由小光能并网的配电线路线损分析引起的关于智能电网建筑的若干思考

时间:2015年12月08日
作者:张光念
来源:花垣供电公司
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　　在计算有小光能并网的配电线路线损时，我公司基层抄收人员常常认为：小光能不光能或少光能时、线损率计算正常，光能量较大时、线损率计算往往偏高、有时竟达到20%以上；在分析不出原因时、往往把线损率偏高的原因归结为小光能配发的无功不足。

　　就这一问题，我们对公司某35KV变电站的JJS10KV配电线路情况和原始电量数据进行了分析。JJS10KV配电线路的情况是一座装机容量为3×800KVA的径流水力光能站T接并网于农村的10KV配电线路，与用户配电变压器混合、交叉运行于10KV配电线路网络中。示意图如下：

　　1、JJS线路长度和线径：

　　JJS线路总长4.56公里、线径LGJ95。95平方毫米的钢芯铝绞线在正常温度下（气温25℃、导线度70℃)截留量为335A，从2015年7~11月份原始电量统计数据中、以9月份产生的电量最高，为895910KWh、日平均负载大约是1204KW，日平均电流约（功率因素按0.8计算）86.8A，即便有波动也难以超过额定载流量、因此而产生的线损不致使线损率偏高。

　　2、光能站并网的日平均功率因素：

　　以10月7~11日XH电站反向的日有功、无功电量为例验证如下：

XH光能站日反向电量和日平均功率因数对应表
日期	10月7日	10月8日	10月9日	10月10日	10月11日
反向有功反向无功	17720kwh 12160kkvrh	24800kwh 20720kkvrh	26000kwh 22320kkvrh	21200kwh 17600 kkvrh	22120kwh 16240 kkvrh
功率因数	82.4%	76.7%	75.8%	76.9%	80.6%

　　XH光能上网的平均功率因数在0.75~0.85之间、虽未严格达标（0.85）、但因机组自动调节、其功率因数也没有特别低、应不是造成线损率偏高的主因。

　　3、XH光能站上网电量大、小、零的计算方法和线损的关系：

　　抄收人员计算线损方法：

　　2014年10月电量情况：单位kwh

　　JJS线路正向有功电量：14850 JJS线路反向有功电量：432420

　　XH电站反向有功电量：563320 XH电站正向有功电量：480

　　农村总关口正向有功电量：132330

　　30个台区实抄正向有功电量：114707

　　（1）线路总线损

　　变电站关口电量=（JJS正有＋XH反有）－（JJS反有＋XH正有）

　　　　　 =（14850＋563320）－（432420＋480）

=145270

　　线损量 =变电站关口电量－30个台区实抄正有

　　　　　 =145270－114707=30563

　　总线损率=线损量／变电站关口电量×100%

　　　　　 =30563／145270×100%=21.04%

　　（2）农村台区线路损耗：

　　线损量=农村总关口正有－30个台区实抄正有

　　　　　=132330－114707=17623

　　台区线损率=线损量／农村总关口正有×100%

　　　　 =17623／132330×100%=13.32%

　　这种算法存在明显漏洞、只适合在XH光能站不光能或少光能时适用、当XH光能站上网电量大时、忽略了上网电量的固有线损。

　　我们的计算方法：单位kwh

　　（1）线路总损耗：

　　总输入量=JJS正有＋XH反有=14850＋563320=578170

　　总输出量=JJS反有＋XH正有＋农村总关口正有

　　　　=432420＋480＋132330 =565230

　　线损量=总输入量－总输出量=578170－565230=12940

　　线损率=线损量／总输入量×100%

　　　　 =12940／578170×100% =2.24%

　　（2）农村用户台区线路损耗：

　　同上=13.32%

　　附2015年7~11月JJS线路平衡汇总表：

JJS10KV线路平衡汇总表(2015年7月-11月)单位kwh
时间	总输入		总输出
	JJS线正有	XH反有	JJS线反有	XH正有	农村总关口正有		线损量	线损率
7月	25230	511280	386250	16960	2880		130420	24.31
	536510		406090
8月	15360	795840	631560	2240	155436		21964	2.71
	811200		789236
9月	1110	894800	731730	80	137454		26646	2.97
	895910		869264
10月	40860	434080	330480	1640	132954		9866	2.07
	474940		465074
11月	42690	336120	212580	200		159732	6298	1.66
	378810		372512

　　可以看出7月份的线损率最高、根据历史数据判断、主因是农村总关口计量不准确造成的、8、9月份XH电站上网电量都约在80万kwh左右、综合线损没有突破3%、10月份XH电站上网46万kwh、线损也只有2%左右、11月XH电站上网33万kwh、线损只有1.66、可以得出结论：小光能上网电量大、小、零与线路综合线损大小有关系、但决不至于达到20%以上，应该是计算逻辑上出了差错。

　　4. 电能表原始数据的突变与线损的关系：

　　在反复查验长兴变10KV母线电量平衡率、JJS线路关口计量、农村台区总关口计量以及XH电站关口计量之间的平衡关系过程中、发现在线路停电时XH电站关口计量原始数据屡次有不合常理的突变现象（同等情况JJS线路关口计量、农村台区总关口计量以及30个台区计量无突变）、一定程度造成线损不平衡率增大，非常值得重视。

JJS线路平衡表(11月13日)
名称	时间	总	时间	总	数据类别	倍率	总有功
JJS线路	2015-11-13 0:00	1157.1	2015-11-13 23:00	1157.79	正向	3000	2070
JJS线路	2015-11-13 0:00	1588.87	2015-11-13 23:00	1590.16	反向	3000	3870
XH光能	2015-11-13 0:00	16.41	2015-11-13 23:00	16.01	正向	4000	-1600
XH光能	2015-11-13 0:00	1533.93	2015-11-13 23:00	1535.7	反向	4000	7080
农村计量	2015-11-13 0:00	836.49	2015-11-13 23:00	845.02	正向	600	5118
线损率	19.2568306

　　５．关于智能电网建筑的若干思考：

　　先进的传感、测量、传输等技术是智能电网中的基础，此次在有小光能并网的配电线路线损分析的工作过程中，遇到的种种问题，引发一些思考、罗列如下：

　　1、电量原始数据分析工作应当严谨、要符合常理常识、善用排除法和旁证法。JJS线路关口计量数据的准确性可以用线路1～线路n以及主变的流入流出电量来旁证、即可以用长兴35KV变电站的场站平衡系统来证实或证伪JJS线路关口计量数据的准确性。农村台区总关口计量数据的准确性可以用30个台区各台区电量原始数据累加来旁证。上述的两个关口计量数据得到证实以后、在JJS线路中就可以用上述的两个关口计量数据来验证XH电站关口计量了。同理、这种逻辑更能说明——为什么多次在相同的情况下（线路停电）、我公司掌握的、各电压等级的、大量的智能电表数据不出现突变、而用户掌握的、唯一的智能电表数据偏偏出现突变这种常理不能解释的现象。

　　2、工作方法不能刻舟求剑。电能是特种商品、要考虑其特殊属性、不能用固定的方法去应对变化了的局面。

　　3、技术手段要为最终目的服务。后台数据的采集时间、频率和数据表格格式应当一致、减少劳动强度和人为错误。因我公司智能电网的建筑处于初级阶段、对于各种智能电表以及后台采集传输系统的供应商的选用肯定有甄别的过程、要考虑系统稳定、性价比、售后服务等等；但通过一段时间的摸索、各电压等级的智能电表采集时间、频率和数据表格格式应当趋于统一一致、减少劳动强度和人为错误，才能更好的为统计、分析、结算等最终目的服务。

　　4、任何事物都有两面性、不能单纯依靠高科技、更要发挥人的主观能动性。智能电表的好处在于计量精准、能实现数据采集、信息传输等等，大大减少了抄收人员的工作量；但它也有弱点、一是用户的用电记录是通过锰铜分流片取样分析的，如果内部电路元件被击穿会造成计量不准确、二是在常规的各种各样的窃电手段之外、现在不改动电能表硬件的高科技窃电手段有蔓延之势；利用窃电装置发射大功率无线信号对电表的CPU进行干扰、使电能表不能正常工作、不计或少计电量、还可以随时恢复电能表计量。这种窃电手段操作时间短、隐蔽性强。就算抄收人员马上赶到现场也难以查到蛛丝马迹。这就对数据分析人员提出了很高的要求、发现问题后、一定找到应对解决的办法。

　　5、合格的电量数据分析者应当对高低压电工、电机、光能、运行、计量、线路、电路技术、计算机等多种专业都有所涉猎、并有一定的工作实践，同时更应具备与时俱进的学习能力和高度的责任心，才能应付诡谲多变的现实情况。建议有条件的企业在专业岗位上可以实行周期性轮换、为复合型人才的培养形成良好的机制，切实用智能电网这把利剑为企业创造更好的效益。

　　参考文献：

　　1、智能电表数据突变产生的原因及其预防措施研究《科技视界》 2014年10期马锐

　　2、智能电能表中窃电和防窃电技术分析《湖南水电》2015年2期王伟能王志强杨帅

　　3、智能电表数据分析及应用综述研究《信息技术》2015年2期王亚东高岩金锋

　　4、强磁铁对电能表基本误差的影响分析《现代营销（学苑版）》2011年12期桑大治孙向华