基于地区电能量系统运行指标越限管控系统冯豆

冯豆李春国余威

摘要：随着电网建设的快速发展和变电站自动化水平的不断提高，基于电能量采集系统的深化应用和实用化建设发挥着越来越重要的作用，为电力企业现代化经营决策提供技术支持。基于地区电能量系统运行指标越限管控系统的研究，是接受电力电力市场改革挑战的保证，可以高效地完成站内电量数据的自动采集、电能质量监测、异常分析及智能告警，及时准确地给工作人员提供电能质量运行指标数据，确保电量平衡、网损、线损等工作的正常开展。

关键词：电能量采集；电能质量；指标越限；智能告警

0引言

电能量采集系统是集主站系统、通信网络、电能量采集终端、电能表于一体的自动化系统，电能量采集主要是对终端电能数据利用专线方式或GPRS无线通讯方式进行采集，在主机上一并进行计算处理。通过调度SCADA系统采集变电站内相关计量点电力数据和电能量采集系系统提供的二级关口表电量数据，对所辖电网实现电能量采集及损耗的自动化与实时化，实现全网线损、网损、电能量平衡及站内平衡等计算功能。

基于地区电能量系统运行指标越限管控系统项目，通过对开关电量、母线损耗、主变损耗、线路损耗及母线电量平衡进行远程集中监测和分析，实现对电能质量重要指标（网损、电量平衡、线损、变损等）的在线监测分析，实现电网运行指标越限风险评估及提前预警，确保管控人员及时发现电能指标异常情况。

1电能量计量系统现状

随着现场开关计量点的逐步安装齐全，35kV以上变电站的电能量采集终端的全部上线，开关计量点的电量计算，主变、母线、线路的损耗统计等功能都已具备，但由于现场通信异常，导致数据不能上传，现场更换表计，不能及时通知主站系统运维人员进行换表操作，经常存在一个月的某一天存在损耗异常，以致损耗范围不能达到省公司考核要求。同时，国网亳州供电公司地区电能量系统与SCADA系统尚未实现互联，实用化效率不高，深化应用和拓展应用有待进一步提高。

2电能量数据质量现状

随着智能电网发展及业务应用的深化，计量自动化系统实用化应用逐步上升到电能量数据管理层面，电能量数据采集质量日益凸显其重要性。电能量系统以电量采集统计和计算为主，并兼顾考核功能，如母线电量平衡、线损、网损、变损等计算。在电能量系统中，基础数据的准确性直接关系到电量计算的可靠及准确，关系到系统的实用性。

电能量系统由通道、主站端以及厂站端组成，采集器与部分表计之间通信质量差、主站与变电站之间的利用拨号采集通道，导致部分数据采集缺陷；电能量数据异常分析主要还是依靠人工判断，是在问题暴露之后再针对性的分析原因，数据的管理及时性较差，无法满足现代化电能量数据质量管理的要求。因此，研究电能质量监测机制，保证数据质量的完整性、唯一性，加入数据预清洗功能，去除死数据和坏数据。

3系统设计目标

系统的前置采集和数据处理部分均部署在安全Ⅱ区，采用双网结构，关键节点服务器冗余配置，实现了电能采集、数据过滤、统计分析、母线电能平衡、网损/线损管理、指标越限智能告警等功能，确保电能量系统各项考核指标符合省公司要求，另一方面能够达到及时发现问题、处理问题，更好的为电网公司在输、配电网商业化运营和供电生产管理提供了坚实的数据基础。

按照“运行指标越限即缺陷”的管理理念，实现电能量采集系统关键运行指标的全过程监控和闭关管理。每日检查统计过去24小时内异常报警点，并调出历史曲线分析越限值、越限次数、持续越限时间等内容。同时在日考核的基础上，通过周、月统计分析，发现参数异常的规律及趋势，克服当前电能量系统运行指标越限问题依靠实时监控及事后分析方法的滞后性，提高监控效率，确保电网安全可靠运行。

4系统功能需求

根据实时采集到的各级电能量数据开展电网损耗、电能平衡自动分析功能，通过检测变损、母线电量不平衡率是否越限来检测与该变压器或母线相连的计费表计是否窃电现象发生；通过检测线路的实际线损与历史同期线损是否有较大的差异来判断是否有窃电嫌疑；对于存在的异常通过网页告警提示窗、短信告警、语音等多种方式提示主站系统运维人员进行排查，确保电能量系统考核的各项指标符合省公司要求。

（1）数据质量管理

设置电能量数据异常过滤机制，通过规则库定时进行筛选比对，及时发现电能量采集数据异常（坏数据、死数据等现象），加强电能量数据质量分析能力，提高电能量数据质量的完整性、准确性、一致性、时效性，解决现阶段数据分析主要依靠人工判断。

（2）母线电能平衡

电能平衡是对供电电量在用电系统内的输送、转换、利用进行测量、分析和研究的一种方法，反映出共计电量、损失电量的平衡关系。通过采集变电站母线上计量点、考核点的电表数据，按照母线运行情况计算母线输入电量、输出电量和不平衡电量，进而计算母线不平衡率，同时提供不平衡智能告警功能。

通过电能平衡曲线，就能准确地发现变电站电能计量装置出现异常的准确时间，以便及时处理，并为追补电费提供依据。

（3）新型线损管理

电网电能损耗是电能在传输的过程中由输配电设备、线路产生的损耗和营销过程中的损失，简称线损。线损率的大小就是衡量电力企业综合管理水平的重要指标。

通过电网模型与线损模型有机融合，很好地解决线损对象模型创建和维护、数据来源、线损管理和考核等问题，实现技术线损和管理线损统计查询及综合分析，加强电量与线损在线同期统计指标管理，准确反映电网线损的真实情况，及时发现电量和线损管理的薄弱点，一旦发生异常（损耗率指标越限）可直接点击异常站点，逐层挖掘导致异常结果的源端信息，变原来的月末统计、事后分析为即时监测、过程管理。同时提供线损指标越限智能告警功能。

（4）电网损耗管理

网损是区域电网在电能传输、分配过程中输、变、配各环节消耗、损失电能的总和。网损由理论线损和管理线损两部分组成：理论线损，消耗在线路、变压器等电力元件、设备上的损耗；管理线损，电能传输过程中的跑、冒、滴、漏，如窃电、计量装置误差等带来的损失。

按照实测数据，开展电网的损耗计算，目的是在一定电网结构、运行方式和潮流条件下，计算出电网元件的理论电能损耗，同时提供电网损耗指标越限智能告警功能，全面掌握电网及设备运行负载状况，了解电网薄弱环节和技术降损的构成，分析查找电网存在的问题，以便采取措施，通过技术改造和强化管理降低电网损耗。

（5）越限设置检测

开展电能量系统运行指标分析工作，及时记录各项电能指标越限超标记录，及时查找导致运行指标越限的因果关系。参数越限报警，定时自动采集，可编程越限报警。以母线电量平衡为例，通过自定义设置的限值，分析缺失、异常数据等，当越过设置限值时通过告警形式显示出来。

（6）越限设备管理

在用户界面中列表显示所有越限设备，包括越限设备最大允许值、实际值、越限值和越限百分比，既能客观真实地反映损耗情况，又能提高损耗分析的效率和真实度。

5结语

基于地区电能量系统运行指标越限管控系统项目，一方面能够帮助电能量主站系统运维人员第一时间发现故障，并故障排查提供辅助支撑，确保了电能量系统各项考核指标符合省公司要求；另一方面能够且能够在协助主站运维人员及时发现是现场通信异常导致无法召测到现场终端数据还是其他原因所致，将传统的被动维护转变成了主动维护，具有非常强的实用性和推广性。

参考文献：

[1]李年赞，陈玲.地区电网地县一体化电能量系统的设计与实现[J].安徽电力,2013.

[2]吴静，陈正.电能量系统智能告警的实现[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2017.

[3]周爱群.探讨电能量采集与线损分析系统的方案[J].电力讯息,2017.

作者简介：

1.冯豆（1988-），男，安徽亳州人，硕士研究生，工程师，电力系统调度自动化及变电站综合自动化

2.李春国（1990-），男，安徽亳州人，本科学士，助理工程师，电能量采集与线损综合管理

3.余威（1988-），男，安徽亳州人，本科学士，助理工程师，电力系统SCADA与高层应用软件维护