配電臺區線損率異常自動檢測系統設計

胡程平，陳 婧，胡劍地，施煒煒

（1.國網浙江省電力有限公司 嘉興供電公司，浙江 嘉興 314001；2.國網信通億力科技有限責任公司，福建 福州 350003）

電力能源被廣泛應用于我們日常的生產、生活之中，與此同時，配電臺區在進行供電時，難免會出現線損現象。線損指標也是用來衡量電網經營企業自身實力的重要指標之一。因此如何及時發現線損異常、降低線損數值是當前電網經營企業的主要研究目標。目前較常應用的線損異常檢測方法有：現場勘查、技術判斷等，檢測準確率和效率都不高，無法實現精細化、系統化的自動檢測。本文從這一現狀出發，提出了應用ASP創建新型線損率異常自動檢測系統的構想，利用先進技術，從信息管理功能、線損率異常統計功能等多個層面入手，設計性能更為完善的自動檢測系統，并對其進行了實際應用，證明該系統具備可應用性。

1 配電臺區線損率異常分析

在供電過程中，發生線損是正常情況，如果線損值超過閾值，我們則認為其存在異常情況。在實際運行中，引發線損的情況很多，但部分是可控的。以下對造成線損的因素進行了深入的研究，在發生線損率異常時可以及時發現并采取應對措施，提升降損效果。

1.1 造成線損的主要因素

（1）電量失真。抄表數據傳遞不準確、計量裝置統計性差、臨時用電管理力度不足、偷電等都是造成電量失真的因素；

（2）供售端抄表不同步。造成這一情況的主要原因有：相較于供電端，售電端需要抄錄的電表數量多、所需時間長。其次為了可以更加及時的催繳電費，電網經營企業通常會將售電端的抄錄時間安排的比供電端早。節假日休息、抄表人員工作態度不積極等也是影響供售端抄表不同步的因素；

（3）電網結構發生變化。隨著用電量的激增，電網需要不斷的升級來滿足用戶的使用需求，電網結構的變化會造成大幅度的線損波動；

（4）外部因素。主要包括系統電壓、負荷率的變化。技術、管理原因是引發線損率異常的兩種主要因素。技術原因，當電網內部結構不合理或運行狀態較差時，會引發較大的線損波動。管理原因，抄表人員記錄錯誤、計量設備性能不足都會造成線損率異常。

1.2 線損率異常處理

各區域供電所需要定期對線損率進行記錄和分析，及時的記錄和分析可以精準的掌握線損率，及時發現何種情況下會出現線損率異常。精準定位原因，對供售電量進行修正，若修正后，線損率與閾值還是存在差距，則需要再次修正。其處理方式如表1所示。

表1 配電臺區線損率異常處理方法Tab.1 Handling method of abnormal line loss rate in distribution station area

2 系統開發技術概述

2.1 ASP.NET MVC介紹

ASP.NET MVC可以同時完成多項數據的綁定及加載，擁有多項優點。

（1）測試簡單快捷，Mock對象無須在ASP.NET中進行Controller，可直接測試內部組件，大幅度縮短測試時間；

（2）自帶視圖引擎，MVC框架中自帶視圖引擎，在應用移植和定制功能時更加方便；

（3）可重建URL，根據實際使用情況，可以創建更易理解、使用的URL，重寫后的URL與搜索引擎之間的鍥合度更高，在搜索時不輸入文件擴展名也能得到準確的搜索結果。

MVC可 以 將Health monitoring、Session、Profile。Provider architecture等特性融入框架之中，對ASP.NET提供全面支持。

2.2 B/S模式介紹

Browser/Server結構系統，于系統中增設該模式后，用戶可以直接通過瀏覽器訪問系統，無須下載客戶端。B/S負責接收HTTP請求，是Web服務器的重要構成。B/S在接收請求后，將其轉換成適用于全部頁面的描述語言，再將其返送至HTTP，方便用戶進行瀏覽。運用B/S模式后，可直接部署所需要的軟件，用戶瀏覽時更方便快捷還可降低維護難度，數據得以系統保存，還可通過Excel或Word的形式打印出來。本文提到的線損率異常自動檢測系統所應用的B/S結構分為3層，分別為表示層、領域層和數據訪問層。3層結構的B/S具備新層次可以直接替代原有層次、3層的邏輯可以相互通用、方便標準化等優點。但也相應的存在缺點，用戶訪問數據庫時必須通過中間層，操作時間變長，影響系統性能。

3 配電臺區線損率異常自動檢測系統的具體設計

3.1 設計原則

在設計線損率異常自動檢測系統時，要將配電臺區的實際運作情況考慮進去，以減少投入成本、提升檢測效率為目的進行設計，在設計過程中應遵循以下原則：

（1）易用性原則。在實際設計過程中，要從使用者的實際需要出發，將操作便捷性放在首位，為客戶設計功能全面且具備欣賞性的瀏覽界面，方便用戶使用；

（2）可靠性原則。在設計線損率異常自動檢測系統時，應該嚴格把控數據資源共享范圍，確保系統在平穩、可靠的環境中運行，并確保各子系統之間有機連接，數據可以相互流通；

（3）易維護性。該系統面對的客戶均為電網經營企業的工作人員，并非專業技術人員，因此在系統設計時應遵循易維護性，出現故障時方便維護；

（4）開放性。在實際使用過程中，用戶的使用需求會不斷增加，因此在設計系統時，應預設數據接口，方便后期進行功能擴充。

3.2 系統功能模塊設計

本文提到的線損率異常自動檢測系統由5個子模塊構成，具體情況如圖1所示。

圖1 系統功能結構圖Fig.1 System function structure diagram

3.2.1 基礎信息管理模塊

系統中設計基礎信息管理模塊，可以對配電臺區的供電所、變電站、輸電線路的各項資料進行綜合管理，并通過創建拓撲結構的方式完成對系統的動態監測。并于輸電線路上搭設監測點，對各項參數進行檢測并記錄?；A信息管理模塊又分為3個子模塊。

（1）變電站編輯。在基礎信息管理模塊中，變電站編輯模塊是十分重要的構成。在電網飛速發展背景下，變電站的建設速度也有了大幅度的提升，我國各地區每年都有數量眾多的變電站投入使用，也有眾多變電站面臨淘汰，需要利用變電站編輯模塊對信息進行管理，方便調取和使用；

（2）臺區編輯。在電力經營企業中，輸電線路以臺區劃分。隨著電網規模的不斷擴大，內部計量點也經常發生變化，這就需要利用臺區編輯模塊對資料進行更新和完善。

（3）線路編輯模塊主要負責管理輸電線路信息，提升信息時效性，確保信息與實際情況一致。3.3.2 考核單元管理模塊

以電網結構為定義依據，分別對供電單位、線路劃分，根據供電線路的實際線損對線損率進行考核，將考核單元進行充分組合，從多維度進行開合，分為3個子模塊。

（1）基礎考核單元維護模塊。對線損率異常自動檢測系統中的供電線路進行查詢，將需要定義的基本單元劃分出來，并對進出信息進行維護；

（2）組合考核單元定義模塊。若基本單元無法獨立的被劃分出來，那么可以將其與其他單元組合起來，對整體運行情況進行考核；

（3）考核指標設定模塊。其設定流程如圖2所示。

圖2 考核指標設定流程圖Fig.2 Flow chart for setting assessment indicators

3.3.3 考核電量管理功能模塊

該模塊可以完成線損率異常自動檢測系統輸電線路負荷情況的管理，可以準確的掌握供售電量情況，該模塊內含3個子模塊。

（1）電量獲取模塊。在系統中布置采集裝置，對配電臺區的用電、線損數據進行采集和計算，確保數據時效性，以此完成電量獲??；

（2）供售電量調整模塊。日常的生活、生產都離不開電力資源，配電臺區需要不斷的調整自身運行方式來貼合電力用戶的使用需求，運行方式的轉變自然而然會造成負荷發生變化。該模塊能將負荷變化情況準確的記錄下來，為計算供售電量調整數值提供參考依據；

（3）考核單元電量計算模塊。在應用該模塊時，需要先行確認編輯信息再將其輸入，系統后臺會自動對數據進行校驗，并判斷當前數值是否存在問題；之后系統會將這一數值存入數據庫，完成信息替換。

3.3.4 線損統計功能模塊

對不同種類、時間的線損進行統計，其模塊結構如圖3所示。

圖3 線損統計功能模塊結構圖Fig.3 Structure diagram of line loss statistics function module

在線損率異常自動檢測系統中，對各種線損數據進行統計?？梢园磫挝?、供電線路、電壓等級進行統計，也可以按年度、季度、月度進行統計，將真實線損率與既定閾值進行比較，判斷其是否存在異常情況。運行該模塊時，需要確保輸入條件合法，若輸入非法字符，系統會自動給出錯誤提示；若字符合法，才會開展統計工作。

3.3.5 線損率異常功能模塊

將先前子模塊得到的線損統計結果與既定線損值進行比較，計算出結果，將與閾值偏差較大的供電線路、配電臺區的線損行為判定為異常，對線損率異常區域進行實時監測，及時找出導致線損異常的原因并加以解決。

4 系統實驗與實現

4.1 系統測試環境和計劃

配電臺區線損率異常自動檢測系統實驗環境如表2所示；測試計劃如表3所示。

表2 運行環境表Tab.2 Operating environment table

表3 系統測試內容及規劃情況Tab.3 Test content and planning situation

4.2 實驗結果

系統功效方面，該線損率異常自動檢測系統可以快速的發現線損率異常波段，掌握造成線損率異常的原因，及時做出響應，減少線損率異常發生率。系統性能測試方面，該自動檢測系統由5個功能模塊構成，各系統模塊即可獨立運行，也可共同協作；軟件、硬件運行情況都相對平穩，可以良好的應對用戶的使用需求。系統安全性方面，系統對信息的共享界限有著嚴格的界定，機密性、完整性都有所保障。私密性信息只供管理員查詢和使用，防止因職能劃分不清影響系統運行。

5 結語

在進行配電臺區線損率異常自動檢測系統設計時，著重梳理了因其線損率異常的原因，并將B/S結構和ASP.NET MVC技術應用其中，創建了功能模塊豐富全面的自動檢測系統，擁有線損率異常檢測、線損信息統計、考核電量管理、考核單元管理等多種功能。并通過反復的實際測驗對系統運行穩定性、安全性、功效性進行了測試，證明該系統擁有較強的應用性，可以滿足用戶的使用需求，能幫助電網經營企業的工作人員及時發現線損率異常情況，并精準確定異常原因，及時做出解決，提升供電效率，減少電量耗損。