CN115860542A - 一种低压台区线损率分析方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种低压台区线损率分析方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取变压器在三相平衡的理想运行状态下的理想线损率；采用预置分相等值电阻法根据预设台区线损相关数据计算理论线损率；基于理想线损率、理论线损率和预设统计线损率分别计算出统计偏差指数和技术偏差指数；根据统计偏差指数、技术偏差指数和偏差阈值进行管理线损措施和技术线损措施分析，得到分析结果。本申请能够解决现有技术无法定量分析低压台区的线损异常，导致线损分析效果和治理方案均较差的技术问题。

Description

一种低压台区线损率分析方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种低压台区线损率分析方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在宏观背景下，供电企业开始更加注重节能降损。在直接与用户相连的低压配电网中，因覆盖范围广、配电设备多、线路复杂而密集，低压配电网损耗占电网总损耗的60％以上。低压台区(即变压器的供电范围)作为电力系统的末端环节，其线损率是台区管理的重要考核指标之一。准确、快速地判定低压台区线损率情况，精准定位异常原因，迅速制定治理方案，及时开展成效分析，一直是行业关注的重点。

但是，现有的线路损耗分析方法中统计线损并不能准确反映电网技术线损的情况，而且统计线损率和理论线损率仅仅可以判别低压台区的运维管理不当问题，并不能实现准确的定量分析，得到明确的分析结果。

发明内容

本申请提供了一种低压台区线损率分析方法、装置、设备及存储介质，用于解决现有技术无法定量分析低压台区的线损异常，导致线损分析效果和治理方案均较差的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种低压台区线损率分析方法，包括：

获取变压器在三相平衡的理想运行状态下的理想线损率；

采用预置分相等值电阻法根据预设台区线损相关数据计算理论线损率；

基于所述理想线损率、所述理论线损率和预设统计线损率分别计算出统计偏差指数和技术偏差指数；

根据所述统计偏差指数、所述技术偏差指数和偏差阈值进行管理线损措施和技术线损措施分析，得到分析结果。

优选地，所述获取变压器在三相平衡的理想运行状态下的理想线损率，包括：

基于预设理想线损公式根据变压器在三相平衡的理想运行状态下的三相电流和线路等值电阻计算出理想线损率，所述预设理想线损公式表达为：

其中，I_A、I_B、I_C为所述三相电流，R_L为所述线路等值电阻，I_av为三相平衡时的三相等值电流。

优选地，所述采用预置分相等值电阻法根据预设台区线损相关数据计算理论线损率，之前还包括：

获取台区的统计线损数据和台区运行数据；

对所述统计线损数据和所述台区运行数据进行数据质量校核，并剔除无效数据，得到预设台区线损相关数据。

优选地，所述根据所述统计偏差指数、所述技术偏差指数和偏差阈值进行管理线损措施和技术线损措施分析，得到分析结果，包括：

偏差阈值包括第一偏差阈值和第二偏差阈值；

若所述统计偏差指数大于所述第一偏差阈值，则判断管理线损措施不合格，并调整更新管理线损方案；

若所述技术偏差指数大于所述第二偏差阈值，则判断技术线损措施不合格，并调整更新技术线损方案；

若所述统计偏差指数小于所述第一偏差阈值，且所述技术偏差指数小于所述第二偏差阈值，且所述预设统计线损率不合格，则根据调整变压器参数和布局的方式更新所述技术线损方案。

本申请第二方面提供了一种低压台区线损率分析装置，包括：

数据获取模块，用于获取变压器在三相平衡的理想运行状态下的理想线损率；

线损计算模块，用于采用预置分相等值电阻法根据预设台区线损相关数据计算理论线损率；

偏差计算模块，用于基于所述理想线损率、所述理论线损率和预设统计线损率分别计算出统计偏差指数和技术偏差指数；

线损分析模块，用于根据所述统计偏差指数、所述技术偏差指数和偏差阈值进行管理线损措施和技术线损措施分析，得到分析结果。

优选地，所述数据获取模块，具体用于：

基于预设理想线损公式根据变压器在三相平衡的理想运行状态下的三相电流和线路等值电阻计算出理想线损率，所述预设理想线损公式表达为：

其中，I_A、I_B、I_C为所述三相电流，R_L为所述线路等值电阻，I_av为三相平衡时的三相等值电流。

优选地，还包括：

数据准备模块，用于获取台区的统计线损数据和台区运行数据；

数据校核模块，用于对所述统计线损数据和所述台区运行数据进行数据质量校核，并剔除无效数据，得到预设台区线损相关数据。

优选地，所述线损分析模块，具体用于：

偏差阈值包括第一偏差阈值和第二偏差阈值；

若所述统计偏差指数大于所述第一偏差阈值，则判断管理线损措施不合格，并调整更新管理线损方案；

若所述技术偏差指数大于所述第二偏差阈值，则判断技术线损措施不合格，并调整更新技术线损方案；

若所述统计偏差指数小于所述第一偏差阈值，且所述技术偏差指数小于所述第二偏差阈值，且所述预设统计线损率不合格，则根据调整变压器参数和布局的方式更新所述技术线损方案。

本申请第三方面提供了一种低压台区线损率分析设备，所述设备包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的低压台区线损率分析方法。

本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的低压台区线损率分析方法。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请中，提供了一种低压台区线损率分析方法，包括：获取变压器在三相平衡的理想运行状态下的理想线损率；采用预置分相等值电阻法根据预设台区线损相关数据计算理论线损率；基于理想线损率、理论线损率和预设统计线损率分别计算出统计偏差指数和技术偏差指数；根据统计偏差指数、技术偏差指数和偏差阈值进行管理线损措施和技术线损措施分析，得到分析结果。

本申请提供的低压台区线损率分析方法，在原有的统计线损率和理论线损率的基础上引入理想线损率对低压台区的线路损耗异常情况进行针对性的分析，能够将管理线损和技术线损区分开来进行定量分析，这一策略得到的分析结果不仅准确可靠，还能有效降低线路损耗，节约能源。因此，本申请能够解决现有技术无法定量分析低压台区的线损异常，导致线损分析效果和治理方案均较差的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种低压台区线损率分析方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种低压台区线损率分析装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的算例仿真曲线图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种低压台区线损率分析方法的实施例，包括：

步骤101、获取变压器在三相平衡的理想运行状态下的理想线损率。

进一步地，步骤101，包括：

基于预设理想线损公式根据变压器在三相平衡的理想运行状态下的三相电流和线路等值电阻计算出理想线损率，预设理想线损公式表达为：

其中，I_A、I_B、I_C为三相电流，R_L为线路等值电阻，I_av为三相平衡时的三相等值电流。

为了深入分析低压台区电能损耗的原因，引入理想线损计算模型，在低压配电网由于线路存在阻抗，输电线中通过的电流必定会消耗部分电能，理想状态下台区三相电流平衡、负荷均匀分布，通过上式可以计算出理想运行状态下的理想线损P_L。将理想线损除以变压器容量和负载率，就可以得到理想线损率，具体表达为：P_L/(S*r)，其中S为变压器容量，r为负载率；这部分内容是常规计算过程，所以不需要赘述。

由以上公式不难分析，理想线损率与台区的三相电流大小、线路等值电阻有关，而线路等值电阻由导线型号、供电半径、供电回路等参数决定，三相电流大小可通过配变容量和负载率得出。为了更直观地得到理想线损率与配变容量、台区拓扑等设计参数的关系，本实施例利用MATLAB数值仿真功能进行分析计算。算例选择如表1所示，计算结果如图3所示。其中BLV240导线等值电阻为0.754ohm/km，明敷载流量460A；另0.4kV线路供电半径在市区不宜大于300米，近郊区不宜大于500米。将获取的信息变成台区的线路型号Y，台区的供电半径为X，单元都是Km，供电回路H，不同型号线路对应的线路阻抗r，单位ohm/km；台区变压器的容量S，单位kVA，台区变压器的负载率p，单位％。根据上述理想线损率计算公式进行参数化简，可以得到：(S×p×X×r)/(14520H)。

表1算例相关参数列表

请参阅图3，根据算例1-10的仿真结果可知，随着配变负载率增大，理想线损率会随之增大，且配变的容量越大，理想线损率随负载率的增速越明显。对比算例1、2，算例3、4、5，算例8、9、10可以发现，当供电半径、供电回路、导线规格、配变负载率一定时，配变容量越大，理想线损率越大。对比算例5、6、7可以发现，当配变容量及负载率一定时，配变的供电半径越大，理想线损率越大。对比算例5、8可以发现，当配变容量、负载率、供电半径一定时，配变供电回路越多，理想线损率越小。

步骤102、采用预置分相等值电阻法根据预设台区线损相关数据计算理论线损率。

预设台区线损相关数据包括较多种理论线损率计算过程中需要用到的参数，具体的可以根据实际情况选取，在此不作限定。采用分相等值电阻法计算理论线损可以表达为：

其中，式中ΔA为低压台区线损电量，单位kWh；N为配电变压器低压出口电力网结构系数，单相供电取2，三相三线制时取3，三相四线制时取3.5；k为形状系数，与台区的负荷曲线有关；I_av为线路首端平均电流，单位A；R_eqL为低压线路等值电阻，单位ohm；K_b为三相负荷不平衡与三相负荷平衡时损耗的比值；T为运行时间，单位h；D为全月日历天数；ΔA_dbi为第i类电能表月损耗，单位kWh；m_i为第i类电能表的个数；ΔA_c为无功补偿设备的损耗，单位kWh。且有：

其中，N_j为第j段线损的电力网结构系数；A_j·∑为第j计算线段供电的用户电能表抄见电量之和，单位kWh；R_j为第j计算线段的电阻，单位ohm；m为用户电能表个数；A_i为第i个用户电能表抄见电量，单位kWh。基于以上方法可以求得理论线损率。理论线损率是在理论线损ΔA的基础上除以变压器容量和负载率的乘积，即ΔA/(S*r)。

进一步地，步骤102，之前还包括：

获取台区的统计线损数据和台区运行数据；

对统计线损数据和台区运行数据进行数据质量校核，并剔除无效数据，得到预设台区线损相关数据。

对于获取的统计线损数据和台区运行数据，主要包括电流、电压、负载率、供电半径和台区拓扑等信息，还可以包括三相不平衡是的损耗参数，电能表月损耗等，具体可以根据研究过程进行数据选择性获取，在此不作限定。

为了提升数据的质量，便于后续的数据计算和分析，本实施例对获取的数据进行质量校核操作，剔除一些完整率低于100％的无效数据，得到质量较高的预设台区线损相关数据。

步骤103、基于理想线损率、理论线损率和预设统计线损率分别计算出统计偏差指数和技术偏差指数。

预设统计线损率是指变压器低压总表到所有低压用户端电表之间的电能损耗，可以通过计量系统直接统计得到。由于在供、用电过程中不可避免由偷、漏、丢、送等原因造成的各种电量损失，这些因素所造成的偏差电量既可能是正也可能为负，其值的大小会反映在线损实际测量值中。

统计偏差指数是通过预设统计线损率与理论线损率的比值表达，技术偏差指数是通过理论线损率与理想线损率之间的比值表达；将统计偏差指数记作δ₁，技术偏差指数记作δ₂。

步骤104、根据统计偏差指数、技术偏差指数和偏差阈值进行管理线损措施和技术线损措施分析，得到分析结果。

进一步地，步骤104，包括：

偏差阈值包括第一偏差阈值和第二偏差阈值；

若统计偏差指数大于第一偏差阈值，则判断管理线损措施不合格，并调整更新管理线损方案；

若技术偏差指数大于第二偏差阈值，则判断技术线损措施不合格，并调整更新技术线损方案；

若统计偏差指数小于第一偏差阈值，且技术偏差指数小于第二偏差阈值，且预设统计线损率不合格，则根据调整变压器参数和布局的方式更新技术线损方案。

针对计算得到的统计偏差指数记作δ₁和技术偏差指数记作δ₂，采用对应的第一偏差阈值α₁和第二偏差阈值α₂进行比对分析：

若δ₁＞α₁，则台区线损管理不当，在供、用电过程中由偷、漏、丢、送等原因造成的各种电量损失偏高，即管理线损措施不合格，需要重点考虑降低管理线损措施，更新管理线损方案。

若δ₂＞α₂，则说明台区在运行过程中因技术操作引起的非必要线损偏高，如因三相负荷不平衡导致的线路高损，即技术线损措施不合格，需考虑采取技术措施降低技术线损，更新技术线损方案。

若δ₁＜α₁，δ₂＜α₂，但统计线损率仍然偏高，则说明台区理想线损率已经偏高，电能损耗的主要原因是线路等效电阻增大，变压器负载增高，此时需要通过技术手段降低线损率，所以需要调整技术线损方案。

需要说明的是，对于更新技术线损方案，可以通过平衡三相负荷，使其分布相对均匀；在三相四线制低压供电时，由于电网用户端分配电量相差太大，电流高度落差分布不均会增加线路损耗。可以利用新技术、新方法等手段尽最大可能减少“跑冒滴漏”现象，推动线管理线损的数字化转型。如利用反窃电新技术、新方法，开发推广用电异常自动监测供能，及时筛选处理客户失压、失流、三相不平衡、功率因数偏低、窃电等问题；利用电力载波技术，精准排查户变关系，完善台区拓扑信息。

针对制度化管理即根据企业相关的规定对线损执行常态化、精细化的管控制度：

1)对电表，互感器等设备进行周期性监控，及时发现异常计数、不转动、被不法人篡改等问题，并找出原因迅速有效地更改、调试、替换。

2)明确同步抄表方面要求，保证抄表的准确性，计算的严谨性，数据的同步性等。

3)加强计量自动化系统运行管理，提升自动抄表率。

4)加强台区基础档案管理，全面排查台区拓扑信息，清理变户关系。

5)违窃查处力度，整治内外勾结。

若δ₁＜α₁，δ₂＜α₂，但统计线损率仍然偏高时，可以考虑通过如下方式降低线损，调整技术线损方案：

1)尽可能合理地分布变压器、布局电路，尽量把变压器配置在复合的中心位置，以此来降低缩小低压供电半径，从而减少线路损耗。

2)合理配置变压器规格与容量，更换节能型变压器，新配置的配电变压器达到二级以上的能耗标准，从而降低变压器铁损及铜损。

3)尽可能合理选择线径，以此降低线路阻值，从而减少线路损耗。

4)监控变压器运行情况，避免变压器长期长时间段的进行超负荷运行，变压器负载率越高，其损耗越大。

本申请实施例提供的低压台区线损率分析方法，在原有的统计线损率和理论线损率的基础上引入理想线损率对低压台区的线路损耗异常情况进行针对性的分析，能够将管理线损和技术线损区分开来进行定量分析，这一策略得到的分析结果不仅准确可靠，还能有效降低线路损耗，节约能源。因此，本申请实施例能够解决现有技术无法定量分析低压台区的线损异常，导致线损分析效果和治理方案均较差的技术问题。

为了便于理解，请参阅图2，本申请提供了一种低压台区线损率分析装置的实施例，包括：

数据获取模块201，用于获取变压器在三相平衡的理想运行状态下的理想线损率；

线损计算模块202，用于采用预置分相等值电阻法根据预设台区线损相关数据计算理论线损率；

偏差计算模块203，用于基于理想线损率、理论线损率和预设统计线损率分别计算出统计偏差指数和技术偏差指数；

线损分析模块204，用于根据统计偏差指数、技术偏差指数和偏差阈值进行管理线损措施和技术线损措施分析，得到分析结果。

进一步地，数据获取模块201，具体用于：

基于预设理想线损公式根据变压器在三相平衡的理想运行状态下的三相电流和线路等值电阻计算出理想线损率，预设理想线损公式表达为：

其中，I_A、I_B、I_C为三相电流，R_L为线路等值电阻，I_av为三相平衡时的三相等值电流。

进一步地，还包括：

数据准备模块205，用于获取台区的统计线损数据和台区运行数据；

数据校核模块206，用于对统计线损数据和台区运行数据进行数据质量校核，并剔除无效数据，得到预设台区线损相关数据。

进一步地，线损分析模块204，具体用于：

偏差阈值包括第一偏差阈值和第二偏差阈值；

若统计偏差指数大于第一偏差阈值，则判断管理线损措施不合格，并调整更新管理线损方案；

若技术偏差指数大于第二偏差阈值，则判断技术线损措施不合格，并调整更新技术线损方案；

若统计偏差指数小于第一偏差阈值，且技术偏差指数小于第二偏差阈值，且预设统计线损率不合格，则根据调整变压器参数和布局的方式更新技术线损方案。

本申请还提供了一种低压台区线损率分析设备，设备包括处理器以及存储器；

存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器用于根据程序代码中的指令执行上述方法实施例中的低压台区线损率分析方法。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行上述方法实施例中的低压台区线损率分析方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种低压台区线损率分析方法，其特征在于，包括：

获取变压器在三相平衡的理想运行状态下的理想线损率；

采用预置分相等值电阻法根据预设台区线损相关数据计算理论线损率；

基于所述理想线损率、所述理论线损率和预设统计线损率分别计算出统计偏差指数和技术偏差指数；

根据所述统计偏差指数、所述技术偏差指数和偏差阈值进行管理线损措施和技术线损措施分析，得到分析结果。

2.根据权利要求1所述的低压台区线损率分析方法，其特征在于，所述获取变压器在三相平衡的理想运行状态下的理想线损率，包括：

基于预设理想线损公式根据变压器在三相平衡的理想运行状态下的三相电流和线路等值电阻计算出理想线损率，所述预设理想线损公式表达为：

其中，I_A、I_B、I_C为所述三相电流，R_L为所述线路等值电阻，I_av为三相平衡时的三相等值电流。

3.根据权利要求1所述的低压台区线损率分析方法，其特征在于，所述采用预置分相等值电阻法根据预设台区线损相关数据计算理论线损率，之前还包括：

获取台区的统计线损数据和台区运行数据；

对所述统计线损数据和所述台区运行数据进行数据质量校核，并剔除无效数据，得到预设台区线损相关数据。

4.根据权利要求1所述的低压台区线损率分析方法，其特征在于，所述根据所述统计偏差指数、所述技术偏差指数和偏差阈值进行管理线损措施和技术线损措施分析，得到分析结果，包括：

偏差阈值包括第一偏差阈值和第二偏差阈值；

若所述统计偏差指数大于所述第一偏差阈值，则判断管理线损措施不合格，并调整更新管理线损方案；

若所述技术偏差指数大于所述第二偏差阈值，则判断技术线损措施不合格，并调整更新技术线损方案；

若所述统计偏差指数小于所述第一偏差阈值，且所述技术偏差指数小于所述第二偏差阈值，且所述预设统计线损率不合格，则根据调整变压器参数和布局的方式更新所述技术线损方案。

5.一种低压台区线损率分析装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取变压器在三相平衡的理想运行状态下的理想线损率；

线损计算模块，用于采用预置分相等值电阻法根据预设台区线损相关数据计算理论线损率；

偏差计算模块，用于基于所述理想线损率、所述理论线损率和预设统计线损率分别计算出统计偏差指数和技术偏差指数；

线损分析模块，用于根据所述统计偏差指数、所述技术偏差指数和偏差阈值进行管理线损措施和技术线损措施分析，得到分析结果。

6.根据权利要求5所述的低压台区线损率分析装置，其特征在于，所述数据获取模块，具体用于：

基于预设理想线损公式根据变压器在三相平衡的理想运行状态下的三相电流和线路等值电阻计算出理想线损率，所述预设理想线损公式表达为：

其中，I_A、I_B、I_C为所述三相电流，R_L为所述线路等值电阻，I_av为三相平衡时的三相等值电流。

7.根据权利要求5所述的低压台区线损率分析装置，其特征在于，还包括：

数据准备模块，用于获取台区的统计线损数据和台区运行数据；

数据校核模块，用于对所述统计线损数据和所述台区运行数据进行数据质量校核，并剔除无效数据，得到预设台区线损相关数据。

8.根据权利要求5所述的低压台区线损率分析装置，其特征在于，所述线损分析模块，具体用于：

偏差阈值包括第一偏差阈值和第二偏差阈值；

若所述统计偏差指数大于所述第一偏差阈值，则判断管理线损措施不合格，并调整更新管理线损方案；

若所述技术偏差指数大于所述第二偏差阈值，则判断技术线损措施不合格，并调整更新技术线损方案；

若所述统计偏差指数小于所述第一偏差阈值，且所述技术偏差指数小于所述第二偏差阈值，且所述预设统计线损率不合格，则根据调整变压器参数和布局的方式更新所述技术线损方案。

9.一种低压台区线损率分析设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-4任一项所述的低压台区线损率分析方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-4任一项所述的低压台区线损率分析方法。

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