基于配用电大数据的供电电压监测与分析研究

大数据专题

Big Data Special Reports

2019年3月第22卷第3期

Mar. 2019,Vol. 22,No. 3电力大数据POWER SYSTEMS AND BIG DATA 基于配用电大数据的供电电压监测与分析研究

补敏'，丁泽俊2,钟锦群'，刘桓瑞2

(1.贵州电网有限责任公司兴义供电局，贵州兴义562400；2.南方电网科学研究院有限责任公司，广东广州510000；

3.广州供电局有限公司，广东广州510000)

摘要：提升电压合格率是供电企业的重要任务，要管理好该项指标，必须建殳起完整的、能够反映电网电压全貌

的供电电压监测管理体系，故该文提出了基于配用电大数据的供电电压监测与分析的思想。基于现有具备电压 监测功能的在线监测终端，实现变电站10 kV 母线、10 kV 馈线、配电变压器、各电压等级用户的电压全监测，从

而及时发现电压异常情况整合利用现有信息化系统的相关数据，深入分析电压异常原因，能快速定位瓶颈问

题结合某供电局实际案例，验证了基于配用电大数据的供电电压监测与分析的可行性和有效性。研究成果充

分整合利用了现有监测终端和信息化系统的大数据，不仅节省了电压监测的投资成本，而且为开展供电电压管理

研究探明了方向

关键词：电压；监测；配电变压器；大数据

文章编号：2096 -4633(2019)03 -0001 -07 中图分类号:TM712 文献标志码：B

电压是电能质量的重要指标之一随着经济社 会的快速发展和城镇化的不断推进，居民用电负荷

日益增长、用电方式和需求日趋多样化，用户对电压

质量提出了更高的要求：电压质量的好坏将直接影 响到客户设备的安全生产及产品质量的优劣，因此, 实现电压的全方位监测和分析变得尤为重要；

2010年国家电力监管委员会令第27号《供电

监管办法》明确规定了对电压合格率的监管要求。

供电电压合格率是一个集变电站母线电压、10 kV 线路电压及各电压等级用户受电电压为一体的全方

位、综合性考核指标要管理好该项指标,必须建立 起完整的、能够反映电网电压全貌的供电电压监测 管理体系，故该文提出了基于配用电大数据的供电

电压监测与分析的思路，即充分利用现有具备供电

电压监测功能的在线监测终端实现电压全方位监 测,进而更加快速、更加直观的发现电压异常 在此 基础上，整合利用现有信息化系统的相关数据深入 分析、定位真正异常所在，抓住瓶颈问题，有的放矢，

从而为改善电压质量提供决策支持：

1供电电压指标及监管要求

供电电压偏差的限值：35 kV 及以上供电电压

正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%；

20 kV 及以下三相供电电压偏差为标称电压的

±7%;220 V 单相供电电压偏差为标称电压的

+ 7% , - 10% ；对供电点短路容量较小、供电距离较

长以及对供电电压偏差有特殊要求的用户，由供、用

电双方协议确定。

《供电监管办法》明确规定了对电压合格率的

监管要求:在电力系统正常的情况下,城市居民用户

受电端电压合格率不低于95% ,10 kV 以上供电用 户受电端电压合格率不低于98% ,农村居民用户受 电端电压合格率符合派出机构的规定。

《供电监管办法》要求供电企业应当按照下列

规定选择电压监测点：①35 kV 专线供电用户和

110 kV 以上供电用户应当设置电压监测点；®35 kV 非专线供电用户或者66 kV 供电用户,10(6,20) kV 供电用户，每10 000千瓦负荷选择具有代表性的用

户设置1个以上电压监测点，所选用户应当包括对

供电质量有较高要求的重要用户和变电站10(6、

20) kV 母线所带具有代表性线路的末端用户；③低 压供电用户，每百台配电变压器选择具有代表性的 用户设置1个以上电压监测点，所选用户应当是重 要电力用户和低压配电网的首末两端用户

2基于配用电大数据的供电电压监测

电压监测是电压质量管理的基础，全方位的电

压监测有利于更加方便、更加快捷的发现电压异常

电力大数据第22卷

情况，从而为及时采取电压质量治理措施提供数据支持，

《电能质量供电电压偏差》中将供电电压监测点分为A、B、C、D四类。A类为带地区供电负荷的变电站和发电厂的20kV、10(6)kV母线电压；B类为20kV、35kV、66kV专线供电的和110kV及以上供电电压；C类为20kV、35kV、66kV非专线供电和10(6)kV供电电压;D类为380/220V低压网络供电电压“。

据了解，目前具备供电电压监测功能的在线监测终端有电压监测仪、电能质量监测装置、远动终端设备、馈线终端(FTU)、站所终端(DTU)、配电变压器监测终端(TTU)、负荷管理终端、配变监测计量终端、电子式电能表等，相关数据上传至电压监测系统、电能质量监测系统、调度自动化系统、配网自动化系统、计量自动化系统等信息化系统，充分利用以上在线监测终端的电压监测数据，其电压监测范围可覆盖10kV母线、10kV线路、公用配电变压器、各电压等级用户r2-'3]o具备供电电压监测功能的在线监测终端如表1所示。

表1具备供电电压监测功能的在线监测终端

Tab.1Online monitoring terminal with power supply voltage monitoring function

电用监测点类别监测对象在线监测终端信息化系统

电压监测仪电压监测系统

A类10kV母线电能质量监测装置电能质量监测系统远动终端设备调度自动化系统电子式电能表计量自动化系统电压监测仪电压监测系统

B类

35kV专线用户电能质量监测装置电能质量监测系统110kV及以上用户远动终端设备调度自动化系统

电子式电能表计量自动化系统

c类35kV非专线用户

电压监测仪

电能质量监测装置

馈线终端

电子式电能表

负荷管理终端

电压监测系统

电能质量监测系统1()kV用户配网自动化系统

计量自动化系统

I)类380/220V低圧用户

电压监测仪

配电变压器监测终端

配变监测计量终端

电子式电能表

电压监测系统

配网自动化系统

计量自动化系统

3基于配用电大数据的供电电压分析基于配用电大数据的供电电压分析，通过对各类信息化系统中的电网设备基础资料、电网运行数据等进行关联分析，从而更加直观、更加快捷的定位真正异常所在，避免了理论计算结果与实际运行数据的偏差供电电压具体问题定位及原因分析主要从变电站10kV母线、10kV线路、配电台区等环节展开。

3.1变电站10kV母线电压分析

变电站10kV母线电压分析重点关注主变压器的运行档位、主变压器的有载/无载、(容性/感性)无功补偿率、无功补偿装置可用/投运率、AVC等因素。当10kV母线电压不合格时，需充分利用调度自动化系统、生产管理系统的相关数据开展问题分析工作|19-M]o变电站10kV母线电压异常分析所需数据如表2所示。

通过对以上数据的分析，可初步定位导致变电站10kV母线电压合格率低的可能原因：主变压器运行档位不合理;主变压器为无载调压变压器，其电压调控能力相对较弱；容性和感性无功补偿装置配置不合理;变电站并联无功补偿率不合理;变电站无功补偿装置利用率较低；变电站不具备AVC功能,其电压调控能力相对较弱。

3.210kV线路电压分析

10kV线路电压分析重点关注10kV线路供电

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