电力计量自动化在线损管理中的实践研究
黄坚华
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黄坚华,. 电力计量自动化在线损管理中的实践研究[J]. 电气学报,2024.10. DOI:10.12721/ccn.2024.157094.
摘要:
电力需求不断增长,电网规模持续扩展,使线路损耗成为电力行业管理中不可忽视的问题,直接影响电力企业的经济效益和可持续发展能力。传统线损管理存在着数据收集不及时、分析不准确等问题,导致难以有效控制损耗。因此,引入电力计量自动化技术成为提升线损管理效能的关键手段。本文在明确了解线损成因的基础上,详细分析电力计量自动化在线损管理中的实践应用,推动电力计量自动化技术进步和管理效能提升,为国家能源安全和可持续发展做出积极贡献。
关键词: 电力计量自动化线损成因线损管理
DOI:10.12721/ccn.2024.157094
基金资助:

电力计量自动化是指利用先进的信息技术和自动化技术,对电力系统中的电能计量过程进行自动化管理和控制的技术手段。线损(Line Loss),又称为输电线路损耗或电能损耗,是指在电力输送过程中由于电阻、电感等原因导致的电能损失,是电能从发电厂通过输电线路传输到用户终端过程中消耗的部分电能。本研究旨在探索电力计量自动化技术在线损管理中的应用策略,通过构建精准的线损管理模型、实时监测系统、自动化生成分析报告以及提升管理效率的自动化统计方法,实现对电力系统运行状态的实时监控和精细化管理,有效降低线路损耗,提升电力企业的经济效益和竞争力。

一、线损成因解析

如果变压器容量过小,无法满足系统实际负荷需求,就会导致变压器长时间处于超负荷状态,造成能量转换效率低下和损耗增加,容量过大的变压器在轻载或空载状态下也会产生能耗损失,影响系统整体能效[1]。不科学的配电网架构可能导致供电距离过长、线路过多、导线截面不合理等问题,造成电力传输阻力增大和能耗损失加剧,特别是在供电位置和负荷点距离较远的情况下,导线损耗会显著增加,影响电力系统的运行效率和经济性。当电力系统中的三相负载失衡超过一定限度时,某些相的负载过重,造成该相电流剧增,而其他相负载较轻,导致系统整体能效降低和线路损耗增加,这种失衡会增加设备的运行压力,加速设备的老化和能耗的浪费。计量器具如果存在故障或者精度不高,可能导致电量计量误差,影响电力系统的运行分析和能耗管理,特别是在电力供需高峰期间或者重要场所,计量器具故障可能会导致电力消耗和成本计算的不准确,对电力企业的经济效益和用户利益造成潜在影响[2]

二、电力计量自动化优化线损管理策略

(一)构建精准线损管理模型

通过电力系统中各个节点的实时数据采集,包括电能消耗、负荷情况、设备运行状态等多维度信息,建立起全面、动态的数据库,这些数据来自智能电表、传感器等设备的实时监测,包括历史数据的积累和分析,形成对电力系统运行状态的深入理解和全面把握[3]。应用统计学、机器学习等数据科学方法,对大量的实时和历史数据进行深入挖掘和分析,识别出影响线损的关键因素和规律。如利用回归分析、时间序列分析等技术,建立起针对性强、预测精度高的线损模型,这些模型能够准确预测不同负荷下的线损情况,分析不同因素对线路损耗的具体影响,为制定精细化的管理策略提供科学依据。电力系统受多种因素影响,如天气变化、负荷波动、设备老化等,这些因素对线损的影响可能随时发生变化,模型建立过程中需要考虑这些不确定性因素,并通过实时监测和数据更新,保持模型的准确性和适应性。

(二)自动生成线损分析报告

通过智能电表、传感器等设备采集到的大数据,系统可以实时分析电力系统中各个节点的负荷、电流、电压等关键参数,并结合历史数据进行综合评估,这些数据能够反映电力系统运行的实际情况,识别出可能存在的线损问题和潜在的优化空间。利用数据挖掘、机器学习等技术,对大量的实时和历史数据进行深度分析,识别出影响线损的关键因素和模式[4]。如利用数据挖掘算法挖掘出不同负荷情况下的线损模式,分析各种因素对线路损耗的具体影响,机器学习算法能够建立起预测模型,预测未来可能出现的线损情况,为电力企业的决策提供参考依据。借助定制化报告模板和自动化生成机制,根据不同的管理需求和决策层级生成适合的报告内容,报告包括线损的总体情况和趋势分析,能够提供详细的数据图表、异常警示和优化建议,帮助决策者快速了解系统运行的状况,并采取相应的管理措施。

(三)部署实时监测系统控损

采用先进的传感器技术和智能监控设备,能够实现全面覆盖和精确监测。电力系统中的关键节点如变压器、配电线路、负载节点等都应配备高精度的传感器,实时监测电流、电压、功率因数等关键参数。智能电表和传感器能够连续监测电力流动情况,识别异常负荷或电力泄漏现象,及时报警并反馈至中控系统,实时了解电力系统的运行状态,有效预防和控制因设备老化、负荷不平衡等因素导致的能耗损失[5]。实时监测系统通过持续收集和分析大量实时数据,利用数据挖掘和机器学习技术识别潜在的能耗优化机会和异常现象,基于历史数据和模式识别算法,系统可以预测负荷峰谷期,调整电力供应策略,避免系统因负荷不平衡而导致的能耗损失。实时反馈机制能够快速响应异常事件,通过自动化控制系统实施电力分配和调整,最大程度减少能源浪费和损失。

(四)自动化统计提升管理效率

建立电力计量自动化系统,能够实现对电力系统各个关键节点数据的全面采集和整合。通过智能电表、传感器和数据采集设备,实时获取电流、电压、功率等关键参数数据,并将这些数据集中存储和处理。采用先进的数据管理平台和云计算技术,实现大数据的高效处理和管理,确保数据的准确性和及时性,为后续的统计分析和决策提供坚实的数据基础[6]。利用数据挖掘技术和统计分析方法,对采集到的大量数据进行深入分析和挖掘,发现潜在的管理优化机会和问题点。通过分析历史数据和模式识别算法,可以预测电力系统的负荷变化趋势和异常事件,制定相应的调控策略。借助统计分析工具对电力系统的运行效率、线损率、负荷分布等进行实时监测和评估,及时发现并解决能源浪费和损失问题。这种数据驱动的管理决策过程,能够大幅提升管理效率和响应速度,使电力系统在保持稳定运行的同时,尽可能降低线损率,实现资源的有效利用和经济效益最大化。

结束语:

通过实施电力计量自动化技术,可以显著改善线损管理的效率和精度。精准的线损管理模型能够准确预测和分析损耗来源,为制定针对性的管理策略提供科学依据;自动化生成的线损分析报告使得管理人员可以快速了解和响应异常情况,及时调整运行策略;实时监测系统能够全面监控电力系统各个节点的运行状态,及时发现并处理问题,有效减少损耗;自动化统计方法的应用提升了数据处理的效率和准确性,为长期线损管理策略的制定提供了可靠支持。

参考文献:

[1]石忻,董瓛.电力计量自动化在线损管理中的应用探析[J].电力系统装备,2022(11):186-188.

[2]高树飞,李淑琴.电力自动化计量系统在电力线损管理中的应用分析[J].模型世界,2023(18):101-103.

[3]肖莉莉.基于对自动化计量系统在电力线损管理中的应用研究[J].数字化用户,2023(41):69-70.

[4]黄沐,朱琦,张越.电力计量自动化在线损管理中的应用探讨[J].数字化用户,2023,29(18):226-228.

[5]陈佳浩,姜宇晴.计量自动化系统在电力营销中的应用[J].集成电路应用,2023,40(5):120-121.

[6]夏武,黄聪,梁诚宁,等.计量自动化系统中的电能计量装置监测研究[J].无线互联科技,2023,20(7):47-49,67.

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