CN112034260B - 一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法 - Google Patents

一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，通过在端层的智能感知终端实时监测及在线感知低压配电台区各个进线、分支、进户线上的电压电流量，并上报信息至融合终端或智能配变终端等边缘物联代理，在边层进线低压配电台区进行低压线损精益分析与反窃电精准定位，对高损台区的监测，能有效降低线损，并能极大的节省线损管理中的人力资源。

Description

一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法
技术领域
本发明涉及电力检测技术领域，具体涉及一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法。
背景技术
线损是电能在传输、分配过程中各个环节产生的损耗，包括理论线损和管理线损。理论线损又被称为技术线损，指的是电能在输变配过程中，由电网实际的运行参数及供电设备的参数所决定的损耗，如导线损耗、变压器的铁损和铜损等，体现电网在结构和运行方面的合理性。线损主要指电网在实际运行过程中产生的其他电能损失，如用户窃电损失、抄表误差、计量表误差、漏电等。
由于低压台区数量众多，运维人手有限，且线损管理依然缺乏有效的技术手段作为支持，台区线损管理仍存在“线损偏差大易找，线损偏差小难寻”、无法分段定位线损偏差节点等现象，低压台区线损管理问题仍然是电力公司亟待解决的重要问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，实现低压线损精益分析与反窃电精准定位，对高损台区的监测，能有效降低线损，并节省了线损管理中的人力资源。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，包括以下步骤：
步骤S1:采集台区边缘物联代理、台区总线、分支进线、分支出线、用户进线以及用户电能表多个层级阶段的数据；
步骤S2:根据边缘物联代理总表的总供电量及各用户电能表的用电量数据，计算台区总体线损；
步骤S3:根据边缘物联代理总表的总供电量及各相上各用户电能表的用电量,计算台区分相线损；
步骤S4:根据得到的台区总体线损和台区分相线损，设定线损阈值；
步骤S5:若在某一时刻得出的台区总体线损率和台区分相线损率大于等于所设定线损阈值时，视为线损异常，则此时边缘物联代理发出预警，主动采集总线、各分支线路、各用户线路的电能表与开关节点数据，并对各层级开关电流、电压值进行比对，启动配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位。
进一步的，所述数据包括供入电量、供出电量、线损和线损率的时统计、日统计和月统计。
进一步的，所述步骤S2具体为：根据边缘物联代理总表的总供电量及各用户电能表的用电量数据，计算台区总体线损:
Ploss＝(Ptotal-ΣPD(i)-ΣPs(i))/Ptotal
式中：Ploss为台区总体线损率；Ptotal为台区总表的电能量；PD(i)为各相线路上单相表第i户户表的电能量；PS(i)为各线路上三相表第i户户表的电能量。
进一步的，所述步骤S3具体为：根据边缘物联代理总表的总供电量及各相上各用户电能表的用电量,计算台区分相线损；
Figure BDA0002627807220000031
式中：Ploss(A)、Ploss(B)、Ploss(C)分别为台区A、B、C三相线损率；Ptotal(A)、Ptotal(B)、Ptotal(C)为台区总表分相的电能量；P(AD(i))、P(BD(i))、P(CD(i))为各相线路上单相表第i户户表的电能量；P(AS(i))、P(BS(i))、P(CS(i))为各线路上三相表第i户户表的电能量。
进一步的，所述步骤S5具体为：
步骤S51:以靠近配变侧为上层节点，靠近用户侧为下层节点，根据拓扑连接关系，从靠近用户侧的最下层节点向靠近配变侧的最上层节点逐级向上进行电压电流值的比较判断，形成配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位的导向；
步骤S52:以拓扑连接定义的用户进线按顺序，形成配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位流程队列；
步骤S53:提取同一时刻的总保开关、分支进线开关、分支出线开关、表前开关、中保开关的运行状态及漏电信息,并判断是否存在漏电引起的配电台区低压线损异常情况；
步骤S54:提取同一时刻的用户进线1中的中保电流I1、电表电流I2、表前开关电流I3,判断用户是否有进线无线损异常及窃电行为；
步骤S55:提取同一时刻的分支出线中的分支出线开关电流I4及其分支出线所连接表箱中的各表前开关电流I3,判断分支出线是否有线损异常及窃电行为；
步骤S56:提取同一时刻的分支进线1中的分支进线开关电流I5及其分支出线开关电流I4,判断分支进线是否存在线损异常及窃电行为；步骤S57:提取同一时刻的检查总线中的总保电流I6及其下层节点分支进线电流I5,判断总线是否存在线损异常及窃电行为；
步骤S58:循环步骤S53-S57，直至检查完所有用户进线、分支出线、分支进线、总线；
步骤S59:若均所有用户进线、分支出线、分支进线、总线无线损异常及窃电行为，且得出的台区总体线损和分相线损如超过3％，则向运维人员提出告警；得出的台区总体线损和分相线损如超过7％，则向运维人员提出严重告警。
进一步的，所述步骤S54具体为：如
I1＝(97.5％-102.5％)I2＝(97.5％-102.5％)I3，则判定此用户进线无线损异常及窃电行为；如I1＝(97.5％-102.5％)I2＜97.5％I3，则判定此用户进线存在线损异常或窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在表前开关至电表的线路及端子上；如I1＝(97.5％-102.5％)I3＞102.5％I2，则判定此用户进线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在于表前开关与中保之间。
进一步的，所述步骤S55具体为：如I4＝(97.5％-102.5％)*∑I3，则判断此分支出线无线损异常及窃电行为；如I4＞(97.5％-102.5％)*∑I3，则判断此分支出线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在分支出线开关至表前开关的线路及端子上。
进一步的，所述步骤S56具体为：如I5＝(97.5％-102.5％)*∑I4，则判断此分支进线无线损异常及窃电行为；如I5＞(97.5％-102.5％)*∑I4，则判断此分支进线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在分支进线开关至各分支出线开关的线路及端子上。
进一步的，所述步骤S57具体为：如I6＝(97.5％-102.5％)*∑I5，则判断此总线无线损异常及窃电行为；如I6＞(97.5％-102.5％)*∑I5，则判断此总线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在总保开关至各分支进线开关的线路及端子上。
一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位系统，包括在配电变压器至用户之间装设的边缘物联代理、总保开关、分支进线开关、分支出线开关、表前开关、中保开关和户保开关；所述边缘物联代理与总保开关装设于配电变压器出线侧，分支进线开关、分支出线开关安装于分支箱，表前开关、中保开关装设于表箱。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明实现低压线损精益分析与反窃电精准定位，对高损台区的监测，能有效降低线损，并节省了线损管理中的人力资源。
附图说明
图1是本发明一实施例中低压台区单线图；
图2-图4是本发明一实施例中配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
在本实施例中，参考图1，本实施例中提供一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位系统，包括在配电变压器至用户之间装设的边缘物联代理、总保开关、分支进线开关、分支出线开关、表前开关、中保开关和户保开关；所述边缘物联代理与总保开关装设于配电变压器出线侧，分支进线开关、分支出线开关安装于分支箱，表前开关、中保开关装设于表箱。
在本实施例中，优选的边缘物联代理(配变融合终端)、电表均集成了电能量采集，显示功能，测量功能，费控功能，报警功能，阶梯电价计费功能，可实现用户用电量及整个台区有功功率、无功功率、功率因素的实时监测与在线感知。
在本实施例中，优选的，总保开关、分支进线开关、分支出线开关、表前开关、中保开关均有监测电压、电流量的功能，具备数据存储、记录节点失压、开关变位、漏电告警阈值等事件主动上报的能力。
在本实施例中，优选的总保开关集成了RS485通信模块，分支进线开关、分支出线开关、表前开关、中保开关、电表均集成了HPLC载波通信模块。当开关节点监测到节点失压、开关变位、漏电告警阈值等异常事件时，能实现各异常开关节点通过HPLC载波通信主动向边缘物联代理上报事件、监测值的功能，开关节点与边缘物联代理进行数据交互。
本实施例的配电台区线损分析治理及反窃电精准定位系统可应用于不同场景，可以区分为简单型和增强型具体实现功能如下：
Figure BDA0002627807220000071
所述简单型配电台区线损分析治理及反窃电精准定位方法简单型配置为如图1所示，图中所有开关均为普通开关，有可能在某一区域加装低压监测单元(LTU)。
所述增强型配电台区线损分析治理及反窃电精准定位方法增强型配置为如图1所述，图中所有开关均为智能开关带HPLC或蓝牙通信功能。也可在普通开关下加装低压监测单元(LTU)。
请参照图2-4，本发明提供一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，包括以下步骤：
步骤1:对台区边缘物联代理(配变融合终端)、台区总线、分支进线、分支出线、用户进线、用户电能表多个层级阶段的数据采集，采集终端包括有智能开关、低压监测单元(LTU)等，结合配电网的拓扑结构，实现对各节点的供入电量、供出电量、线损和线损率进行时统计、日统计和月统计，分别计算出台区总体线损、分相线损和分段线损；
步骤2:所述台区总体线损是通过提取边缘物联代理(配变融合终端)总表的总供电量及各用户电能表的用电量进行计算，计算公式：
Ploss＝(Ptotal-ΣPD(i)-ΣPs(i))/Ptotal。
式中：Ploss为台区总体线损率；Ptotal为台区总表的电能量；PD(i)为各相线路上单相表第i户户表的电能量；PS(i)为各线路上三相表第i户户表的电能量。
步骤S3:所述台区分相线损是通过提取边缘物联代理(配变融合终端)总表的总供电量及各相上各用户电能表的用电量进行计算，计算公式：
Figure BDA0002627807220000081
式中：Ploss(A)、Ploss(B)、Ploss(C)分别为台区A、B、C三相线损率；Ptotal(A)、Ptotal(B)、Ptotal(C)为台区总表分相的电能量；P(AD(i))、P(BD(i))、P(CD(i))为各相线路上单相表第i户户表的电能量；P(AS(i))、P(BS(i))、P(CS(i))为各线路上三相表第i户户表的电能量。
步骤4:所述边缘物联代理每小时统计所在台区的总体线损和分相线损，在边缘物联代理(配变融合终端)内设定线损阈值，阈值超过3％即视为线损异常，提出预警并启动线损分析判断机制。如在某一时刻通过如上公式得出的台区总体线损率和台区分相线损率大于等于所设定线损阈值时，视为线损异常。此时边缘物联代理发出预警，主动采集总线、各分支线路、各用户线路的电能表与开关节点数据，并对各层级开关电流、电压值进行比较，启动配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位流程。
步骤5:以靠近配变侧为上层节点，靠近用户侧为下层节点，根据拓扑连接关系，边缘物联代理从靠近用户侧的最下层节点向靠近配变侧的最上层节点逐级向上进行电压电流值的比较判断，形成配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位的导向。
在本实施例中，优选的，所述步骤S5具体为：
步骤6：以拓扑连接定义的用户进线按顺序形成用户进线1、用户进线2...用户进线N；以拓扑连接定义的分支出线按顺序形成分支出线1、分支出线2...分支出线N；以拓扑连接定义的分支进线按顺序形成分支进线1、分支进线2...分支进线N；以及拓扑连接定义的总线；最终形成配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位流程队列。
步骤7：提取同一时刻的总保开关、分支进线开关、分支出线开关、表前开关、中保开关的运行状态及漏电信息，如为漏电告警即上报某一开关支路上存在漏电引起的配电台区低压线损异常情况；如某一开关运行状态为分闸，则根据拓扑连接关系确定其以下的智能开关及电表不进行检查，从配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位流程队列中删除或将相关电压电流值重置为零。
步骤8:提取同一时刻的用户进线1中的中保电流I1、电表电流I2、表前开关电流I3，如I1＝(97.5％-102.5％)I2＝(97.5％-102.5％)I3，则判定此用户进线无线损异常及窃电行为；如I1＝(97.5％-102.5％)I2＜97.5％I3，则判定此用户进线存在线损异常或窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在表前开关至电表的线路及端子上；如I1＝(97.5％-102.5％)I3＞102.5％I2，则判定此用户进线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在于表前开关与中保之间，有可能是通过导线直接跨接表前开关与中保，形成的窃电行为，也有可能是表计故障形成的线损异常情况。如以上三种情况均不是，则推送运维人员此用户进线可能存在表计及开关测量异常。通过形成的配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位流程队列，检查用户进线2中的中保电流I1、电表电流I2、表前开关电流I3，重复以上步骤，直至检查完所有用户进线。
步骤9:提取同一时刻的分支出线1中的分支出线开关电流I4及其分支出线所连接表箱中的各表前开关电流I3，如I4＝(97.5％-102.5％)*∑I3，则判断此分支出线无线损异常及窃电行为；如I4＞(97.5％-102.5％)*ΣI3，则判断此分支出线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在分支出线开关至表前开关的线路及端子上。通过形成的配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位流程队列，检查分支出线2中的分支出线开关电流I4及其分支出线所连接表箱中的各表前开关电流I3，重复以上步骤，直至检查完所有分支出线。
步骤10:提取同一时刻的分支进线1中的分支进线开关电流I5及其分支出线开关电流I4，如I5＝(97.5％-102.5％)*∑I4，则判断此分支进线无线损异常及窃电行为；如I5＞(97.5％-102.5％)*∑I4，则判断此分支进线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在分支进线开关至各分支出线开关的线路及端子上。通过形成的配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位流程队列，检查分支进线2中的分支进线开关电流I5及其分支出线开关电流I4，重复以上步骤，直至检查完所有分支出线。
步骤11：提取同一时刻的检查总线中的总保电流I6及其下层节点分支进线电流I5，如I6＝(97.5％-102.5％)*∑I5，则判断此总线无线损异常及窃电行为；如I6＞(97.5％-102.5％)*∑I5，则判断此总线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在总保开关至各分支进线开关的线路及端子上。
步骤12：如按照以上步骤检查完所有用户进线、分支出线、分支进线、总线均无线损异常及窃电行为，得出的台区总体线损和分相线损如超过3％，则向运维人员提出告警；得出的台区总体线损和分相线损如超过7％，则向运维人员提出严重告警，最终须人为现场进行判断是否为配变融合终端表计异常。
实施例1：
如以增强型台区配置为例，在图1用户进线3中，用户通过跨接表前开关与中保开关，形成表计无电流，造成当前配电台区低压线损异常。每一小时，台区边缘物联代理进行统计分析一次，通过以上线损计算公式，计算出本台区总体线损及分相线损均超过3％，此时启动台区配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位流程。判断流程队列如下：
Figure BDA0002627807220000111
Figure BDA0002627807220000121
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1:采集台区边缘物联代理、台区总线、分支进线、分支出线、用户进线以及用户电能表多个层级阶段的数据；
步骤S2:根据边缘物联代理总表的总供电量及各用户电能表的用电量数据，计算台区总体线损；
步骤S3:根据边缘物联代理总表的总供电量及各相上各用户电能表的用电量,计算台区分相线损；
步骤S4:根据得到的台区总体线损和台区分相线损，设定线损阈值；
步骤S5:若在某一时刻得出的台区总体线损率和台区分相线损率大于等于所设定线损阈值时，视为线损异常，则此时边缘物联代理发出预警，主动采集总线、各分支线路、各用户线路的电能表与开关节点数据，并对各层级开关电流、电压值进行比对，启动配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位。
2.根据权利要求1所述的一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，其特征在于，所述数据包括供入电量、供出电量、线损和线损率的时统计、日统计和月统计。
3.根据权利要求1所述的一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：根据边缘物联代理总表的总供电量及各用户电能表的用电量数据，计算台区总体线损:
Ploss＝(Ptotal-∑PD(i)-∑Ps(i))/Ptotal
式中：Ploss为台区总体线损率；Ptotal为台区总表的电能量；PD(i)为各相线路上单相表第i户户表的电能量；PS(i)为各线路上三相表第i户户表的电能量。
4.根据权利要求1所述的一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：根据边缘物联代理总表的总供电量及各相上各用户电能表的用电量,计算台区分相线损；
Figure FDA0004082821320000021
式中：Ploss(A)、Ploss(B)、Ploss(C)分别为台区A、B、C三相线损率；Ptotal(A)、Ptotal(B)、Ptotal(C)为台区总表分相的电能量；P(AD(i))、P(BD(i))、P(CD(i))为各相线路上单相表第i户户表的电能量；P(AS(i))、P(BS(i))、P(CS(i))为各线路上三相表第i户户表的电能量。
5.根据权利要求1所述的一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：
步骤S51:以靠近配变侧为上层节点，靠近用户侧为下层节点，根据拓扑连接关系，从靠近用户侧的最下层节点向靠近配变侧的最上层节点逐级向上进行电压电流值的比较判断，形成配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位的导向；
步骤S52:以拓扑连接定义的用户进线按顺序，形成配电台区低压线损分析治理与反窃电精准定位流程队列；
步骤S53:提取同一时刻的总保开关、分支进线开关、分支出线开关、表前开关、中保开关的运行状态及漏电信息,并判断是否存在漏电引起的配电台区低压线损异常情况；
步骤S54:提取同一时刻的用户进线1中的中保电流I1、电表电流I2、表前开关电流I3,判断用户是否有进线无线损异常及窃电行为；
步骤S55:提取同一时刻的分支出线中的分支出线开关电流I4及其分支出线所连接表箱中的各表前开关电流I3,判断分支出线是否有线损异常及窃电行为；
步骤S56:提取同一时刻的分支进线1中的分支进线开关电流I5及其分支出线开关电流I4,判断分支进线是否存在线损异常及窃电行为；
步骤S57:提取同一时刻的检查总线中的总保电流I6及其下层节点分支进线电流I5,判断总线是否存在线损异常及窃电行为；
步骤S58:循环步骤S53-S57，直至检查完所有用户进线、分支出线、分支进线、总线；
步骤S59:若均所有用户进线、分支出线、分支进线、总线无线损异常及窃电行为，且得出的台区总体线损和分相线损如超过3％，则向运维人员提出告警；得出的台区总体线损和分相线损如超过7％，则向运维人员提出严重告警。
6.根据权利要求5所述的一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，其特征在于，所述步骤S54具体为：如I1＝(97.5％-102.5％)I2＝(97.5％-102.5％)I3，则判定此用户进线无线损异常及窃电行为；如I1＝(97.5％-102.5％)I2＜97.5％I3，则判定此用户进线存在线损异常或窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在表前开关至电表的线路及端子上；如I1＝(97.5％-102.5％)I3＞102.5％I2，则判定此用户进线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在于表前开关与中保之间。
7.根据权利要求5所述的一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，其特征在于，所述步骤S55具体为：如I4＝(97.5％-102.5％)*∑I3，则判断此分支出线无线损异常及窃电行为；如I4＞(97.5％-102.5％)*∑I3，则判断此分支出线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在分支出线开关至表前开关的线路及端子上。
8.根据权利要求5所述的一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，其特征在于，所述步骤S56具体为：如I5＝(97.5％-102.5％)*∑I4，则判断此分支进线无线损异常及窃电行为；如I5＞(97.5％-102.5％)*∑I4，则判断此分支进线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在分支进线开关至各分支出线开关的线路及端子上。
9.根据权利要求5所述的一种配电台区低压线损精益分析与反窃电精准定位方法，其特征在于，所述步骤S57具体为：如I6＝(97.5％-102.5％)*∑I5，则判断此总线无线损异常及窃电行为；如I6＞(97.5％-102.5％)*∑I5，则判断此总线存在线损异常及窃电行为，并定位线损异常及窃电的位置在总保开关至各分支进线开关的线路及端子上。
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