专利名称：配网线损的实时测量方法
技术领域：
本发明专利涉及电力传输配网线路中线路损耗的测量。
背景技术：
配网一般指10千伏和以下的电力线路，以及线路中变电、配电、保护、控制等设备、设 施，是电力系统中直接向最终用户供电的重要部分。在供电过程中，配网不可避免地要产生 能量的损耗，这种损耗称为线损。线损是各级供电管理部门的一项必须考核的重要的综合性 技术、经济指标。
线损一般分为技术线损和管理线损，技术线损是由设备和线路本身的技术参数导致的能 量损失(如变压器的铜损和铁损，线路电阻、接触电阻引起电压降产生的发热损失等)，管理 线损是其它原因引起的损失(如人为窃电、线路漏电、短路等)。线损指标反映了供电企业配 网的建设是否先进，设计及安装工艺是否合理，也反映了供电管理水平的高低。
降低线损是各级供电部门的一项长期的任务，直接关系到供电企业的经济效益和能源的 有效利用，是关系到节约能源、保护环境、实现长期可持续性发展的重要工作。因此，测定 线损就是一件很重要的日常工作。
直到目前，配网线损的测定都不是测量得来，而是测算得来的。
一种常用的方法是统计法，按照一定的统计周期(例如按月)，将供电部门在本统计周期 内从上级电网购买的电量减去本统计周期本级电网的售电量，差值就是线损。这种方法主要 由于供电企业的日常管理工作。
另一种方法是理论计算法，根据线路的结构、材质、线径、走线长度等按照经验值或经 验公式估算线路的等效参数，再按理论值计算各种负荷条件下的损耗，这种方法一般是一些 线损计算软件使用。
这些传统线损测算方法有很大的局限性。
统计方法过于粗糙和笼统，统计周期太长，而且不同的统计数据难以保证统计时间段上 的完全一致，测算结果覆盖的范围也太大，难以及时有效地掌握线损情况，通常只能在事后 作为结算考核用。
理论计算的方法不可能完全做到和实际情况一致，理论估算只能得出原则性的结果，而 且结果可以说都是可以预见的(如线径粗、材质好、线路短、接点少、负荷分配平衡合理、 功率因数高则线损少)，只能反映正常状态下静止的情况，对于线路经长期运行由于气候、环 境的影响，造成线材腐蚀、接触不良，在负荷千变万化、瞬时情况时时不同的实际条件下， 怎么套用经验值或经验公式都不可能得到有意义的准确度。更何况还有线路故障或不良用户 窃电的因素，是完全不能预见的。
由上述可见，发展一种有效的线损测量方法是电力行业加强管理的迫切需要。
发明内容
所有供电网络都由电源侧、负荷侧和输电线路组成，电源侧送出的电能经过输电线路送 到负荷侧，线路上的损耗就是线损。由于实际的配电网非常复杂，分支很多，不少线路是架 空或者采用电缆入地，根本无法接近，更谈不上测量了。
可以采取只测量电源侧和负荷侧的电功率或电能，输电线路无损耗时，两者应该相等， 其差值也就是线损。
本发明的方法是在电源侧和负荷侧各安装电参数测量装置，有多个负荷时每个负荷都 要安装电参数测量装置，并将所有测量装置通过网络连接，网络中还有一个控制部件，使这 些装置组成一个完整系统，可以同时测量指定的参数并将数据集中到控制单元。测量线损时, 控制部件控制各测量装置同时测量指定的参数，并将测量结果通过网络集中，将负荷侧测量
结果总加起来，与电源侧结果比较，即可得到该瞬时的实际线损数值。
当各测量装置同时测量有功功率时，所得结果是有功功率的线损，该参数直接反映线路 损耗的大小，可以用于鉴别线路设计水平和施工质量、线缆和其它材料的优劣，是对实际生 产具有指导意义的重要参数。但线损瞬时值只反映在当前条件下的线路瞬时损耗，在不同负 荷状态(如不同的电压、电流值、不同的功率因数、不同的电网频率)和不同的环境条件(如 环境温度、湿度、气压、风速的变化)，该参数也都会随之发生变化，不光是绝对值会改变， 就连线损率(线路损耗功率/电源侧总功率)也会随时变化。这种线损称为实时线损或按功率 口径测得的线损。利用这个功能，可以鉴定验收线路敷设工程是否合格，评价确定某一线路 是否需要改造，定量判定线路维修改造的效果。
按规定的时间间隔，例如每5分钟测试一个实时线损值并记录保存起来，可以得到本线路 或台区的实时线损曲线，对于分析线路状况、查找问题(包括分析线路上有不良用户窃电行 为的规律)是十分有效的工具。
当各测量装置指定统一的起止时间，同时测量某一时间段的有功电能(电度)时，所得 结果是该时间段(一天、 一周、 一个月等等)有功电能的线损，该参数直接反映线路以至企 业管理水平的高低，可以用于小范围(一条线路或一个配变台区)的经济核算，是对现场管 理具有指导意义的重要参数。该线损值反映了在考核时间段内的线路平均损耗，是在此范围 内不同负荷状态和不同的环境条件变化的共同作用下的结果，时间段不同，该参数也会有变 化(春秋季和夏季、冬季差别会较大)，这种线损称为平均线损或按电能量口径测得的线损， 这个参数与前节背景技术内容中介绍的统计方法或估算方法得到的结果有本质的差别，就是 它的精度只取决于测量装置的精度，没有估计的因素，没有统计的时间差异，也没有大范围 统计(如全市、全局的总统计数)所带来的大锅饭影响，作为历史资料、定量评定工作成绩 的依据，实现岗位绩效定量考核，都有明显的作用，对提高企业管理会有很大的促进作用。
实际的配网中，电源侧通常是配电变压器或是一条线路的配电柜，负荷侧是本配网台区 或者本条线路的所有电力用户，输电线路就是相关的配网线路了。实际上，多数电源侧设备 (配电变压器或配电柜)通常都安装了关口表(电能表)，多数的低压电力用户也都实现了一 户一表，要使用本发明，还是具备一定的条件的，缺的只是网络和相关的控制装置。
当然，单独为了测量线损，连接大量的网络恐怕不太现实。好在有其它的系统可以利用， 请见具体实施方式
一节。
附图l ;利用基于配网台区测控网络的配网管理系统测量线损的示意图 图中1主站
2配网管理监测终端与主站的远程通讯信道
3支持配网台区测控网络的配网管理监测终端
4配电变压器
5输电线路
6用户房屋
7配网台区测控网络干线
8干线节点(支持配网台区测控网络的集抄集控装置) 9到用户的电源/信号线路 10配网台区测控网络支线
11支线节点(支持配网台区测控网络的集抄集控装置)
附图l表示一个基于配网台区测控网络的配网管理系统(已分案同时申请专利)。
具体实施例方式
本发明利用与本专利同时分案申请专利的《基于配网台区测控网络的配网信息管理系统》 和《支持配网台区测控网络的集抄集控装置》作为实时线损测量的基础，这种新型配网信息 管理系统以配变台区为管理单元，将信息管理延伸到台区的每一用户。
利用该系统实现实时线损测量的示意图见附图1。
配网信息管理系统由配网台区终端、配网台区测控网络、集抄集控装置、与远方主站的 通讯信道和主站组成。配网台区终端和集抄集控装置都支持配网台区测控网络。
配网台区终端是系统的信息枢纽，起承上启下作用，具有连接主站直至台区每台集抄集 控装置再延伸到每个用户的能力，系统才能成为一个整体，完成所有的系统功能。在本专利 涉及的实时线损测量方法中，起电源侧测量装置和网络控制器的作用。
配网台区测控网络在本专利涉及的实时线损测量方法中是连接各测量装置的网络，它由 配网台区终端引出，覆盖到该供电台区的每一户电力用户，范围与该配电变压器供电的用户 完全一致。如果限于客观条件不能达到上述要求，本系统也能够正常运行，但这时可能因部 分用户的错漏而影响线损测量的准确度。
网络拓扑结构方面，干线以总线型为主，网络节点采用支持配网台区测控网络的集抄集 控装置，连接在干线上的网络节点(以下称为干线节点)允许按照总线结构或星型结构，扩 展连接下一层的节点(以下称为支线节点)， 一般情况下，终端安装在变压器附近， 一个干线 节点对应一栋楼房，安装在该楼房的居中单元，每一支线节点对应并安装在该楼房的其它单 元。集抄集控装置与配网台区测控网络接口，与配网台区终端收发交换信息，与l户或多户 供电用户连接，可以测量用户的各种运行参数、抄读用户电度表，是本专利涉及的实时线损 测量方法中的可连网的负荷侧测量装置。
通常由配网台区终端发出一条命令，集抄集控装置接收命令并执行，然后将数据发送到 终端，终端计算汇总出结果并自动保存，在需要时传送到主站。
有了这个系统，本发明的方法很容易实现终端发出命令，要求各集抄集控装置测量当 前瞬时有功功率，同时终端也测量当前电源侧输出的有功功率，然后终端依次命令各集抄集 控装置将测量的结果上报，汇总后得到按功率口径测得的线损和线损率，整个过程只需几十 秒钟；定时重复启动这个过程，将每次的结果保存下来，就得到线损随时间变化的曲线。
要测量按电能口径的线损，只需要终端指定一个统一的时段，从时段开始，将电能计数 清零(只是清内部存贮单元，不是清零电度表)，配网台区终端和所有集抄集控装置(即电源 侧和所有负荷侧)累计电度，到时段结束时冻结这个累计值，上传到终端后，即可得到按电 能口径的线损值。
除了采用本节介绍的利用基于配网台区测控网络的配网信息管理系统实现本专利方法 外，利用现有的集抄网络，加以改造，也可能实现或部分实现本方法。
权利要求
1.一种配电网线路损耗的实时测量方法，由电源侧、全部负荷侧的电参数测量装置组成，其特征在于所有上述测量装置通过网络连接，并有一个控制部件，使这些装置组成一个完整系统，可以同时测量指定的参数并将数据集中到控制单元。
2. 如权利要求1所描述的配电网线路损耗的实时测量方法，其特征在于各测量装置 同时测量电源侧和所有负荷侧的有功功率，得到按功率口径的实时线损。
3. 如权利要求1所描述的配电网线路损耗的实时测量方法，其特征在于各测量装置 按照指定的同一时间间隔测量电源侧和所有负荷侧的有功电能量，得到按电能量口径的平均 线损。
4. 如权利要求1所描述的配电网线路损耗的实时测量方法，其特征在于本方法所用 测量装置、控制装置和网络利用基于配网台区测控网络的配网管理系统。
5. 如权利要求4所描述的配电网线路损耗的实时测量方法，其特征在于各测量装置 同时测量电源侧和所有负荷侧的有功功率，得到按功率口径的实时线损。
6. 如权利要求4所描述的配电网线路损耗的实时测量方法，其特征在于各测量装置 按照指定的同一时间间隔测量电源侧和所有负荷侧的有功电能量，得到按电能量口径的平均 线损。
全文摘要
配网一般指10千伏和以下的电力线路，是直接向用户供电的重要部分。供电中配网要产生称为线损的能量损耗，线损是供电企业必须考核的重要指标。目前配网线损的测定都不是测量得来，而是用统计法或理论计算法测算得来。在电源侧和所有负荷侧安装电参数测量装置，并将所有测量装置通过网络连接，一个控制部件使之组成完整的系统，同时测量指定的参数并将数据集中到控制单元，将负荷侧测量结果总加起来，与电源侧结果比较，即可得到该瞬时的实际线损数值。利用基于配网台区测控网络的配网管理系统，可测量实时线损或平均线损。
文档编号G01R31/00GK101206239SQ20071005287
公开日2008年6月25日 申请日期2007年8月1日 优先权日2007年8月1日
发明者许之端 申请人:许之端;朱 进