基于变压器智能采集终端数据的用电检查方法及实践

２０１７年１２月　第４５卷　第６期（总第２５３期）　吉　林　电　力　Ｊｉｌｉｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｃ．２０１７　Ｖｏ１．４５　Ｎｏ．６（Ｓｅｒ．Ｎｏ．２５３）　基于变压器智能采集终端数据的用电检查方法及实践　Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ　Ｄａｔａ　赵建军　，安英海　，马　虹　，邹姗姗。　（１．国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春　１３００２１；　２．国网吉林省电力有限公司，长春　１３００２１；３．国网吉林节能服务有限公司，长春　１３００２１）　摘要：针对电力客户设备运行中存在的变压器三相不平衡度大、功率因数低等问题，利用用户变压器智能采集终　端的数据，开发了智能电表技术用电检查数据分析工具，对电力客户有针对性地进行指导、分析和治理，取得了较　好成效，为开展用电检查、提升电能利用效率奠定了基础。　关键词：变压器智能采集终端；用电检查；数据分析　中图分类号：ＴＭ４２１　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００９—５３０６（２０１７）０６—００４１—０３　传统的用电检查工作注重现场安全性、管理合　规性，缺乏对电力客户用电数据的分析和优化用电　指导。如何给电力客户带来更有价值的用电服务和　用电指导，提升供电企业的供电服务水平，是对用电　功率因数作为用电检查分析指标，对用电检查数据　分析平台进行介绍并具体分析治理实例。　１　用电检查数据分析平台功能及分析指标　１．１　用电检查数据分析平台的基本功能　检查工作提出的新的工作要求。　国网吉林省电力有限公司现已实现全省１１×　１０　用户变压器智能采集终端的投运，经过多年的　依据用电检查工作发展的形势和特点，深入分　业务应用形成了大量的运行数据，为更好地开展用　电检查工作，根据用电检查工作提升的需要，开发了　用电检查数据分析平台，为用电检查人员提供电力　析用电检查工作数据源、工作依据及目标，利用现代　信息技术（ＩＴ），构建了用电检查数据分析平台，其　功能框图见图１。　该平台用电分析功能对电力客户的台账信息、　客户运行数据分析工具，指导客户提高用电安全水　平和电能利用效率。本文将变压器的三相不平衡度、　计量装置、变压器参数等基本信息及电压、电流、有　国网吉林省电力有限公司用电客户用电检查信息平台　困【．　．．．．．．．．．．　【巨．．．．．　．　．　．．．．　【匿．．．．．．　．　．．．．．．＿＿Ｊ【　．　．．．．．．　．．．．．　【叵．．．　．．　．．．．．．　　【．　．，．．—．　．。　。．．．．＿＿Ｊ【．．．．．．．．．．．　．　图１　用电检查信息平台功能框图　收稿日期：２０１７－０９—２２　作者简介：赵建军（１９７６），男，经济师，从事电力营销工作。　・４１・　２０１７年１２月　第４５卷　第６期（总第２５３期）　功功率、无功功率、功率因数、电量等运行数据进行　了有效集成，形成了数据曲线、图表等展示内容，可　以快速便捷地分析电力客户的三相不平衡度、功率　因数等指标。对于数据异常或超标等情况，平台将按　照技术要求给出相应治理建议。　在变压器智能采集终端获取海量、实时的电力　客户用电数据中，隐藏着电力客户的用电行为习惯，　对这些数据进行挖掘，研究电力客户用电特性，可以　帮助用电检查人员了解电力客户情况，开展有针对　性的用电检查和用电指导。　１．２基于智能采集终端数据的用电检查分析指标　在国内曾发生多起因变压器三相不平衡度偏　大，造成零线电流过大，导致着火的事故，同时，三相　不平衡度偏大也导致电力客户线损、配电变压器线　损及电网线损变大【　，所以，降低三相不平衡度，对　于提高用电安全和电能利用有较大的促进作用；另　外，无功状况对系统电压和线损的变化也有较大的　影响心］。在用电检查信息平台中，可以运用快速、高　效的数据统计分析方法，分析三相不平衡度、功率因　数等指标特性，下面将具体说明该两项指标及其分　析方法。　１．２．１三相不平衡度　由于电力客户接线方式、用电时间、用电负荷特　性等不同，配电变压器存在供电三相不平衡，三相不　平衡促使低压电网零线损耗大、中性点地电位高，对　台区变压器造成涡流损耗增加、绕组铜耗增加、运行　温度升高及设备寿命缩短，对１０　ｋＶ系统引起负序　损耗。若干变压器烧损是由于三相不平衡过大引起。　ＧＢ／Ｔ　１５５４３－－２００８（电能质量　三相电压不平　衡》将供电三相不平衡度￡，定义为负荷最大相电流　值与负荷最小相电流值的差与最大电流的比：　￡，一（　…一Ｉ…）／Ｉ　×１Ｏ０　（１）　式中：ｍａｘ为负荷最大相电流值；ｒａｉｎ为负荷最小相电　流值。　在数据分析平台中，通过每３０　ｍｉｎ一组数据，　每天采集到４８组数据，可计算分析时段内的平均三　相不平衡度，用来表示一段时期内三相不平衡情况。　／／ｍａｘ－－／ｉｍｉｎ　—ｒ　￡，一（生　）×１００　（２）　式中：　表示第ｉ天的电流采集ｍ次；／－ｉ表示分析时　段共　天。　１．２．２功率因数　功率因数是衡量一个企业电力系统是否经济运　・４２・　Ｄｅｃ．２０ｌ７　Ｖ＇ｏ１．４５　Ｎｏ．６（Ｓｅｒ．Ｎ０．２５３）　行的重要指标口］，提高系统功率因数不仅能减少供　电线路的功率损耗及电能损耗，还可以提高电压合　格率。功率因数对电力客户节能和用电成本有较大　影响。　利用智能采集终端，分析时段内的平均功率　数ＣＯＳ　计算公式为：　∑∑ｃｏｓ　ＣＯＳ　一　Ｌｌ一—　二　一一　　（３）㈦　　１．３基于运行数据分析的用电检查方法　通过用电检查数据分析平台，分析电力客户电　压、电流、三相不平衡度、功率因数等特性指标，歼艘　利用基于智能采集终端数据的用电检查工作，形成　专业、高效、简单易用的检查方法，其过程如下：在桀　客户检查进行前，对客户的基础资料和用电运行数　据进行分析，形成用电曲线、三相不平衡度、功率ｌ太］　数等分析结果，在现场与客户交流时将数据分析结　果告知和交付客户，与检查结果通知书一并下达，指　导客户解决问题，提升服务质量。　２用电数据分析及治理实例　２．１　三相不平衡度分析及治理　利用用电检查数据分析平台对某电力客户６川　９日至１１日电流数据进行分析（见图２），可以看出，　调整前该电力客户Ｂ相电流偏大，Ａ、Ｃ两相电流偏　小，零序电流偏大且超过相电流。用电检查人员对客　户进行现场用电检查时，发现其配电变压器偏载一ｔ　相不平衡度偏大，平均值达到８０　，会造成线损大、　零线过热、变压器损耗增加等危害，严重时可能引起　火灾。客户技术人员与用电检查人员交流并制定具　体治理措施后，对各相负荷分别进行调整（见　２ｂ），调整后三相电流趋于均衡，零序电流明显ｒ　降，三相不平衡度下降至４ｏ％。　２．２功率因数分析及治理　用电检查人员利用用电检查数据分析平台分析　某电力客户８月５日的功率因数（见图３ａ），可以看　出各相功率因数及总功率因数平均值为０．５左右。　在现场检查过程中，用电检查人员与电力客户技术　人员查看了系统运行状况，针对功率因数偏低问题　形成了初步整改方案，随后电力客户制定＿ｒ具体实　施方案并开展了实际有效的治理工作。治理后各卡Ｈ　功率因数及总功率因数达到考核标准（见图３ｔｏ）。　２０１７年１２月　第４５卷　第６期（总第２５３期）　１１０　吉　林　电　力　Ｊｉｌｉｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｃ．２０１７　Ｖｏ１．４５　Ｎｏ．６（Ｓｅｒ．Ｎｏ．２５３）　ｖ／　．审　８８　０　６６　４４　２２　Ｏ　ｏ６Ｏ９Ｔ（Ｉｏ：００　ｏ６ｌＯＴＤＯ：ｏｏ　０６ｌ　ｌＴ０Ｏ：０Ｈ０　Ｏ６ｌ２Ｔｏｏ：００　时刻　ａ．调整前　Ｏ６１３Ｔ０ｏ：００　０６ｌ４Ｔ００：ｏｏ　０６１５Ｔ００：００　Ｏ６ｌ６ＴＯＯ：ｏｏ　时刻　ｂ．调整后　图２调整前后的三相电流及零序电流曲线　圜　褂　０　００：００　０４：００　０８：００　１２：ｏｏ　１６：００　２０：００　２４：００　时刻　ａ．整改前（８）１　５日）　２　Ｂ相功率因数　Ａ相功率因数　总功率因数　Ｃ相功率因数　盟　‘　．警．　・　’～ｂｌ略．。　。。。　．　。。．　ｋ．。　Ｌ　／／．．：－．．一　．＿・　＿　Ｉ　●　：．：　蚤　＿　●　●　ｌ　●　‘　．　●　＋＋呻　Ｉ　●　；‘—　’。’　＿Ｉ　Ｉ　’　、｛：＃　　’。１鼋Ｆ　＿　‘　‘　Ｏ　　●－　●　００：００　０４：００　０８：００　１２：００　１６：００　２４：００　时刻　ｂ．整改后（９月１７日）　图３整改前后的功率因数曲线　３结论　国网吉林省电力有限公司开发了用电检查数据　参考文献：　Ｅｌｉ　黄伟，汪志鹏．配电变压器三相负荷不平衡对线损的影　响ＥＪ］．中国高新技术企业，２０１２，３２（２）：１５－１７．　Ｅｚ］　吴清荣，丁跃军．无功补偿提高电能质量的探讨ＥＪ］．机　电技术，２０１１，４（２）：３５—３９．　分析平台后，为用电检查人员提供了先进的智能化　电力客户数据分析工具，提高用电检查工作效率和　效果，增加客户用电问题的检查诊断能力，提高了能　效和用电安全水平。　［３］　刘乔芬．功率因数降低的原因分析及对策［Ｊ］．电气工　程与自动化，２０１５（３）：１４　１６．　（编辑李健平）　・４３・