《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》是國家電網公司、國網安徽省電力公司黃山供電公司於2015年9月7日申請的發明專利，該專利申請號為2015105646861，公布號為CN105117854A，專利公布日為2015年12月2日，發明人是王文林、唐龍江、程金松、宋浩傑、李閱。
《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》包括主三相電路，設定在主三相電路上的主配電變壓器，連線在主三相電路上的各次級三相電路，分別連線在次級三相電路上的N個用電區域，還包括管理平台，設定在主配電變壓器低壓側各相位上的三個總分相計量表，每個用電區域的三相接入端對應設定一個次級分相計量表。該發明能夠有效解決2015年9月之前的台區線損管理系統都是針對台區或不同電壓等級來綜合管理線損的而沒有精細化到A、B、C三相的各相線損計算管理的問題，能夠廣泛套用於台區低壓分相線損管理系統領域。
2020年7月17日，《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種台區低壓分相線損管理系統及方法
- 公布號：CN105117854A
- 公布日：2015年12月2日
- 申請號：2015105646861
- 申請日：2015年9月7日
- 申請人：國家電網公司、國網安徽省電力公司黃山供電公司
- 地址：北京市西城區長安街86號
- 發明人：王文林、唐龍江、程金松、宋浩傑、李閱
- 代理機構：深圳市百瑞專利商標事務所
- 代理人：李振泉、楊大慶
- Int.Cl.：G06Q10/06(2012.01)I；G06Q50/06(2012.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
在中國存在很多的山區小縣，工業基礎薄弱縣域經濟欠發達。用電負荷小、不集中，供電區域廣，10千伏線路長、公用配變多，客戶專變少，工業電量小、低壓售電量占整個售電量比重超過50％等客觀因素，是黟縣公司當前的現實狀況。這一特殊的現實客觀條件，構成了我公司用電結構極不合理的現實狀況，也是我們要面對的現實問題。同時，由於生活照明、非居、營業性等三種負荷，占整個用電負荷近60％，集中在晚尖峰時段用電的頻率高、用電高峰持續的時間短、低谷時段的負荷只有尖峰時段負荷的10％；公用配變在晚尖峰時段，在低壓線路側出現低電壓的現象十分普遍。
線損中低壓線損占了很大份額，尤其是農網改造實施後，大家對低壓線損越來越重視，但是2015年9月之前的線損管理系統都是針對台區或不同電壓等級來綜合管理線損的而沒有精細化到A、B、C三相的各相線損計算管理，在農村低壓線損管理中操作性、實用性不強，較難判定出線路損耗大的準確部位。但是根據電力行業的發展來看，線損分相線管理比較容易找到台區線損管理中存在的問題，低壓線損分相線管理這個發展趨勢是必然的，應該建立一套完善的管理系統進行科學、有效地管理。
發明內容
專利目的
《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》的目的是提供一種台區低壓分相線損管理系統，解決2015年9月之前的台區線路管理系統對三相平衡及線損的管理不夠精細化的問題。
技術方案
《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》包括主三相電路，設定在主三相電路上的主配電變壓器，連線在主三相電路上的各次級三相電路，分別連線在次級三相電路上的N個用電區域，還包括管理平台，設定在主配電變壓器低壓側各相位上的三個總分相計量表，次級三相電路對應每個用電區域接入端的三相相位上均設定一個次級分相計量表；
管理平台包括用於採集客戶基礎信息、客戶用電信息、總分相計量表信息、次級分相計量表信息、客戶負荷數據信息的數據信息採集單元，用於對接收自數據信息採集單元的數據進行計算分析的分析計算單元，用於對外輸出展示各數據信息的數據輸出展示單元，用於存儲接收自數據信息採集單元和分析計算單元數據的資料庫；
分析計算單元包括用於根據客戶基礎信息、客戶用電信息、客戶負荷數據信息對客戶用電性質和用電時段進行判斷，並根據用電性質和用電時段將客戶按用電負荷平均分配到主三相電路和次級三相電路的三相，同時將相對集中的客戶劃分成同一用電區域的三相負荷平衡劃分單元；用於根據接收自各總分相計量表和各次級分相計量表的數據信息，判斷各用電區域接入端對應的三相、各次級三相電路三相和主三相電路三相是否平衡的三相平衡判斷單元；用於根據存儲資料庫中的各總分相計量表數據信息和各次級分相計量表的數據信息，得到各單相的月度、季度或年度的線損值和線損率的線損計算單元。
優選的，數據輸出展示單元包括用於顯示各總分相計量表數據信息的第一顯示單元、用於顯示各次級分相計量表數據信息的第二顯示單元。
優選的，數據輸出展示單元還包括和三相平衡判斷單元相接的告警提示單元，告警提示單元對應主配電變壓器低壓側和各用電區域接入端分別設定有告警提示模組；告警提示模組包括蜂鳴器和警示燈。
一種台區低壓分相線損管理方法，包括如下步驟：
步驟1、通過三相負荷平衡劃分單元將客戶按用電負荷平均分配到主三相電路和次級三相電路的各相上；包括如下步驟：
a、根據通過數據信息採集單元採集到的客戶基礎信息將相對集中的客戶劃分至一個用電區域，將連線在同一次級三相電路上的用電區域按照距離主三相電路的線路長短由近及遠分為第1用電區域、第2用電區域、…、第N用電區域；
b、根據通過數據信息採集單元採集到的客戶基礎信息、客戶用電信息、客戶負荷數據信息對客戶用電性質和用電時段進行判斷，並根據用電性質和用電時段將屬於第N用電區域的客戶按用電負荷儘可能平均分配到次級三相電路的三相上；
c、在計入經過b步驟分配後的次級三相電路的三相上用電負荷數據的基礎上，將第N-1用電區域的客戶按照步驟b所述方法儘可能平均分配到次級三相電路的三相上，以此類推，直至將第1用電區域的客戶儘可能平均分配到次級三相電路的三相上；
步驟2、通過三相平衡判斷單元，根據接收自總分相計量表和各次級分相計量表的數據，判斷各用電區域、各次級三相電路和主三相電路是否三相平衡；如果三相差值達到設定值時，傳送報警信號給相應的告警提示模組，從而打開蜂鳴器和警示燈；
步驟3、通過線損計算單元，按月、季度或年對存儲在資料庫11中的各總分相計量表數據信息和各次級分相計量表的數據信息進行計算，得到主三相電路各相位、各次級三相電路各相位、各用電區域接入位置對應的各相位的線損值和線損率，並將結果輸出給數據輸出展示單元。
為了使得主三相電路的三相儘可能平衡，在步驟1中還包括步驟d，通過步驟a、b、c所述方法將客戶儘可能平均到各次級三相電路的三相上；根據各次級三相電路的各相用電負荷數據，計算出主三相電路的各相用電負荷數據，並判斷主三相電路是否三相平衡，如果不平衡，則通過調整各次級三相電路三相對應主三相電路三相的接入順序，使得主三相電路的三相儘可能平衡。
改善效果
《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》的有益效果：通過對各用電區域接入的三相、各次級三相電路的三相和主三相電路的三相實現用電負荷的極可能平衡劃分，以達到三相平衡的目的，同時通過三相平衡判斷單元實時監控各用電區域接入的三相、各次級三相電路的三相和主三相電路的三相是否平衡，以便於人員實現對線路的監控，及根據數據輸出展示單元對外輸出展示的數據，便於實時監控管理三相電路。線損計算單元能夠精準得到各用電區域接入相、次級三相電路各相、主三相電路各相的月度、季度、年度線損值及線損率。
附圖說明
圖1為總分相計量表和次級分相計量表的安裝示意圖。
圖2為該發明的結構框圖。
技術領域
《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》涉及一種台區低壓分相線損管理系統及基於該系統的管理方法。
權利要求
1.《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》包括主三相電路（1），設定在主三相電路（1）上的主配電變壓器（2），連線在主三相電路（1）上的各次級三相電路（3），分別連線在次級三相電路（3）上的N個用電區域（4），其特徵在於：還包括管理平台（7），設定在主配電變壓器（2）低壓側各相位上的三個總分相計量表（5），次級三相電路（3）對應每個用電區域（4）接入端的三相相位上均設定一個次級分相計量表（6）；
管理平台（7）包括用於採集客戶基礎信息、客戶用電信息、總分相計量表信息、次級分相計量表信息、客戶負荷數據信息的數據信息採集單元（8），用於對接收自數據信息採集單元（8）的數據進行計算分析的分析計算單元（9），用於對外輸出展示各數據信息的數據輸出展示單元（10），用於存儲接收自數據信息採集單元（8）和分析計算單元（9）數據的資料庫（11）；
分析計算單元（9）包括用於根據客戶基礎信息、客戶用電信息、客戶負荷數據信息對客戶用電性質和用電時段進行判斷，並根據用電性質和用電時段將客戶按用電負荷平均分配到主三相電路（1）和次級三相電路（3）的三相，同時將相對集中的客戶劃分成同一用電區域（4）的三相負荷平衡劃分單元（12）；用於根據接收自各總分相計量表（5）和各次級分相計量表（6）的數據信息，判斷各用電區域（4）接入端對應的三相、各次級三相電路（3）三相和主三相電路（1）三相是否平衡的三相平衡判斷單元（13）；用於根據存儲資料庫（11）中的各總分相計量表數據信息和各次級分相計量表的數據信息，得到各單相月度、季度、年度的線損值和線損率的線損計算單元（17）。
2.根據權利要求1所述的台區低壓分相線損管理系統，其特徵在於：數據輸出展示單元（10）包括用於顯示各總分相計量表（5）數據信息的第一顯示單元（14）、用於顯示各次級分相計量表（6）數據信息的第二顯示單元（15）。
3.根據權利要求2所述的台區低壓分相線損管理系統，其特徵在於：數據輸出展示單元（10）還包括和三相平衡判斷單元（13）相接的告警提示單元（16），告警提示單元（16）對應主配電變壓器（2）低壓側和各用電區域（4）接入端分別設定有告警提示模組；告警提示模組包括蜂鳴器和警示燈。
4.一種台區低壓分相線損管理方法，其特徵在於：包括如下步驟：步驟1、通過三相負荷平衡劃分單元（12）將客戶按用電負荷平均分配到主三相電路（1）
和次級三相電路（3）的各相上；包括如下步驟：a、根據通過數據信息採集單元（8）採集到的客戶基礎信息將相對集中的客戶劃分至一
個用電區域（4），將連線在同一次級三相電路（3）上的用電區域（4）按照距離主三相電路（1）的線路長短由近及遠分為第1用電區域、第2用電區域、…、第N用電區域；
b、根據通過數據信息採集單元（8）採集到的客戶基礎信息、客戶用電信息、客戶負荷數據信息對客戶用電性質和用電時段進行判斷，並根據用電性質和用電時段將屬於第N用電區域的客戶按用電負荷儘可能平均分配到次級三相電路（3）的三相上；
c、在計入經過b步驟分配後的次級三相電路（3）的三相上用電負荷數據的基礎上，將第N-1用電區域的客戶按照步驟b所述方法儘可能平均分配到次級三相電路（3）的三相上，以此類推，直至將第1用電區域的客戶儘可能平均分配到次級三相電路（3）的三相上；
步驟2、通過三相平衡判斷單元（13），根據接收自總分相計量表（5）和各次級分相計量表（6）的數據，判斷各用電區域（4）、各次級三相電路（3）和主三相電路（1）是否三相平衡；如果三相差值達到設定值時，傳送報警信號給相應的告警提示模組，從而打開蜂鳴器和警示燈；
步驟3、通過線損計算單元（17），按月、季度或年對存儲在資料庫（11）中的各總分相計量表數據信息和各次級分相計量表的數據信息進行計算，得到主三相電路（1）各相位、各次級三相電路（3）各相位、各用電區域接入位置對應的各相位的線損值和線損率，並將結果輸出給數據輸出展示單元（10）。
5.根據權利要求4所述的台區低壓分相線損管理方法，其特徵在於：在步驟1中還包括步驟d，通過步驟a、b、c所述方法將客戶儘可能平均到各次級三相電路（3）的三相上；根據各次級三相電路（3）的各相用電負荷數據，計算出主三相電路（3）的各相用電負荷數據，並判斷主三相電路（3）是否三相平衡，如果不平衡，則通過調整各次級三相電路（3）三相對應主三相電路（1）三相的接入順序，使得主三相電路（3）的三相儘可能平衡。
實施方式
- 實施例1
如圖1、圖2所示的《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》包括主三相電路1，設定在主三相電路1上的主配電變壓器2，連線在主三相電路1上的各次級三相電路3，分別連線在次級三相電路3上的N個用電區域4，其特徵在於：還包括管理平台7，設定在主配電變壓器2低壓側各相位上的三個總分相計量表5，次級三相電路3對應每個用電區域4接入端的三相相位上均設定一個次級分相計量表6；管理平台7包括用於採集客戶基礎信息、客戶用電信息、總分相計量表信息、次級分相計量表信息、客戶負荷數據信息的數據信息採集單元8，用於對接收自數據信息採集單元8的數據進行計算分析的分析計算單元9，用於對外輸出展示各數據信息的數據輸出展示單元10，用於存儲接收自數據信息採集單元8和分析計算單元9數據的資料庫11；數據信息採集單元8還能用來採集配網GIS信息。
分析計算單元9包括用於根據客戶基礎信息、客戶用電信息、客戶負荷數據信息對客戶用電性質和用電時段進行判斷，並根據用電性質和用電時段將客戶按用電負荷平均分配到主三相電路1和次級三相電路3的三相，同時將相對集中的客戶劃分成同一用電區域4的三相負荷平衡劃分單元12；用於根據接收自各總分相計量表5和各次級分相計量表6的數據信息，判斷各用電區域4接入端對應的三相、各次級三相電路3三相和主三相電路1三相是否平衡的三相平衡判斷單元13；用於根據存儲資料庫11中的各總分相計量表數據信息和各次級分相計量表的數據信息，得到各單相月度、季度、年度的線損值和線損率的線損計算單元17。
數據輸出展示單元10包括用於顯示各總分相計量表5數據信息的第一顯示單元14、用於顯示各次級分相計量表6數據信息的第二顯示單元15。
數據輸出展示單元10還包括和三相平衡判斷單元13相接的告警提示單元16，告警提示單元16對應主配電變壓器2低壓側和各用電區域4接入端分別設定有告警提示模組；告警提示模組包括蜂鳴器和警示燈。
- 實施例2
一種基於實施例1所述台區低壓分相線損管理系統的台區低壓分相線損管理方法，包括如下步驟：
步驟（1）、通過三相負荷平衡劃分單元12將客戶按用電負荷平均分配到主三相電路1和次級三相電路3的各相上；包括如下步驟：
a、根據通過數據信息採集單元8採集到的客戶基礎信息將相對集中的客戶劃分至一個用電區域4，將連線在同一次級三相電路3上的用電區域4按照距離主三相電路1的線路長短由近及遠分為第1用電區域、第2用電區域、…、第N用電區域；
b、根據通過數據信息採集單元8採集到的客戶基礎信息、客戶用電信息、客戶負荷數據信息對客戶用電性質和用電時段進行判斷，並根據用電性質和用電時段將屬於第N用電區域的客戶按用電負荷儘可能平均分配到次級三相電路3的三相上；
c、在計入經過b步驟分配後的次級三相電路3的三相上用電負荷數據的基礎上，將第N-1用電區域的客戶按照步驟b所述方法儘可能平均分配到次級三相電路3的三相上，以此類推，直至將第1用電區域的客戶儘可能平均分配到次級三相電路3的三相上；
步驟（2）、通過三相平衡判斷單元13，根據接收自總分相計量表5和各次級分相計量表6的數據，判斷各用電區域4、各次級三相電路3和主三相電路1是否三相平衡；如果三相差值達到設定值時，傳送報警信號給相應的告警提示模組，從而打開蜂鳴器和警示燈，提醒工作人員；
步驟3、通過線損計算單元17，按月、季度或年對存儲在資料庫11中的各總分相計量表數據信息和各次級分相計量表的數據信息進行計算，得到主三相電路1各相位、各次級三相電路3各相位、各用電區域接入位置對應的各相位的線損值和線損率，並將結果輸出給數據輸出展示單元10。
為了使得主三相電路3的各相也達到三相平衡的目的，在步驟1中還包括步驟d，通過步驟a、b、c所述方法將客戶儘可能平均到各次級三相電路3的三相上；根據各次級三相電路3的各相用電負荷數據，計算出主三相電路3的各相用電負荷數據，並判斷主三相電路3是否三相平衡，如果不平衡，則通過調整各次級三相電路3三相對應主三相電路1三相的接入順序，使得主三相電路3的三相儘可能平衡。
榮譽表彰
2020年7月17日，《一種台區低壓分相線損管理系統及方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。
