窃电负荷的初值估算问题探究

2012-08-15 00:54李建国
科技视界 2012年26期
关键词:配电配电网变电站

李建国

(吴忠供电局营销中心 宁夏 吴忠 751100)

0 引言

长期以来窃电现象一直十分严重,而且大有愈演愈烈的趋势,窃电行为不但使国家蒙受了巨大的损失,而且还直接影响了电力部门的发展,职工的收入和福利待遇等切身利益。防止电量的流失是用电营业管理工作的一项重要任务。

1 线损的测量

线损是窃电现象发生的一个重要判据,利用线损可以判断窃电位置和估算窃电负荷初值。线损对窃电现象研究如此重要,那么在目前我国高、中、低压配电网中,线损是如何获得的?线损和哪些测量设备有关?下面就电力系统的配电自动化和一些测量设备进行简要的介绍。

目前我国城市配电网按电压等级可分为:

(1)高压 220kV、110kV;

(2)中压 66kV、35kV、10kV、6kV;

(3)低压 380V、220V。

根据原国家电力公司发布的 《10kV配电自动化发展规划要点》要求,目前规划、实施的配电网自动化系统,主要是指10kV电压等级(包括20kV和6kV)的配电网系统自动化,包括10kV馈线自动化、开闭所和小区配电自动化、配电变压器和电容器组等的检测、投切自动化等。

35kV以上电压等级配电网的自动化,基本已由调度自动化和变电站综合自动化所覆盖。

380V及以下的低压配电网,由于用户数量过于庞大,涉及到资金、技术、管理等各方面的问题,目前暂时无法大规模开展系统自动化工作。有的地方根据当地应用需求,作了部分低压配电网自动化方面的工作,如居民用户远程集中抄表等。下面就高中低压配电自动化系统的线损测量分别进行详细阐述。

1.1 基于变电站综合自动化的线损测量

变电站综合自动化系统的功能包括变电站电气量的采集和电气设备的状态监视、控制和调节。通过变电站综合自动化技术,实现变电站正常运行的监视和操作,保证变电站的正常运行和安全。当发生事故时,由继电保护和故障录波等完成瞬态电气量的采集、监视和控制,并迅速切除故障,完成事故后的恢复操作。

变电站监视控制功能主要有实时数据采集与处理,采集的模拟量主要有:变电站各段母线电压、线路电压、电流、有功功率、无功功率,主变压器的电流、有功功率和无功功率,电容器的电流、无功功率,馈出线的电流、电压、功率、频率相位、功率因数等,主变压器的油温、直流电源电压,站用变压器的电压等。采集的开关量:变电站断路器的位置状态、隔离开关位置状态、继电保护动作状态、同期检测状态、有载调压变压器分接头的位置状态、变电站一次设备运行告警信号、接地信号等。

1.2 基于电网调度自动化的线损测量

电网调度自动化系统是一个总称,由于各个电网的具体情况不同,可以采用不同规格、档次、功能的电网调度自动化系统。其中最基本的一种称为监视控制与数据采集系统(SCADA),而功能最完善的一种称为能量管理系统(EMS)。也有的是在SCADA的基础上,增加一些功能,如自动发电控制(AGC),经济调度(EDC)等。

SCADA系统是调度自动化系统应有的基本功能,它完成电力系统实时数据的采集和对电力系统运行状态的监控。数据采集的主要任务是和各个RTU交换信心。它是调度端远动和计算机内处理远动信息的软件功能的集合。它包括:调度端远动通信装置和厂、站端RTU交换信息功能:调度端远动处理厂、站RTU或主机送来的信息;调度端远动和主机交换信息等功能。

SCADA系统进行数据采集的过程为:厂、站内部RTU或综合远动装置扫描并快速更新厂、站RTU内部数据;调度主站周期查询厂、站RTU;厂站RTU向调度主站计算机传送所要求的数据;调度主站计算机进行数据校验、检错、纠错;将数据转换成标准形式并送入主机数据库。

远方终端RTU是电网调度自动化系统基础设备,它们安装于各变电所或发电厂内,负责采集所在发电厂或变电所的能表征电力系统运行状态的模拟量或数字量,监视并向调度中心发送这些模拟量或数字量,执行调度中心发往发电厂或变电所的控制和调节指令。采集的电网重要测点的P、Q、U、I等运行参数,这称为遥测;采集断路器的开或关状态,自动装置或继电保护的工作状态等,这称为遥信。

1.3 基于配电SCADA系统的线损测量

配电SCADA系统是配电网管理系统(DMS)基本功能的组成,同时它又是DMS的基本应用平台。常规功能包括“数据采集(遥测、遥信)、报警、状态监视、遥控、遥调、事件顺序记录、统计计算、趋势曲线、事故追忆、历史数据的存储和制表打印”。配网SCADA的基本监控对象:

(1)监视向配电网供电的变电站10kV出线。监视内容包括出线的有功、无功、三相电流、三相电压、功率因数等。

(2)10kV线路的监控。监控内容包括开关状态、三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、故障电流等。控制内容主要是负荷开关、联络开关的遥控操作。

(3)10kV开闭所、配电变电所的监控。通过在开闭所和配电变电所内安装的RTU/FTU,采集开关状态、母线电压、进出线功率和电流、配电功率和电流等信息,并进行开关的遥控操作。

1.4 基于配电自动化远方终端系统的线损测量

配电网自动化系统的主要终端设备包括 FTU,TTU,DTU。下面分别对这些设备进行阐述。

FTU,即馈线开关监控终端,是装设在馈线开关(如10kV线路的断路器、负荷开关等)旁的开关监控装置。它的主要作用是:采集各开关所在线路的电气参数(电压、电流、有功、无功、功率因数、电量、开关位置等),并将这些信息向上级系统传输;监视线路运行状况,当线路发生故障时,及时将故障信息上报给上级系统,等待上级系统发来指令进行(或按系统设计由终端自己执行)开关分、合控制,进行故障处理;执行主站遥控命令,对开关进行分/合闸操作。

DTU,即开闭所监控终端,是安装在常规开闭站、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处的数据采集与监控终端装置。DTU主要完成对开闭所等成组开关设备的位置信号、电压、电流、有功、无功、功率因数、电量等数据的采集与计算,执行主站遥控命令,对开关进行分合闸操作。可以实现对馈线故障的识别、隔离和对非故障区间的恢复送电工作。有的还可实现保护和备用电源自动投切功能。

1.5 基于远程集中抄表系统的线损测量

远程集中抄表系统是应用自动化手段,由主站通过传输媒体(有线、无线、电力载波等通信信道)将多个电能表电能量的记录值(窗口值)的信息集中抄读的系统。系统主要由采集用户电能表电量信息的采集终端(或采集模块)、集中器、信道和主站等设备组成。集中器数据可通过信道远距离传送到主站。

2 窃电负荷的初值估算

从电力系统测量设备可以测得线路功率等测量数据,然后对线路进线和出线功率测量值计算就可以得到线路线损值,也就是本文所提到的测量线损。把窃电点测量线损和通过潮流计算得到的计算线损相减得到的差值作为窃电负荷初值,进行窃电负荷的迭代计算。

3 结束语

总之,窃电问题是一个长期的问题,各供电部门均投入了大量的人力和物力试图解决,但窃电现象有增无减,而且窃电手段也在不断提高,有些地区甚至出现销售窃电产品和专用工具的怪事。因此,关于防窃电的相关技术研究具有重要应用价值。

[1]陈立宏.10kV高压计量的防窃电技术探讨[J].农村电气化,1998(5):20.

[2]韩松林.对几种防窃电技术的功能分析[J].电测与仪表,1999,36(7):8-12.

[3]周永魁,赵丽华,周玉琦.技术窃电的手法及反窃电措施[J].电测与仪表,1998(6):16-18.

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