(国网渭南供电公司)
摘要:传统用电监察技术存在管理隐患,极易诱发电力故障或安全事故。从系统架构和标准体系两方面形成了智能化用电监察技术,就其在即时通信、违章和窃电预防、集抄数据管理等环节的应用展开了深入分析,使该技术得以全面推进。研究表明:定量化技术有助于智能监测、预防违规用电和窃电行为,为国家电网智能用电监察系统的建设提供新思路。
关键词:智能化用电监察技术;应用研究;窃电
1.用电监察智能化技术
用电监察技术是架设在电力企业和终端用户之间的一个沟通桥梁。电力企业所提供的业务蕴含了极其丰富的信息,其中主要包括用户档案、电费管理、供电合同等多种形式。供电企业业务内容具有十分明显的周期性特征,相关操作应保证在一定时间内完成。整体业务由用户申请受理、施工、立户、电费收缴等多项环节构成,若均需人工介入,不仅劳动强度较大、耗费工时较长,同时信息透明度相对较差,也会不可避免地出现失误,管理难度极大。同时,由于用户分布地域十分广阔,从地理条件上也为人工监察与管理工作带来了巨大困难,必须从系统架构和标准体系两方面推进用电监察智能化技术。
1.1系统架构
采用计算机、网络通信、遥感、遥测等技术构建智能化用电监察系统,如图1所示。该系统能够针对电网实时、自动、反馈与调控运行状况,实现远程监控,获得与共享电力负荷运行信息,这种规模化、智能化的系统降低了电企运营成本。实际应用过程中,系统终端(Client)朝着主站系统(Server)进行远程调用,这时Server就会提供一个或多个远程进程。依据分层结构,这种C/S系统是具有三层结构的通信模型,主要包含有:Web服务器、浏览器以及数据库服务器。一旦发生用电异常,浏览器会向网页服务器输送一个地址请求,然后服务器会快速对数据结果进行查询,同时把相应的查询结果直接反馈到这一网页服务器中,而网页服务器则会把具体结果返回给浏览器,供决策人员参考。
1.2标准体系
用电监察智能化技术需涵盖用电环境的六大方面——系统安全、检测检验、运行管理、功能规范、技术方案和软件规范,方可构成一套完整的技术标准体系。
2.用电信息采集系统拓展应用研究
2.1基于用电信息采集系统的用电质量异常分析
2.1.1三相电流不平衡
终端的各相电流值的大小区别较大时,被视为电流不平衡。三相电流严重不平衡时,三相电流在磁芯中产生的磁场强度不能抵消,产生零序磁通,零序磁通只能由变压器的油箱壁及钢铁构件中通过,产生磁滞与涡流,造成配电变压器散热条件降低,温升增高,严重时损坏变压器绝缘,烧损变压器。
2.1.2无功欠补偿
电力系统在运行过程中,由于大量感性负载的存在,将致使电网无功功率增加,从而对电网的安全经济运行及电器设备的正常工作产生一系列的危害。无论是感性负荷还是容性负荷,都将导致功率因数下降,供配电设备的使用效能得不到充分发挥,设备的附加功耗增加。固定电容补偿方式是电网获取无功、提高功率因数的有效手段。但是,由于电容量的固定,难免出现过补偿和欠补偿。在正常情况下,负载为感性的(电动机),也就是处于无功欠补偿的状态。
2.2基于用电信息采集系统的有序用电管理
2.2.1有序用电管理重要意义
随着夏季的到来,全市用电负荷的迅速增长,部分地区己经开始出现了用电紧张的苗头,电力供需矛盾日益突出,电力企业即将进入迎峰度夏时期,有序用电已成为沿海经济较发达地区供电企业、政府部门乃至全社会高度重视的一项工作。根据国务院发展研究中心企业研究所日前所发布的报告显示:2011年中国电力缺口为3000万千瓦,2012年电力缺口将继续扩大,或将达到5000万千瓦。现阶段电力企业普遍利用用电信息采集系统,通过对用户的负荷的控制,实现计划用电、节约用电,从而达到改善电网负荷质量、实现有序用电的目的。该技术能使电力部门对分散的电力用户进行集中监测和控制,从而实现真正的限电不拉路的目标。
2.2.2管理思路
通过用电信息采集系统制定有序用电计划(即限电措施);制定好计划后通过系统向用户发布预警等级、要求列入有序用电计划的用户配合停产、减产;通过系统反馈的用户负荷信息开展督查;对于不按照要求执行有序用电计划、超负荷用电的用户给予停电、延长限电用电时间等处罚,实现闭环管理。
2.3基于用电信息采集系统的防窃电管理
自电能表问世以来,窃电问题总是一直困扰着电力企业。随着经济发展和社会用电需求的增大,窃电问题日益突出,据保守估算我国现在侮年因窃电损失的电量在400亿千瓦时以上,减少电费收入200亿元以上,窃电行为严重影响了供用电秩序和电力企业的经济效益,利用用电信息采集系统对窃电行为进行有效管理和防范,对维护社会公平、建设和谐社会有重要意义。多年以来,窃电方法可谓花样繁多、琳琅满目,目前窃电的主要方法有:第一直接在计量分界点供电企业侧搭接线路绕过计量设备窃电;第二改变计量设备电压回路和电流回路,其中包括改变PT,CT变比;第三改变计量设备内部结构使计量失准。
3.基于用电信息采集系统的防窃电的分析应用
3.1计量柜门开门闭报警防窃电装置
基于用电信L.、采集系统的及时通讯功能,在表箱内部门口安装报警器,报警器可自动识别表箱非法开箱信息、周围环境强磁场信号等,如发生上述事件,报警器自动通过RS-48接口将信号传送至上级专变终端(应用于专变用户)或者采集器(应用于居民用户),再通过(TPRS信道发送至用电信息采集系统服务器,服务器以短信形式将报警信息发送至值班人员和用检人员,确保做到第一时间发现、第一时间查处。用电检查人员现场检查后可通过专用的USBKEY解锁装置来解除警报,同时报警器会记录USBKEY编码上传至服务器,以加强对USBKEY的应用管理。
3.2电压缺相报警分析
使用物理方式设置计量柜开闭门报警来防窃电,但该装置也不是万能的,如该装置发生故障或者被破坏就无法报警,那我们可以通过用电信息采集系统采集到的用户用电信息特征分析用户用电情况,是否存在窃电嫌疑,为现场稽查做好充分准备。
4.用电采集系统效益分析
4.1收益来源
建设完成用电信息采集系统后,将在降低运营成本、降低物资和车辆成本、降低中低压配电网损耗三方面产生经济效益,总计2.4亿元。
4.2降低运营成本
计算公式:物资、车辆节约成本=目前的车辆费用+目前抄表机费用一系统上线后车辆费用。说明:某局供有120个供电营业所,按照目前车辆配置标准,1个供电营业所配备I辆抄表收费工作用车,共需120辆车辆,每台车年使用费10万元(车辆折旧、维修、保养、保险、驾驶员工资支出),每年需1200万元。采集系统建设后,按车辆减半保守估算,每年可节省费用600万元。
5.结束语
当前,电网系统智能化用电监察技术已得到大规模普及推广,同时智能化与智能化程度不断提升也为国家电网智能用电监察系统的建设提供了新思路。该技术的应用与推进,不仅能够全面提升企业管理效率与经济效益,降低人员劳动强度,更可带来更多的社会效益,还具有维护电网安全的优势,在电网系统的发展中应用前景可观。
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