引 言

傳統(tǒng)電網管理模式已不能滿足新時代電網發(fā)展的需求， 應從本質上提升運維、管理水平，以滿足能源轉型“再電氣化”需求。包括新能源、智能制造、智能家居、智慧城市等非傳統(tǒng)領域的新業(yè)態(tài)已經和傳統(tǒng)電網業(yè)務處于同等重要的地位。

國企改革走向深水區(qū)，電力市場開放、輸配電價降低等電改大勢倒逼，建設泛在電力物聯(lián)網則是主動出擊開拓新方向的求變之舉，也是公司今后工作的“發(fā)力點”[1-3]。智能電能表作為電網最末端設備，數量最多，分布最廣，最接近用戶，同時也是智能電網營銷業(yè)務、用電信息和能源分配的末端，是企業(yè)和家庭的能源入口，具有感知用戶負載變化的天然特性，是掌握能源使用具體情況的最佳工具，也是公司發(fā)展非傳統(tǒng)業(yè)務主要的切入點之一 [4-5]。

1 方案設計

低壓臺區(qū)精益化管理面向居民小區(qū)、工業(yè)園區(qū)等低壓電網網絡，通過加裝臺區(qū)監(jiān)測終端、三相不平衡主控器、分支箱監(jiān)測終端、換相開關、表箱監(jiān)測終端等設備，實現低壓臺區(qū)電網物理拓撲、分級線損、反竊電等功能，從而提高電網的運行、管理效率，提升電力企業(yè)服務質量。

加裝產品包括臺區(qū)監(jiān)測終端、三相不平衡主控器、分支箱監(jiān)測終端、換相開關、表箱監(jiān)測終端。本文方案的核心在于通過臺區(qū)監(jiān)測終端的應用，實現臺區(qū)精益化管理所需數據的抄讀與處理，上報精益化臺區(qū)管理系統(tǒng)進行計算與展示，整體架構如圖 1 所示。

2 實現功能

臺區(qū)精益化管理主要實現物理拓撲自動生成、分級線損及三相不平衡治理等核心功能。

2.1 物理拓撲自動生成

當前低壓臺區(qū)電能表抄讀方式多為窄帶載波，該方案能夠實現臺區(qū)網絡拓撲 [6-7]，但不同電能表之間物理連接關系無法辨識，從而導致部分臺區(qū)戶變關系錯誤[8]。通過在分支箱、表箱增設監(jiān)測終端，并將其與臺區(qū)監(jiān)測終端相結合，表箱監(jiān)測終端通過 RS 485 接口自動搜索其管理的所有電能表， 配合臺區(qū)監(jiān)測終端及分支箱監(jiān)測終端，實現臺區(qū)“變壓器 - 分支箱 - 表箱 - 戶表”關系的自動梳理。

臺區(qū)監(jiān)測終端、分支箱監(jiān)測終端及表箱監(jiān)測終端均內置臺識芯片，設備安裝完成后開始注冊，臺區(qū)監(jiān)測終端通過三相電力線向臺區(qū)廣播臺識信號，分支箱監(jiān)測終端與表箱監(jiān)測終端通過分析收到的臺識信號，辨別其所歸屬臺區(qū)及所在相位，并將數據返回至臺區(qū)監(jiān)測終端，監(jiān)測終端將數據打包并上送主站。臺識和相識直接確定了用戶表計是否歸屬本臺區(qū)和其所在相位，進而從根本上解決臺區(qū)檔案容易錯亂的問題。

主站通過分析臺區(qū)識別、相位識別上送的數據包，自動確定“變壓器 - 分支箱 - 表箱 - 戶表”掛接關系，并生成物理拓撲圖，直觀地展示臺區(qū)、分支箱、表箱掛接關系。臺區(qū)物理拓撲圖如圖 2 所示。

2.2 分級線損

當前臺區(qū)線損通過總表與各分表數據得出，計算方式粗放，具體高損臺區(qū)線損原因分析困難 [9]。本文方案將表箱監(jiān)測終端安裝在表箱側，且每個終端均內置線損計量模型，結合用戶電能表，可實現從臺區(qū)到分支箱、從分支箱到表箱、從表箱到用戶的三級線損自動計算，通過高頻數據采集實現小時級的線損測算。依據三級線損分析可得出總表至分支箱、分支箱至表箱、表箱到戶表三段的線損情況，臺區(qū)分級線損如圖 3 所示。

通過線損三級測算、小時級線損分析及臺區(qū)計量裝置的監(jiān)測，實現臺區(qū)線損精益治理，使臺區(qū)基礎管理工作更精細化。同時，通過規(guī)范低壓臺區(qū)線損基礎數據，杜絕了人為私自調整臺區(qū)實現臺區(qū)線損合格的現象，配合竊電上報和竊電點的準確定位，有效防范“跑冒滴漏”現象，有力促進了臺區(qū)線損精益化管理工作。

2.3 三相不平衡治理

變壓器側安裝 1 臺三相不平衡主控器，主控器通過與安裝在臺區(qū)的總進線 A，B，C 三相互感器相連接，實時監(jiān)測變壓器三相及中性線電流、電壓，得到各相負荷數據 ；主控器與換相開關通過無線通信交換數據。當檢測到相間負荷不均衡時，主控器自動完成合理的負荷分配指令，下發(fā)到換相開關，由換相開關完成負荷的相間切換，從而使三相間負荷趨于平衡 [10]。

智能負荷調度系統(tǒng)安裝投運零序電流明顯降低，零序電流最高約為 30 A，相對于治理前下降了 75%，日均三相不平衡度降到了 20%，下降幅度為 50%，三相不平衡治理效果明顯。設備投運后電流曲線如圖 4 所示。

3 建設成效

3.1 對內業(yè)務

（1）優(yōu)化營配貫通業(yè)務 ：實現戶變關系、相位識別、停電信息分析到戶、故障研判與主動搶修、電表精準定位等業(yè)務應用，實現臺區(qū)戶表管理精準識別，能夠做到電能表、計量箱的運行狀態(tài)等信息實時上傳主站及在線監(jiān)測，主動創(chuàng)新計量設備“全時態(tài)”管理，實現計量資產可視化管理。低壓居民用電拓撲結構可清晰、直觀、準確地在營銷系統(tǒng)中展現出來，大幅提高營銷貫通成效，利于全面推進營配貫通優(yōu)化工作。

（2）提升客戶服務水平 ：以客戶為中心，通過停電故障點的預先判斷及短信預警可減少故障點排查時間，合理安排搶修力量，使報修服務由被動變?yōu)橹鲃?，有效縮短客戶停電時間，大幅度降低 95598報修工單數量，更能避免因搶修不及時造成的不必要投訴，真正做到讓客戶“用好電”。

（3）提升企業(yè)經營績效 ：推進多維精益管理體系變革，實現低壓臺區(qū)線損三級測算，規(guī)范低壓臺區(qū)線損基礎數據，杜絕人為私自調整臺區(qū)，提升臺區(qū)基礎管理工作的精細化水平，做到竊電現象的精確排查和提前預防，有效防范“跑冒滴漏”現象，有力促進臺區(qū)線損的精細化管理工作。

（4）提升電網安全經濟運行水平 ：通過對智能電能表接線端子溫度的實時監(jiān)測，對溫度越限用戶早發(fā)現、早解決， 有效降低現場電氣事故數量，從而確保供電部門的供電可靠性，提高用電安全系數。

3.2 對外業(yè)務

（1）提升源網荷儲協(xié)同服務能力 ：利用非介入式負荷識別技術，收集分析客戶家用電器的實際使用狀況，根據用戶負荷的特性進行負荷趨勢研判，為臺區(qū)配電規(guī)劃提供數據基礎。同時，對可控類負載容量進行分析，確定用戶需求響應潛力參與源網荷儲協(xié)同調節(jié)，提供家庭能效診斷與提升服務， 提高電網資產利用率、清潔能源消納能力及全社會用能效率。

（2）構建營銷數據商業(yè)化服務生態(tài)圈 ：以智能電能表數據為基礎，深入挖掘營銷數據價值，重點圍繞政府、企業(yè)、居民等三類用戶，創(chuàng)新打造綜合能源服務、公共服務等行業(yè)解決方案，推進營銷數據商業(yè)變現。

4 結 語

本文首先介紹了當前電網發(fā)展的趨勢，隨著泛在電力物 聯(lián)網概念的提出，電力系統(tǒng)的架構及發(fā)展方向將會發(fā)生重大 變革 ；其次為支撐泛在電力物聯(lián)網建設，針對低壓臺區(qū)設計了升級改造的典型方案，并對其核心功能進行了詳細描述； 最后分別從對內和對外兩方面闡述了精益化臺區(qū)管理的建設 成效。