CN106356844A - 一种配电网台区线损异常原因的分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网台区线损异常原因的分析方法，将线损异常按照是否稳定进行分类，梳理了线损率异常数据所对应的可能原因，并根据上述可能原因提出了台区线损率异常原因辨识方法的整体流程。本发明可以对绝大多数的台区线损率异常现象进行准确的判断与矫正。这种方法对提升线损管理工作效率、更好地发挥线损率在电网节能降耗中的指导作用具有现实意义。

Description

一种配电网台区线损异常原因的分析方法

技术领域

本发明涉及一种用于电力信息技术领域的配电网台区线损异常原因的分析方法。

背景技术

目前已经有不少文献对线损率异常原因进行了分析。但是其中少有文献能够全面覆盖到所有可能的异常状况，并且多数文献的分类依据也比较模糊，缺少量化的标准。例如，施文、李牧的文章《台区线损异常成因分析及解决方法[J]》(电力需求侧管理，2010，12(7)：58-61.)将常见的线损率异常情况进行了如下分类：相邻台区线损率此消彼长、同一台区某段时间线损率变化幅度大、台区内短时间线损率变化大、台区线损率偏高，功率因数偏低、台区线损率长时间不明原因偏高，这五类。这种分类考虑到了线损率的变化趋势，但是分类不够全面，缺少线损率为负的情况。并且分类依据比较模糊，没有量化的标准。翟莺鸽的文章《反窃电风险控制方法研究[D]》(上海交通大学，2014.)给出了每种关口表错误接线情况下的相应计算公式，包括每种关口表接线错误情况下的供电量与线损率矫正计算公式，同时给出了部分线损率异常情况的辨识流程。但在判断流程中仅仅根据线损率是否持续来区分技术原因与管理原因，此方法不够准确，并且判断流程中存在漏洞，在多种因素共同作用的情况下，该方法无法判断出所有的原因。张海超的文章《基于唐山供电公司的线损分析及降损措施的研究[D]》(华北电力大学,2013.)通过理论计算说明了无功补偿不足的情况下，线路的损耗将增加。并且给出了无功补偿容量为QC时线路有功功率损耗的减少量。但是并未直接给出无功补偿量的公式。

发明内容

本发明的目的是为了针对现有技术中对线损异常划分比较模糊的不足，提供一种配电网台区线损异常原因的分析方法，该方法对配电网台区线损率异常现象进行了分类，梳理了台区的数据表象和可能的原因，梳理了线损率异常数据所对应的可能原因，并提出了台区线损率异常原因辨识方法。

实现上述目的的一种技术方案是：一种配电网台区线损异常原因的分析方法，包括关口表错误接线辨识流程、线损率过大技术原因辨识流程和管理原因辨识流程，其步骤为：

步骤A1，判定线损率是否稳定，若线损率在年中各个月均稳定则进入步骤2；若线损率在年中各个月均不稳定，则进入步骤B2；若线损率在年中若干个月有波动，其他时间恒定，则进入步骤C1；

步骤A2，进行关口表错误接线辨识流程，并对关口表接线错误进行校正，若蒋关口表接线无异常或矫正后配电网台区线损仍然异常，则进入步骤A3；若矫正后配电网台区线损正常，则进入步骤C2；

步骤A3，判定线损率是否恒正，若线损率恒正则进入步骤A4；若线损率恒负责进入步骤C1；

步骤A4，进行线损率过大技术原因辨识流程，若没有找到技术原因或矫正后配电网台区折损率仍不正常，则进入步骤C1；若找到技术原因则进行矫正，如矫正后配电网台区线损率正常则进入步骤C2，

步骤B2，进行关口表错误接线辨识流程，并对关口表接线错误进行校正，若蒋关口表接线无异常或矫正后配电网台区线损仍然异常，则进入步骤B3；若矫正后配电网台区线损正常，则进入步骤C2；

步骤B3，进行线损率过大技术原因辨识流程，若没有找到技术原因或矫正后配电网台区折损率仍不正常，则进入步骤C1；若找到技术原因则进行矫正，如矫正后配电网台区线损率正常则进入步骤C2，

步骤C1，进行管理原因辨识流程，完成后进入步骤C2；

步骤C2，记录台区线损异常原因，然后结束本次配电台网线损异常的原因分析。

进一步的，所述关口表错误接线辨识流程的方法为，依次进行三相电压为零，判定三相电流为零，三相电压三相电流均不为零、但总共电量为零，一相或两相电压、电流为负，一相或两相电压、电流为零，功率因数为零的判定，若有任意一个判定为真，则确定关口表错误接线原因并结束关口表错误接线辨识流程。

进一步的，所述线损率过大技术原因辨识流程的步骤为，

步骤D1,判定三相电流不平衡度是否超标，若超标则记录存在三相不平衡故障，并对其进行矫正，若矫正后线损率正常则结束线损率过大技术原因辨识流程；若矫正后线损率仍不正常则进入步骤D2；

步骤D2，判定平均功率因数是否过低，如过低则记录存在有无功补偿不足的故障然后结束结束线损率过大技术原因辨识流程；如不过低则记录不存在有无功补偿不足的故障然后结束线损率过大技术原因辨识流程。

进一步的，所述管理原因辨识流程包括辨识下列管理原因：电流互感器变比不匹配、台区用户与变压器隶属关系错误、用户窃电、供售电量统计时间不同时、用户电量采集失败。

本发明的一种配电网台区线损异常原因的分析方法，对线损异常情况进行全面的分类，在现有技术对于线损异常原因的辨识缺乏量化标准或者不够全面的前提下，本发明提出了一种线损异常表象和对应的线损异常原因的完整的映射，通过流程方法的形式展现出来，给对于线损异常的实际检测提供了流程上的依据，具有很强的实用性。本发明可以对绝大多数的台区线损率异常现象进行准确的判断与矫正。这种方法对提升线损管理工作效率、更好地发挥线损率在电网节能降耗中的指导作用具有现实意义。

附图说明

图1为线损率为零的样例；

图2为线损率稳定且过大的样例；

图3为线损率稳定且为负的样例；

图4为线损率偶有几月异常的样例；

图5为线损率全年异常波动的样例；

图6为本发明的一种配电网台区线损异常原因的分析方法的总流程示意图；

图7为本发明的一种配电网台区线损异常原因的分析方法的关口表错误接线辨识流程示意图；

图8为为本发明的一种配电网台区线损异常原因的分析方法的线损率过大技术原因辨识流程示意图。

具体实施方式

本发明的为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面结合附图进行详细地说明：

首先明确线路率的定义。线损率定义为线损电量占供电量的百分比：

$f=\frac{w_s-w_c}{w_s}\×100\%$

式中：f为线损率为供电量，为售电量

线损率异常情况如附图1-5，包括线损率为零(图1)，线损率稳定且过大(图2)，线损率稳定且为负(图3)，线损率偶有几月异常(图4)，线损率全年异常波动(图5)。

线损异常的原因可以分为两大类：技术原因和管理原因。

技术原因主要包括关口表接线异常、三相负荷不平衡、无功补偿不足等。这几种原因是可以通过电力公司提供的关口表数据进行直接的判断的。在三种主要技术原因中，关口表接线异常要进行优先的判断和排除，因为关口表异常接线会对三相电流不平衡度和线路功率因数的测定造成显著的影响。其对应的表象如下表所示：

其中，关口表接线异常指，变压器关口侧的统计电能表由于接线错误，导致统计到的供电量等数据出现了偏差，从而导致测得的线损率异常。此类异常可以从关口表的数据上较为直观的判断。关口表异常接线主要分为失压或失流、电流互感器进出口反接、相间错接线三类，具体如下表所示：

失压或失流	电流互感器反接	相间错接线
			一相失压或失流	一相反接	两相错接线
两相失压或失流	两相反接	三相正向错接线
			三相失压或失流	三相反接	三相反向错接线

其中：失压或失流指电压或者电流接线处接触不良(比如螺丝松动等等)造成一相或多相电压或电流值无法量测。这种情况下关口电表采集不到一相或者数相电压或者电流为零。

电流互感器进出口反接指的是电流互感器的进线端与出线端接反，会导致测得的相电流为负值。

相间错接线主要包括两相错接线与三相错接线。两相错接线指的是两相间的接线错接，例如A相错接到了B相，B相错接到了A相；而三相错接线是指三相间的接线错接，例如A相接到了B相，B相接到了C相，C相接到了A相。此种三相错接线本文定义为三相正向错接线。那么对于A相接到了C相，C相接到了B相，B相接到了A相的情况，本文定义为三相反向错接线。相间错接线会导致测得的供电量以及功率因数发生异常。

对以上错接线情况分析，可以发现：

无论哪种关口表错接线，都会使得供电量的统计值偏少，进而引起线损率为负值。

其中关口表三相反接的情况还会使得供电量为负值。

在所有错接线类型中，只有三相失流、三相失压以及电流互感器两相反接这三种情况会使得统计到的供电量为零，进而使得线损率为零。

关口表三相正向错接线与三相反向错接线会使得功率因数角增大或者减小120°，从而导致台区功率因数变为负值。

三相负荷不平衡指的是在低压配电网中，由于三相负荷不对称造成有三相不平衡电流的出现。三相负荷不平衡的严重程度用三相电流不平衡度来衡量，其定义为：

$\mathrm{\λ}=\frac{I_{MAX}-I_{MIN}}{I_{MAX}}\×100\%$

其中，为三相电流的最大值，为三相电流的最小值。当三相负荷不平衡度不超过15％时，认为其对台区线损率影响不大，仅对三相负荷不平衡度超过15％的情况分析三相负荷不平衡对台区线损的影响。

无功补偿是电力系统输配电中重要的环节。无功功率补偿不足，不仅会导致功率因数的降低和线路末端电压偏差的增大，还会因无功的输送而增大线路有功损耗。由电力系统知识可知，如果用户侧无功功率补偿不足时，用户台区输电线路上输送的无功功率就会增大，会导致电压偏差的增加和功率因数的降低。加装无功功率补偿后会使得有功功率的损耗减少。所以无功功率补偿是降低线损率的一个重要环节。无功功率补偿不足会使得功率因数降低并使得电压偏差增大。在本文中规定，当功率因数，则认为该台区有无功补偿不足的问题，考虑线损率的时候要进行无功补偿不足的判断与矫正。

造成线损率异常的管理性原因通常包括：电流互感器变比不匹配、台区用户与变压器隶属关系错误(下文简称为变户不匹配)、用户窃电、供售电量统计时间不同时、用户电量采集失败等等。值得留意的是，由于用电信息采集系统与智能电表的普及，在远程抄表的情况下，由供售电量统计不同时造成的线损率异常近年来已经较少发生；但另一方面，集抄失败会导致用户侧售电量无法计入，由此会造成线损率统计值偏大，这是采用远程抄表后产生的新问题。

变户不匹配指的是，台区用户的实际隶属关系与配电变压器侧的实际登记用户不同。这种情况多发生在台区线路改建时，或者是台区变压器检修时，会将部分用户划分至新的台区，但是电力营销系统并未及时更新变压器与相应用户的隶属关系，就会导致统计到的供电量与售电量跟实际情况存在偏差。由于变户不匹配对台区线损率影响的多样性(既有可能引起线损率过大、又有可能引起线损率为负值)，所以无法从数据上直接判断出是否有变户不匹配的情况出现。目前常用的方法多是到现场考察变压器与用户的实际隶属关系，并与电力营销系统中的档案进行对比，并根据现场检测的结果更改用户信息，从而进行供电量与售电量的矫正。

电流互感器变比不匹配是指关口表电流互感器在测量电流时的实际变比与营销系统中记录的变比不同，从而导致对关口侧供电量的统计值存在成倍的偏差，进而导致线损率的大幅偏差。电流互感器变比不匹配时，目前常用的方法是到现场去确认所用关口电流互感器的实际变比大小，并且对测量电流进行相关的矫正，进而对供电量进行相关矫正。然而此种方法费时费力，实用性较低。这里采用的办法是根据电流互感器的系列规格，在线损率为异常高值和负值的情况下，反向推测出电流互感器的修正值。

用户用电量采集失败而导致台区线损率偏高，是远程抄表情况下出现的新问题。在台区用户比较多且用户用电量比较接近的情况下，可以认为每户用户用电量基本相同，进而通过如下公式推测采集成功率为100％时的售电量对用电量：

$w_c=w_c^{\′}\×\frac{1}{\mathrm{\δ}}$

这里的为远程抄表的实际采集成功率，为矫正估算后的用电量，为采集缺失情况下的用电量。

窃电指用户通过破坏表计、绕越表计接电等非法手段、达到少计甚至不计电费的目的。目前常见的窃电手段主要是对电能表进行篡改，包括欠流法、欠压法、移相法等等。当导致线损率异常的其他问题都分析后仍然存在台区线损率过大，则认为该台区很可能存在窃电问题。

综上所述，所有线损率异常情况对应的可能原因和量化标准如下表所示：

为了针对上述线损率异常情况问题的，本发明的配电网台区线损异常原因的分析方法的步骤，如图6所示为：

步骤A1，判定线损率是否稳定，若线损率在年中各个月均稳定则进入步骤2；若线损率在年中各个月均不稳定，则进入步骤B2；若线损率在年中若干个月有波动，其他时间恒定，则进入步骤C1；

步骤A2，进行关口表错误接线辨识流程，并对关口表接线错误进行校正，若蒋关口表接线无异常或矫正后配电网台区线损仍然异常，则进入步骤A3；若矫正后配电网台区线损正常，则进入步骤C2；

步骤A3，判定线损率是否恒正，若线损率恒正则进入步骤A4；若线损率恒负责进入步骤C1；

步骤A4，进行线损率过大技术原因辨识流程，若没有找到技术原因或矫正后配电网台区折损率仍不正常，则进入步骤C1；若找到技术原因则进行矫正，如矫正后配电网台区线损率正常则进入步骤C2，

步骤B2，进行关口表错误接线辨识流程，并对关口表接线错误进行校正，若蒋关口表接线无异常或矫正后配电网台区线损仍然异常，则进入步骤B3；若矫正后配电网台区线损正常，则进入步骤C2；

步骤B3，进行线损率过大技术原因辨识流程，若没有找到技术原因或矫正后配电网台区折损率仍不正常，则进入步骤C1；若找到技术原因则进行矫正，如矫正后配电网台区线损率正常则进入步骤C2，

步骤C1，进行管理原因辨识流程，完成后进入步骤C2；

步骤C2，记录台区线损异常原因，然后结束本次配电台网线损异常的原因分析。

其中，关口表错误接线辨识流程的方法如图7所示，为依次进行三相电压为零，判定三相电流为零，三相电压三相电流均不为零、但总共电量为零，一相或两相电压、电流为负，一相或两相电压、电流为零，功率因数为零的判定，若有任意一个判定为真，则确定关口表错误接线原因并结束关口表错误接线辨识流程。

其中，线损率过大技术原因辨识流程的步骤，如图8所示为：

步骤D1,判定三相电流不平衡度是否超标，若超标则记录存在三相不平衡故障，并对其进行矫正，若矫正后线损率正常则结束线损率过大技术原因辨识流程；若矫正后线损率仍不正常则进入步骤D2；

步骤D2，判定平均功率因数是否过低，如过低则记录存在有无功补偿不足的故障然后结束结束线损率过大技术原因辨识流程；如不过低则记录不存在有无功补偿不足的故障然后结束线损率过大技术原因辨识流程。

根据本发明的配电网台区线损异常原因的分析方法，在已知每个月的线损率的折线统计图像和各个月份对于的三相电流和三相电压，功率因数以及CT变比等参数，就可以对线损异常的原因进行分析。通过计算得到最可能的原因，从而进行改进，提升电网运行的效率和经济效益。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种配电网台区线损异常原因的分析方法，包括关口表错误接线辨识流程、线损率过大技术原因辨识流程和管理原因辨识流程，其步骤为：

步骤A1，判定线损率是否稳定，若线损率在年中各个月均稳定则进入步骤2；若线损率在年中各个月均不稳定，则进入步骤B2；若线损率在年中若干个月有波动，其他时间恒定，则进入步骤C1；

步骤A2，进行关口表错误接线辨识流程，并对关口表接线错误进行校正，若蒋关口表接线无异常或矫正后配电网台区线损仍然异常，则进入步骤A3；若矫正后配电网台区线损正常，则进入步骤C2；

步骤A3，判定线损率是否恒正，若线损率恒正则进入步骤A4；若线损率恒负责进入步骤C1；

步骤A4，进行线损率过大技术原因辨识流程，若没有找到技术原因或矫正后配电网台区折损率仍不正常，则进入步骤C1；若找到技术原因则进行矫正，如矫正后配电网台区线损率正常则进入步骤C2，

步骤B2，进行关口表错误接线辨识流程，并对关口表接线错误进行校正，若蒋关口表接线无异常或矫正后配电网台区线损仍然异常，则进入步骤B3；若矫正后配电网台区线损正常，则进入步骤C2；

步骤B3，进行线损率过大技术原因辨识流程，若没有找到技术原因或矫正后配电网台区折损率仍不正常，则进入步骤C1；若找到技术原因则进行矫正，如矫正后配电网台区线损率正常则进入步骤C2，

步骤C1，进行管理原因辨识流程，完成后进入步骤C2；

步骤C2，记录台区线损异常原因，然后结束本次配电台网线损异常的原因分析。

2.根据权利要求1所述的一种配电网台区线损异常原因的分析方法，其特征在于，所述关口表错误接线辨识流程的方法为，依次进行三相电压为零，判定三相电流为零，三相电压三相电流均不为零、但总共电量为零，一相或两相电压、电流为负，一相或两相电压、电流为零，功率因数为零的判定，若有任意一个判定为真，则确定关口表错误接线原因并结束关口表错误接线辨识流程。

3.根据权利要求1所述的一种配电网台区线损异常原因的分析方法，其特征在于，所述线损率过大技术原因辨识流程的步骤为，

步骤D1,判定三相电流不平衡度是否超标，若超标则记录存在三相不平衡故障，并对其进行矫正，若矫正后线损率正常则结束线损率过大技术原因辨识流程；若矫正后线损率仍不正常则进入步骤D2；

步骤D2，判定平均功率因数是否过低，如过低则记录存在有无功补偿不足的故障然后结束结束线损率过大技术原因辨识流程；如不过低则记录不存在有无功补偿不足的故障然后结束线损率过大技术原因辨识流程。

4.根据权利要求1所述的根据权利要求1所述的一种配电网台区线损异常原因的分析方法，其特征在于，所述管理原因辨识流程包括辨识下列管理原因：

电流互感器变比不匹配、台区用户与变压器隶属关系错误、用户窃电、供售电量统计时间不同时、用户电量采集失败。