低压配电网线损数据同源分析

低压配电网线损数据同源分析

于春光

国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司

摘要：在电网企业的线损分析数据来源于多个业务系统，其中营销管理系统、计量自动化系统、GIS系统等均包含用户档案数据、低压配电网的电网结构数据、计量数据、线损数据等。目前，低压配电网缺乏准确的拓扑物理模型和信息模型，营销管理系统、计量自动化系统、GIS系统、配网生产系统等业务系统模型数据不匹配的问题较为突出；同时，多源异构配用电数据缺乏统一、规范的异常检测及比对校验方法，导致营配系统中的拓扑档案数据质量较差。此外，低压配电网缺乏准确规范的物理拓扑模型和线损计算模型，线损统计分析及异常问题较为突出，对电网运行维护及业务应用造成了很大的影响。

关键词：低压；配电网；线损；数据同源

1配电网线损产生原因

1.1线路损耗

线路中流过电流就会产生损耗，此外线路接头处电阻增大、绝缘等级降低、漏电等情况均会产生线损；线径与电流电压等级不匹配，线路上负荷分配不均、未达到最佳经济运行状态也会导致线损增大；未合理设置用户到配电变压器、专用电变压器等供电中心的空间距离，也是造成线路损耗的成因。

1.2设备损耗

设备本身只要流过电流也会产生损耗。如高能耗变压器的使用，部分变压器存在“小马拉大车，大马拉小车”现象，在重载过载情况下，长时间运行增加设备本身损耗；电容器介质损耗，电晕损耗；计量设备的误差和接线端子接触不良，损坏电能表窃电带来的损耗。

2线损数据来源

2.1电力营销系统

电力营销系统包括电力营销信息管理系统和客户服务中心系统。电力营销管理系统可以分为5个层次，由低至高依次是：基础构架、数据层、业务逻辑层、界面控制层、客户层。其中基础框架层主要包括平台、操作系统和应用中间件；数据层提供底层的服务包括数据库访问、日志、服务端校验等；在数据层之上是业务逻辑层，包括系统应用支撑和业务处理逻辑，如工作流服务、邮件服务、消息服务等；在业务逻辑层之上是界面控制层，这两层面向具体应用和应用的集成；客户层通过企业服务总线，实现核心应用之间统一的数据交换机制，如营配一体化平台、企业门户等。

2.2计量系统

电能量计量系统主要实现电厂上网、下网和联络线关口点电能量的计量，分时段存储、采集和处理，为结算和分析提供基本数据。若为计量计费系统，则还包括对各种费率模型的支持和结算软件。电能量计费系统利用计算机、网络、通讯、系统集成及数据采集等技术，将众多计量点的数据进行自动采集、传输、统计、分析。并利用服务品和Oracle平台实现对数据进行自动计算、分析、生成报表，web页发布、浏览、数据查询及与MIS系统连接等功能，并可计量异常情况报警等。

2.3低压GIS系统

低压GIS系统是指0.4kV及以下电压等级电力设备的基础数据，包括集中器、低压线路、低压杆塔、低压配电设备、低压电缆、低压客户接入点、表箱等设备的参数信息、所属关系及地理信息。它提供的低压侧电力设备设施信息、低压配电网运行状态信息、低压电力技术信息、生产管理信息、电力市场信息与自然环境信息集中于统一系统中，通过GIS可查询有关数据、图片、图像、地图、技术资料、管理知识等。

3电能计量数据情况

3.1电能计量数据特征

随着电网智能化和信息技术的发展，电能计量数据呈现下列特征：（1）数据量急剧增加。电能计量数据在向电网公司计量自动化系统逐级传递的过程中，在地市计量自动化系统和省级计量自动化系统都不仅用于厂站遥测、配变监测及大客户负荷管理等业务，还辅助进行电网规划、负荷分析和电力营销的辅助决策，因此省级计量自动化系统和电网公司计量自动化系统都建立数据仓库，数据量剧增。对本项目来说，采集点数据分析包括实时数据和历史数据两大类。（2）数据粒度降低，管理更精细。目前，多数电量采集终端存储电能表数据的采集间隔时间为15分钟，在采集终端参数设置中最小采集间隔时间是1分钟。在计量点，电量数据采集呈现在线流数据特征，这种在线的流数据挖掘同传统数据挖掘技术有本质的不同，流数据挖掘技术使得基于电量数据的分析和管理更加精细。电能计量数据的分布式和空间特征得到充分应用。电力系统是一个包括发电厂、变电站、输配电网络的复杂大系统，产生的电能计量数据是分布式的，具有空间特征。随着地理信息系统（GIS）和数据挖掘技术的发展，人们研究开发了多种分布式异常数据挖掘算法，也出现了商业化的GIS平台。利用GIS进行电网空间数据建模，结合电网拓扑结构细节，能够直观地分析电能计量数据的空间特征。

3.2电能计量异常数据

关于异常数据的定义：异常是在数据集中与众不同的数据，使人怀疑这些数据并非随机偏差，而是产生于完全不同的机制。参考电力负荷的特征，电能计量异常数据可分为坏数据和畸变数据。坏数据主要由于各种故障和失误产生，超出合理范围，在管理上采用退补电量来修正。畸变数据源于各类异常数据伴随电量数据，来源于安装在电力客户计费点和各种关口的计量点。各个计量点的电量数据经过自动、半自动和人工方式传递到地市级计量自动化系统，生成日报、月报和季报等各类统计和管理数据；计量点的电能量数据和地市计量自动化系统数据又汇集到省级计量自动化系统；计量点的电能量数据和省级计量自动化系统数据又汇集到电网公司总部计量自动化系统，导致数据量剧增，引起电量波动。

4低压配网数据质量现状

营销管理系统、计量自动化系统、GIS系统、配网生产系统等业务系统数据质量的差，体现在数据质量的准确性、完备性、一致性、确实性、现状性等多个方面，针对当前迫切需要解决的问题，数据质量的低劣主要体现在如下几个方面：（1）同一数据在不同系统中不一致、不匹配的问题较为突出。这些数据在不同计算机系统中均存在，并被传递。但是，因为业务管理流程未理顺或现阶段无法理顺，造成同一数据或者有多个来源，未确定数据的唯一来源；或者，有唯一来源的数据，数据复制时未保证时间的同步性，造成带不同时间戳的同一数据存在于不同系统，这相当于同一数据的不一致。（2）现有数据不满足准确性、完备性、确实性、现时性、精度等数据质量要求，数据质量差。造成这种现象的原因，一方面是现实中获得高质量数据的工作量太大，所以用低质量数据代替使用；另一方面是没有有效的计算机辅助措施来检验数据质量，包括检测出异常数据，使得低质量数据无法被发现而长期存在。针对多信息系统数据不一致的问题，一方面要采取必要的管理措施，尽量规范数据的唯一来源；另一方面要辅以计算机软件系统进行数据融合，包括同义实体识别等，提高计算机软件系统的数据融合的结果的可信度。针对多信息系统现有数据不满足准确性、完备性、确实性、现时性、精度等数据质量要求的现状，一方面采取必要的管理措施和硬件措施，尽量提高原始数据的数据质量；另一方面要辅以计算机软件系统进行异常数据辨识，不仅要辨识数值数据，也要辨识非数值数据，提高计算机软件系统的数据辨识结果的可信度。

5结语

建设低压配电网完整的物理模型、信息模型和拓扑模型，为真实全面地还原低压配电网打下基础，是贯通低压配电网的营配、计量、GIS等系统的前提。建立低压配电网的精确拓扑建模，并进行拓扑辨识，有助于使低压配电网的拓扑正确率达到100%，是当前台区线损分析的基础。建立全面的管理线损血缘分析和知识图谱，是全面分析管理线损的基础。实现多源营配信息系统的档案数据同源融合和提升市场营销的数据质量，是防止数据歧义的必要措施。

参考文献

[1]李科翰.配电网的同期线损管理及降损对策[J].现代工业经济和信息化，2021，11（03）：127-129.

[2]孙宏.电力配电网线损的降损技术研究[J].科学技术创新，2020，（16）：34-35.