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1、 浅谈“低电压在线监测与综合分析管理“低电压治理征文浅谈“低电压在线监测与综合分析管理 联系 ： 地址： ： 电子邮箱：前言近年来，随着农村经济快速开展，尤其是受“家电下乡政策鼓励和社会主义新农村建设影响，局部供电区域农村用电量快速增长，再加之低压运行情况复杂多变、用户分散且用电性质多样、管理不到位等因素，综合导致农村电网“低电压问题日益严重，局部地区低压用户在用电顶峰时段电压偏低，个别地区问题突出，已不能满足正常用电需要。为提升农村电能质量，2021年年初，国家电网公司全面启动了农村“低电压综合治理工作，并颁发了?关于综合治理农村“低电压问题的工作意见?国家电网农2021543号要求。我所在
2、公司有幸成为“低电压综合治理试点建设单位之一，而我更荣幸能参与到“低电压综合治理实际工作中来。在这个过程中，学到了很多新知识，积累了大量经验，下面就“低电压在线监测管理发表一下我的个人看法，敬请指教！1. “低电压在线监测与综合分析的重要性可能导致“低电压的原因有很多，如：导线线径过细、线路供电半径过长、线路无功缺乏、负荷三相不平衡、变压器出口电压低等等。要有效治理“低电压问题，首先需要找到产生“低电压的原因，找到原因了才能有针对性的采取措施进行有效治理。但是，怎样才能找到“低电压症结所在？ 正如之前所表达的那样，低电压的问题不是一个单一的问题，具体到一个台区，一个用户，可能一个方面、两个方面
3、的问题同时存在，甚至是一系列的、综合性的问题共同存在造成低电压，必须要先分析清楚问题的主要根源是什么，才能确定明确有效的解决方案。低电压的情况比拟复杂、数量也不小，而且低电压的问题是随时变化的，纵观这些情况看，如果光靠人工分析得到正确的结论和解决方法显然也是不现实的。所以需要依靠计算机管理信息系统的实现，才能将低电压的数据监测、统计和分析等工作迅速正确地完成，同时也可以依靠专家的经验，在分析的结果根底上快速形成解决方案。什么样的系统可以实现我们的设想呢？不是单单一个 “低电压在线监测系统或 “低电压分析系统就能做到的，我们需要一个集低压台区及用户“低电压在线监测、台区侧设备运行状态在线监测以及
4、能结合低压地理信息系统低压GIS为一体的，可以将各种监测数据进行关联统计、综合分析的大型系统方能做到。所以，进行基于低压GIS的“低电压在线监测与综合分析管理建设就显得尤为重要，我们在以往低压GIS成功运行的根底上，密切结合了低压台区运行的综合监测系统，实现了低压台区的在线监测与综合分析系统，该管理系统主要能做到：l 帮助管理者及时发现和精确分析低压台区的“低电压问题；l 为掌握“低电压影响范围提供依据；l 为找到“低电压发生规律提供依据；l 为找出“低电压产生的原因提供大量的、可靠的第一手根底数据，使得分析结果更加准确；l 将监测数据在低压GIS图形上进行展现，将“台区、“低压线路、“低压用
5、户这三个环节统一展现，便于定性分析，统一规划和建设；l 给了管理者一双能够远视的眼睛，只需通过一个小小的屏幕就能实现对整个台区的实时在线监控；l 帮助管理者找到台区“低电压的真正原因及最正确治理措施；l 使改造资金用在刀刃上。2. “低电压在线监测管理的具体实现为了实现“低电压在线监测管理，我们应从技术与管理两大方面入手，至少要完成以下三方面内容的建设：2.1. “低电压监测设备的选型要实现“低电压在线监测，电压监测设备的投入是必不可少的。该电压监测设备必须能准确的监测所在安装位置的电压，能够记录“低电压事件，具备通讯能力。目前市场上的电压监测设备最主要是电压监测仪，其主要任务是完成所在地区的
6、电压质量监测、统计、分析、考核工作，而不是针对“低电压在线监测管理而设计，不具备“低电压事件记录及报警功能，因而记录相对粗糙，再者由于其造价相对高昂及完成自身职责所需，一般一个台区安装3-4台即可。而我们要实现的“低电压在线监测，为了监测的准确性及全面性，以便真正掌握台区“低电压状况，进而进行准确分析并采取有效措施切实提高用户电压质量，那么需要对台区内大量的电压点进行监测。显然，对价钱已经很高昂的电压监测仪进行满足“低电压监测功能的改造是不适宜的。考虑到“低电压在线监测要求覆盖率高这一问题，且每家每户都需安装独立电表这一特性，我们采取了在智能表上开发其“低电压监测功能这一措施，一举两得，既监测
7、又计量，让每一块电表都拥有一双监视“低电压的“眼睛。在造价比拟低廉的根底上，实现台区用户处“低电压监测100%覆盖，实现资金、效果双丰收。2.2. 通讯系统建设完成“低电压监测设备的建设，这只完成了“低电压在线监测管理的根底建设工作，下一步还需完成通讯网络的建设。只有完成实时通讯网络建设才有可能将现场“低电压在线监测数据传回数据中心。考虑到通讯本钱及实际传输性能要求，我们采取电力载波通讯、GPRS无线通讯/光纤通讯方式相结合的通讯方式。具体建设如下：1) 低压载波通讯。利用现有电力导线进行通讯，不增加额外投资，但该通讯方式存在不能跨越台区传输这一缺点，所以只有用户子表与台区集中器之间采取该种通
8、讯方式。2) 光纤通讯或GPRS无线通讯。光纤通讯传输数据速度快且可靠，但是由于台区比拟分散，仅仅为了满足“低电压在线监测数据的传输便要在10KV主干线路上重新铺设光纤，投入比拟大，性价比比拟低；而公网的GPRS无线通讯基站较多，信号稳定性及传输距离都可以保障，对于每个台区就台区处一个传输点来说，造价和运行费用都是可以承受的。所以对于已实现光纤到户的台区可通过现有光纤通道将台区的数据传回数据中心，对于没有实现光纤通道的台区那么采用GPRS无线通讯方式。3) 台区统一通讯终端的设立。台区下具有多种类型的设备需要回传数据，以往的方式是采用各自回传数据的方式，例如电表的集中器、无功补偿设备控制器、可
9、调变压器的配变控制器等，这些设备的数据都是通过各自的GPRS通道将数据回传到数据中心，这么做即浪费了投资又增加了运行本钱，我们通过协调各个设备厂商，开发出统一的GPRS通讯通道，通过一个通道“电力数传终端，将所有台区下设备的数据统一上传到数据中心。2.3. 后台监测与综合分析系统建设有了数据发射端 开放了“低电压监测功能的智能表和数据传输网络，还需要建立一个数据接收端和展示平台“低电压在线监测与综合分析主站系统，该系统一方面要实时接收并处理终端运行数据和“低电压告警信息，另一方面还要对台区内的“低电压状况进行实时展现和综合分析。为了便于准确分析 “低电压产生的真正原因，我们还将台区无功补偿设备
10、、配变的运行数据等都纳入本系统进行统一综合管理，并将本系统与低压GIS系统相整合。如果没有低压GIS中大量的配变、杆塔每个供电所区域里的每基杆塔都进行唯一标识、导线、接户线、用户数量及类型、线路拓扑关系等根底信息，尤其是缺少台区内设备及线路之间的关联性，那么就算是我们知道台区内所有的运行数据，也没有方法把低压台区真正的运行状况透彻的、全面的、正确的分析出来，这些数据对实际的指导意义就将受到极大的限制。在经过了不断的经验积累和探索之后，我们实现了低压台区的“低电压在线监测与分析系统的主要功能：u GIS实时数据及“低电压告警展示：在低压GIS上集成实时数据变化，展示欠压、低电压、运行数据越限等告
11、警。可对台区、线路及具体设备进行定位闪烁显示，可按多条件对历史告警信息进行有针对性的查询。u 终端数据展示：以GIS图形为根底，对现场终端设备如：无功设备、配变、杆塔、电表等的属性信息、实时数据、统计数据等进行展示。u 三相四线制拓扑图：采用符合低压线路结构特点的三相四线制拓扑图直观展现台区信息，图形可由低压GIS信息生成，也可由使用者手工绘制。u 数据报表：对大量监测数据进行一系列统计、分析与汇总处理后，以报表与图形相结合的方式对分析结果进行直观展示。报表支持筛选显示、可打印、可导出；曲线支持任意选择查询时间范围及自由选择数据上下限显示与否。u 损耗计算及综合降损分析：对低压线损进行分相计算
12、，对变损进行带三相不平衡修正计算，线损分相计算能帮助我们更加准确的找到低压线损症结之所在。系统还能根据设置的线损率限值，自动对线损率或变损率越限台区进行降损分析，并模拟计算采取对应降损措施后的线损和变损，给出降损前后线损和变损比照分析结果，为我们选择最终降损方案提供辅助支持。u 三相不平衡分析：对台区三相不平衡进行综合分析，给出具体改造措施。提供改造前后三相不平衡度模拟计算。u “低电压综合分析：结合GIS量算功能、监控终端运行数据、线损分析等，对“低电压情况进行综合分析，并给出合理的调压建议。u 业扩报装综合分析：对新增单相负荷的接入相别进行分析并给出合理建议。系统提供线损及负荷的模拟计算功
13、能，帮助制定新用户电表挂接的位置和相线。3. 应用实例以我地区某一“低电压严重台区参考本系统监测数据及分析结果进行“低电压改造全过程为例进行简要说明。该台区地理信息分布图如下：3.1. 台区改造前状况1) 线路情况：台区配电变压器容量50KVA，低压主干线导线型号JKLV-35;三相四线制供电线路长272m；分支线路导线型号JKLV-25；单相两线制供电线路长9098m。2) 用户及负荷情况：翟家五组共有用户189户，月均用电量约15000KWh。其中：三相动力户1户；单相动力户4户A相1户，C相3户；A相居民照明户57户；B相居民照明户69户；C相居民照明户58户。3) 运行情况：经“低电压
14、在线监测管理系统一段时间的监测后分析获得改造前台区运行数据如下：u 负荷顶峰时段，变台二次侧输出电压一般为：A相218.5V，B相222.3 V，C相219.7V；u 线路末端用户电压白天一般在155-189V之间波动，用电顶峰时段最低只有155V。用电顶峰时段电压不合格用户占该台区所有用户的18.5%； u 台区无功严重缺乏，日均功率因数约0.56；u 变压器日均负载率74.4%，顶峰时段负载率竟高达122.1%；u 台区三相不平衡度严重，变压器二次侧及三相四线制杆塔处三相不平衡度多在都在15%-25%之间；u 平均统计线损率高达12.05%。3.2. 具体改造措施根据“低电压在线监测管理系
15、统获取的大量数据及其分析结果，我们结合实际找到了该台区“低电压原因：负荷三相不平衡严重、线路无功缺乏、变压器容量小、上级线路供电缺乏。而后，根据系统的改造建议并结合全体成员的智慧，制定了相应的改造措施，并利用系统的模拟计算功能，对改造措施实施后的线损率、三相不平衡度、电压值等进行了模拟计算，根据计算结果，经过反复屡次修改，最终找到了比拟理想的改造措施。具体措施如下：u 将配变由S7-50改造为S11-100；u 对该台区所在变电站、10KV线路及台区进行无功建设，变电站采用容量为3000Kvar的MCR无功补偿装置，在10KV线路上安装一台容量为100+200Kvar的自动无功补偿装置，在台区变压器二次侧安装容量为5+10+20Kvar的无功补偿装置；u 将0101045-0101050#杆塔之间的主干线路由单相两线制改造成三相四线制。并在对所有用户月均用电量及用电同时性进行长期分析根底上，对局部负荷进行用电相别调整，具体调整情况如下：用户名原相序现相序用户名原相序现相序高连石AB翟凤唐CB朱长祥AB许中宝CB赵国材AB翟永丰CB钟连全AB苏连丰CB翟
