摘要：10kV配网的分线线损同期计算需要同步采集本分段线路的总输入电量与总输出电量，但国内大部分线路早期并没有安装用于计量电能的电能表，如果大量安装传统高压计量箱存在安排停电计划困难、线路改造工作量大、停电造成社会不良影响等现实问题，迫切需要一种新型高压电能测量技术可以快捷而灵活地部署于线路的联络、分界与分支位置。本文分析了近年来新兴的一体化高压电能计量装置的技术特点和应用场合，实现电能量的源头采集，满足同期线损系统分线线损率的统计。
关键词：同期线损；10kV分线线损；高压电能表；电能采集
0.引言
线损是电网运行效率的重要指标，也反映电网结构的合理性、电网运行方式的科学性，以及电网相关设备及技术应用与管理的先进性。近些年我国加强线损治理，各省市县结合地区的电网特点，制定降损目标和指标，通过管理和技术措施实现降损。国网浙江省电力公司围绕“基础数据准确、末端业务融合、系统功能实用”的目标，推行营配调数据同源管理、计量异常、采集闭环管控等业务协同运作，建立线损异常预警，依托基础数据，运用新技术新方法，构建台区线损精益化管理模式[1]。尽管全国电网平均线损率不断降低，但基本维持6%以上，与发达国家6%以下的线损率相比还有巨大的节能降耗空间，电力发展“十三五”规划中，到2020年电网综合线损率由目前的6.64%降至6.5%以内，表明我国目前的线损管理相关技术和方法还有待进一步改进和完善[2]。
2010年起我国大力推广智能电表的应用、用电信息采集系统的建设，在配电网低压侧实施电力用户的“全覆盖、全采集”，包括公变采集、专变采集、居民集抄，使得数据的完整性和实时性达到99%以上，满足台区同期线损管理的精益化。但是，10kV中压线路具有面广、线点多、线路长、多联络、多分段等特点，且不断发生线路、台区改造引起线路及客户迁移，在现有线路的许多联络点、分界或分段位置缺少电能计量装置，经常出现互倒负荷时人为打包合并电能计算线损而可能出现线损一正一负，或者在线路分界后无法统计哪条支线的线损高低，更加缺少实时监视和查处高压挂钩窃电的有效手段，导致10kV分线线损率失真。因此，只有对变电站线路结构、关口计量、配变高低压侧的各种参数实时自动采集、计算、存储及传输，才能做到线损统计同期、同步[3]。
近几年来逐渐发展成熟的一体化高压电能表[4]（由装入同一壳体内的高压电流电压传感器、高压供电单元、电能计量单元、通信单元等组成）替换传统高压计量箱（由电磁式电压互感器、电流互感器和电能表、箱体等组成）在配电网线损管理系统的10kV线路电能计量与采集逐步获得大量应用。2017年3月1日开始颁布与执行《GB/T 32856-2016高压电能表通用技术要求》，中国电力企业联合会于2018年3月将《同期线损用高压电能测量装置通用技术条件》和《同期线损用高压电能测量装置校准规范》上报相关部门审批，旨在推动一体化高压电能计量装置的制造与检测标准。此新型装置具有多种技术方案，例如，小型化高压电能表将电磁式电压互感器和电流互感器小型化，二次侧增加计量模块；一体化直接接入式高压电能表采用电子式电流互感器、电阻/电容分压，集成计量模块，具有小型化、轻量化、集成化和智能化的特点，安装在10kV架空线上或者环网柜中，解决存量线路在重要计量点因停电困难、安装位置不足、安装时间过长等客观因素而缺少电能数据的问题。本文探讨与分析新型高压计量装置在10kV分线线损电能采集的技术、方法和应用，寻求一种最经济方式选择新技术和新设备，填补分线线损计算急需实时采集全线路关口与分支电能量的空白，为电网公司开展同期线损管理工作提供有效的技术降损手段。
1.同期线损概述
2016年国网公司提出了建设一体化电量与线损管理系统（以下简称同期线损系统），并要求加快建设线损管理模式研究和相关系统建设工作。同期线损管理系统集成了调度系统、PMS2.0、营销业务系统、电能量采集系统、用电信息采集系统等，可实现各级电网分区域、分电压、分线路、分台区的“四分”线损自动提取和实时监测统计，具备监控分析、实时线损统计、同期线损比较、异常管理、线损综合评价、电能平衡管理、可视化展示等功能。同期线损实质上依托采集全覆盖和营配调贯通，核心是供售电量同期统计和测量点同期采集。
同期线损率的统计相较统计线损率规避了统计因素造成的线损率失真问题，并且对各类电能表、信息采集系统的要求比较高[5]。在具备电能表全覆盖全采集、拓扑数据信息化程度较高的情况下，优化线程管理流程，消除专业管理壁垒，推动调度、运检、营销业务融合，解决专业管理中的盲点问题，充分利用各系统数据资源，改变传统的线损管理模式，全面开展供售同期线损管理工作，实现“技术线损最优，管理线损最小”的目标。
2.分线线损需求分析
10kV分线线损是指某条10kV配网主线或者重要支线产生的电能损耗，由其输入电量与输出电量计算得出，其损失主要包括各类配电与变电设备的热能损失、计量设备及其二次回路损耗，还有一定程度的管理损耗。
最核心需求是同步采集分线线损计算的各输入电量和输出电量，大部分现有线路存在以下难点与痛点：
（1）缺少同期线损计算所需的大量实时电量数据。在现存线路中，由于早期规划中并没有在联络点、分界或分段位置安装高压电能计量装置，通常只在配电变压器的高、低压侧安装有高供高计或高供低计电能表。
（2）联络或分界线路无法停电安装电能计量装置。电网公司为了提高供电可靠性，减少用户年均停电时间，往往难于安排停电计划，在停电状态下大量安装传统高压计量箱时间过长，势必影响经济效益和社会效益。
（3）缺少高效定位高线损分支线路的方法。在10kV配网的部分线路中，存在网架不合理、线路设备老化、供电半径大、违法窃电等，不能及时、高效地发现线损居高不下的原因，缺少一种移动式带电安装与拆卸的高压电能计量装置。
3.分线线损电能采集方法
10kV分线线损在同期线损管理系统的线损计算与管理中，一般应实测和抄读代表日全天各整点电压、电流、有功功率、无功功率及连续24h累计有功电量、无功电量，实行同期统计，线损指标及其波动可以客观反映单位节能降损和管控水平，月度线损率还原归真[6]。
（1）变电站10kV馈线始端关口计量数据。
（2）整条10kV馈线各个支线始端计量数据。
（3）整条10kV馈线各配电变压器计量数据。
推广应用新型高压计量装置[7]，完全满足同期线损所需要的各类数据，包括月冻结、日冻结、整点冻结的电能量和曲线冻结的三相电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数等，以实现电量源头自动采集；装置自身功耗低，不会因大量使用而显著增加线路消耗；采用电子式互感器的装置，体积小，重量轻，便于安装；一体化结构设计，整体校验，有功电能精度为0.5S级；内置或外置2G/4G/NB-IoT远程通信模块，可支持多种主站通信规约如《Q/GDW 1376.1-2013 电力用户用电信息采集系统通信协议 第1部分：主站与采集终端通信协议》、《Q/CSG11109004-2013 计量自动化终端上行通信规约》、IEC101规约等，无缝接入用电信息采集系统或配网自动化系统。国内主流的新型高压电能计量装置，技术路线不同，各具特点，参见表格1。
表1 同类高压电能计量装置性能对比
目前除了环网柜型高压表外，在山东、湖南、安徽、新疆、河北等地区柱上电子式高压电能表应用较多，直接采集线路的电气参量，通过无线公网将数据远传到用电信息采集系统，为同期线损管理系统提供实时电量、参变量和状态，以及日、月冻结电量。结束语
10kV分线线损计量装置不需要改造原有线路，以悬挂方式安装在架空线上，以直接穿刺方式取电，安装时间短，适合带电安装在大部分线路的联络、分界、分支位置，但对于线径小于70mm2的线路则安装不可靠，同时其移动性、带电装拆性可作为移动工具定位高线损分支；对于存量线路、新增线路以及改建线路，比较适合在停电状态下安装柱上电子式高压电能表，固定在横担上。而对于传统高压计量箱和小型化电磁式高压电能表，必须停电作业，施工复杂，安装时间过长，且存在铁磁谐振隐患，不利于作为同期线损管理系统中增加的计量装置类型。
参考文献：
[1]刘欢，陈晓媛．精益化管理在台区同期线损管理中的运用[J]．企业改革与管理，2017，（24）：196-199．
[2]王卉，张丽娜，王冠．电力企业同期线损管理研究[J]通讯世界，2017，（24）：273-274．
[3]邓芳．配网线损实时统计与分析系统[J]．电网技术，2007，31（增刊1）：186-188．
[4]高压电能表通用技术要求：GB/T 32856-2016 [S]．北京：中国标准出版社，2017．
[5]崔赛．供电企业同期线损研究分析与指标体系管理研究[D]．华北电力大学，2017．
[6]刘道新，胡航海，张文晋等．配电网同期线损监测系统的设计与实现[J]．电子设计工程，2017，25（5）：42-45．
[7]吕东飞，刘文安，郑春旭等．新型移动式10kV分线线损计量装置在同期线损管理系统中的应用[J]．电力设备，2018，（22）：412-415．
论文作者:赖荣光
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/13
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