完成异常原因事后分析,最终建立异常治理事前、事中、事后“三道防线”[4-5]。

2.4 加强业务培训,实现综合管控

应做好业务培训,在线损管理制度、绩效考核机制、业务培训机制等基础上,实现业务素质和技术水平的全面优化。应明确精益化管理小组工作内容,确定10 kV配网线损管理要点、责任划分和风险防控方案,保证人员在工作中能够有章可循、有据可依。

绩效考核制度应明确人员责任范围、能力指标、工作成效等,按照上述3方面开展科学化、公开化、透明化考评。同时,还应将线损考核结果、补偿投运指标等与绩效挂钩,增强人员对配网线损管理的重视度。

业务培训时应强化10 kV配网线损精益化管理业务流程体系,从业务内容出发做好知识培训和实操演练,保证人员能够严格依照要求展开10 kV配网线损控制,为线损精益化管理提供后备人员。

3 结束语

精益化管理可在人员管理、技术管理、设备管理等基础上达到资源利用效益的最大化,将精益化管理模式运用到10 kV配网节能降损管控工作中时,应做好线损管理平台建设和精益化管控模式调整,形成与10 kV配网运行现状相协调的综合管理体系,精准把握10 kV配网运行中的缺陷弊病,有针对性地展开处理和防控,保障10 kV配网又好又快建设和发展。

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