基于精益化管理的配網(wǎng)節(jié)能降損新模式

商學(xué)斌

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局，廣東 廣州 510000）

10 kV配網(wǎng)與用戶側(cè)連接，供電半徑較長，線路較為復(fù)雜，易出現(xiàn)由設(shè)計不合理及管理不到位引起的異常線損，影響配網(wǎng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。尤其是在“雙碳”戰(zhàn)略目標背景下，10 kV配網(wǎng)運營模式亟待改革優(yōu)化，須圍繞線損考核形成科學(xué)高效的管理體系，最大限度減少電能損耗，全面推動10 kV配網(wǎng)高效、環(huán)保、經(jīng)濟運行[1]。

1 精益化管理在配網(wǎng)節(jié)能降損中的應(yīng)用

1.1 精益化管理平臺架構(gòu)

利用在線技術(shù)和智能平臺構(gòu)建精益化管理系統(tǒng)，如圖1所示。該系統(tǒng)主要為扁平化分布式結(jié)構(gòu)，由源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理及業(yè)務(wù)模型5個層級構(gòu)成，各層間支持“5G + 局域網(wǎng)”通信模式，可實現(xiàn)雙向信息傳輸，為配網(wǎng)節(jié)能降損管理提供了全方位數(shù)據(jù)支撐。

圖1 10 kV配網(wǎng)線損精益化管理平臺架構(gòu)

源系統(tǒng)主要包括4個模塊，包括SCADA系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、電能量采集系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)等，可為線損管理提供有效參考依據(jù)，在狀態(tài)信息及電能指標基礎(chǔ)上快速判斷其是否存在線路異常損耗。

數(shù)據(jù)采集主要根據(jù)上層信息完成源系統(tǒng)數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換和清洗，將海量數(shù)據(jù)同步到精益化管理平臺中，為后續(xù)線損分析和電能管理提供有效參考。運行過程中依照上層發(fā)布的數(shù)據(jù)采集指令，定向抽取營銷系統(tǒng)、計量自動化系統(tǒng)、配網(wǎng)運行系統(tǒng)中的用戶用電信息和線路狀態(tài)數(shù)據(jù)，配合GPRS信息打包并進行格式轉(zhuǎn)換，通過局域網(wǎng)或無線網(wǎng)傳輸?shù)椒植际轿募到y(tǒng)中，用于線損監(jiān)測和評估。

數(shù)據(jù)存儲環(huán)節(jié)則是利用大數(shù)據(jù)支撐的分布式存儲模式，構(gòu)建列式數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)倉庫和分布式關(guān)系數(shù)據(jù)庫，在上述3部分存儲模式基礎(chǔ)上快速實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲、調(diào)用。并通過關(guān)系型數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和列式數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等，在海量存儲中快速讀取和調(diào)用，從根本上提升了配網(wǎng)線損管理的科學(xué)性、時效性和經(jīng)濟性。

數(shù)據(jù)處理過程中可以面向線損管理開展數(shù)據(jù)查詢、接口服務(wù)和批量計算等。該環(huán)節(jié)中利用多維度分析確定配網(wǎng)線路的運行狀態(tài)、線損指標、風(fēng)險系數(shù)等，包括聚類模型、回歸分析、分類分析、關(guān)聯(lián)分析等，從根本上提升了線損率計算的準確性，有效把握線損規(guī)律，為線損管理提供了參考依據(jù)。與此同時，上述數(shù)據(jù)處理過程中對數(shù)據(jù)運算方法進行進一步挖掘，拓展線損分析、竊電分析的維度，為不同業(yè)務(wù)需求提供全面的數(shù)據(jù)支撐。

業(yè)務(wù)體系中主要包括業(yè)務(wù)模型和應(yīng)用展示2大部分。其中業(yè)務(wù)模型可面向線損管理提供數(shù)據(jù)模型，確保人員能夠?qū)崟r獲取配網(wǎng)線路信息，監(jiān)測線路損耗異常情況；應(yīng)用展示則在可視化技術(shù)基礎(chǔ)上形成動態(tài)分析和實時告警，一旦出現(xiàn)線損超標，則直接報警處理并形成異常對照，形成綜合化電能降損節(jié)能管理決策。

1.2 精益化管理模式分析

主要通過實時線損情況制定針對性管控措施，主要內(nèi)容如下。

線損參數(shù)的計算。當(dāng)不存在無功補償時，可根據(jù)線路損失率和變壓器損失率，計算出線路與變壓器的可變損耗關(guān)系，確定正常情況下的損耗數(shù)值。在10 kV配網(wǎng)運行過程中可采集電壓、電流等數(shù)值，計算實時功率因數(shù)，并根據(jù)可變損耗關(guān)系，得出運行狀態(tài)下的損耗數(shù)值。

線損異常的分析。根據(jù)線損參數(shù)，可設(shè)置功率因數(shù)計算模型、電流異常判別模型、負載分析模型、載比分析模型等。在上述計算模型中導(dǎo)入10 kV配網(wǎng)運行數(shù)據(jù)、線損參數(shù)等，直接輸出匹配結(jié)果，確定其是否為功率因數(shù)異常、重載過載、電壓異常等導(dǎo)致的線損異常，從而展開針對性處理和防控，詳見表1。

表1 10 kV配網(wǎng)線損精益化管理模型分析

上述輸出結(jié)果，若顯示為功率因數(shù)異常則應(yīng)增加無功補償裝置，若顯示為電流異常則應(yīng)加強用電規(guī)劃，若顯示為負載異常則應(yīng)做好供電設(shè)計，若載比異常則應(yīng)深化計量管理。從不同方面出發(fā)，對癥下藥，在精益化管理模式下全面改善10 kV配網(wǎng)運行的安全效益和經(jīng)濟效益。

2 基于精益化管理的配網(wǎng)節(jié)能降損措施

2.1 優(yōu)化無功補償，保證降損效果

針對線路功率因數(shù)異常情況，配置無功補償裝置，減少損耗。如2022年1月28日，某配網(wǎng)10 kVⅠ段母線損率達到5.8%，輸出結(jié)果顯示功率因數(shù)異?！，F(xiàn)場檢查后確認，Ⅰ段母線功率因數(shù)異常，須增加無功補償裝置。在配置一體化箱式無功補償系統(tǒng)后，采集線路中的電壓、電流信號，分析無功負荷情況，利用計量裝置和微機計算功能，快速得到無功缺額量，采用“無功 + 電壓”組合控制進行無功補償，達到了預(yù)期效果，線損異常情況消除[2]。

2.2 做好供電設(shè)計，形成合理分布

針對電流異常情況和負載異常情況，做好用電規(guī)劃設(shè)計。

用電負荷預(yù)測?？稍诰婊芾砥脚_中利用GIS數(shù)據(jù)，展開24 h、1個月、1年等階段的用電負荷預(yù)測，針對區(qū)域用電“卡脖子”現(xiàn)狀，調(diào)整用電負荷裕度、增加變壓器擴容等，以保證其能夠滿足設(shè)定的用電指標[3]。

優(yōu)化供電半徑。按照“小容量、密布點、短半徑”的原則適當(dāng)增加電源點，盡量采用環(huán)網(wǎng)支線方式實現(xiàn)配網(wǎng)線路的輻射，最大限度減少遠距離輸電，從而降低10 kV配網(wǎng)線路損耗。

2.3 深化計量管理，做好用電管控

電量抄核收是配網(wǎng)計量管理的重要手段。為進一步增強10 kV配網(wǎng)運行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性，在精益化管理過程中應(yīng)運用好計量抄核收體系，通過計量裝置快速采集用戶用電信息，判斷線路是否存在高電阻現(xiàn)象，用戶是否存在異常用電行為。

以10 kV配網(wǎng)“智算”線損管理模式為例，匯聚營銷、計量自動化、設(shè)備中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)等，通過理論線損動態(tài)計算功能自動更新閾值，實現(xiàn)了營配調(diào)計量多種數(shù)據(jù)聯(lián)動智能處理饋線、臺區(qū)轉(zhuǎn)電合并。上述環(huán)節(jié)對計量裝置故障、電子化移交異動等當(dāng)月處理可恢復(fù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)異?，F(xiàn)象事前提醒，改變異常分析處理滯后現(xiàn)狀；對異常率數(shù)據(jù)鎖定前可處理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)異常問題事中推送。異常率數(shù)據(jù)鎖定后，快速完成異常原因事后分析，最終建立異常治理事前、事中、事后“三道防線”[4-5]。

2.4 加強業(yè)務(wù)培訓(xùn)，實現(xiàn)綜合管控

應(yīng)做好業(yè)務(wù)培訓(xùn)，在線損管理制度、績效考核機制、業(yè)務(wù)培訓(xùn)機制等基礎(chǔ)上，實現(xiàn)業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平的全面優(yōu)化。應(yīng)明確精益化管理小組工作內(nèi)容，確定10 kV配網(wǎng)線損管理要點、責(zé)任劃分和風(fēng)險防控方案，保證人員在工作中能夠有章可循、有據(jù)可依。

績效考核制度應(yīng)明確人員責(zé)任范圍、能力指標、工作成效等，按照上述3方面開展科學(xué)化、公開化、透明化考評。同時，還應(yīng)將線損考核結(jié)果、補償投運指標等與績效掛鉤，增強人員對配網(wǎng)線損管理的重視度。

業(yè)務(wù)培訓(xùn)時應(yīng)強化10 kV配網(wǎng)線損精益化管理業(yè)務(wù)流程體系，從業(yè)務(wù)內(nèi)容出發(fā)做好知識培訓(xùn)和實操演練，保證人員能夠嚴格依照要求展開10 kV配網(wǎng)線損控制，為線損精益化管理提供后備人員。

3 結(jié)束語

精益化管理可在人員管理、技術(shù)管理、設(shè)備管理等基礎(chǔ)上達到資源利用效益的最大化，將精益化管理模式運用到10 kV配網(wǎng)節(jié)能降損管控工作中時，應(yīng)做好線損管理平臺建設(shè)和精益化管控模式調(diào)整，形成與10 kV配網(wǎng)運行現(xiàn)狀相協(xié)調(diào)的綜合管理體系，精準把握10 kV配網(wǎng)運行中的缺陷弊病，有針對性地展開處理和防控，保障10 kV配網(wǎng)又好又快建設(shè)和發(fā)展。