配网低压透明化解决方案

一、方案介绍

1、 背景与难题:

配电网作为电网的“神经末梢”,连接着电力主网和千家万户,是重要公共基础设施,也是新型电力系统发展的重要环节。目前,全国范围内的大多数存量台区仅实现首端配变、末端电表的运行监测,而低压线路处于监测盲区,难以支撑低压台区透明化监测,同时低压台区的运行管理长期存在缺乏对重过载、故障等异常快速定位、缺乏对低电压、三相不平衡等电能质量问题成因分析与靶向治理、台区技术线损计算准确性待提升的难题。

2、 技术路线:

基于此,本方案提出面向低压台区透明化的“云-边-端”解决路线,研制低压台区透明化边缘计算终端系列产品,包括低压配电网边缘计算终端、低压馈线监测组件及配套采集工具等。

该解决方案适用于低压配电台区,包括配电房、箱变、台架变等场景,针对低压配电台区配变或线路重过载隐患、三相不平衡、低电压、拓扑关系混乱、线损异常、用电异常等“老大难”的运行管理问题,该系列装置提供了完整的辅助解决方案。用户可根据不同台区类型和应用场景,选择系列产品进行灵活组合,实现分级重过载监测评估和辅助决策、停电感知告警、低电压监测、低压分支负荷管理、台区拓扑识别、新能源接入监测、台区线损分析等功能,有力保障低压台区运行的安全性与可靠性。


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台区应用框架图


二、产品功能分析

(1)停电感知功能:当低压出线、分支线路发生故障停电时,生成停电告警信号,自动上报,支撑低压分支故障快速定位与抢修运维。

(2)低电压监测功能:统计低压台区存在低电压的用户数量,并分析用户的低电压时长,在出现潜在隐患前即可经由预警装置给出提示,以便在较佳时间内提高维修效率,降低用电危险事件的发生率,终实现低压电气设备的稳定运行。

(3)负荷管理功能:三相不平衡的评估与调整将根据配变终端与低压出线的电流负荷曲线数据,通过三相不平衡评估模型可向运维人员提供调相容量的方案,并提供换相前和预估换相后的三相电流不平衡分析。

支持测量、记录低压出线(一级分支)、二级分支线路的分相电压、分相电流、温度曲线数据,记录间隔可以在1min~60min范围内设置,默认为15min,同时监测线路是否存在重过载异常情况。当低压分支发生重过载异常时,自动生成告警信号上报,支撑低压分支负荷调整运维。

(4)拓扑识别功能:通过终端对配电台区母线电气参数、低压出线电气参数、电能表负荷曲线等数据分析,自动识别台区户变关系、线户关系、相户关系,为运维人员快速锁定台区拓扑关系异常的电能表,并为其他高级应用提供数据支撑。

(5)新能源接入监测:在具备光伏设备与充电桩等智能设备情况下,通过宽带载波通信,实现新能源设备接入监测高级应用。

(6)台区线损分析功能:该功能通过台区内电表所属的变-线-相-户拓扑关系,实现台区内部的线损精细化分析,其中包括台区、出线以及相序三级,准确合理地描述低压配电网的线损构成,并可对异常的线损进行告警。功能还提供管理线损和技术线损分析,为制定降损措施提供技术依据。


三、成功案例

本方案适用于所有低压配电台区,包括配电房、台架变和箱变等,产品体积小巧轻便,采用全插拔式防触电接口设计,支持快速安装部署。该解决方案已被多个地市供电局进行推广覆盖应用,用户反馈产品效能良好。

1、部署应用场景


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配电房


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台架变


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箱变

2、现场安装部署示意图


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低压配电网边缘计算终端Ⅱ型


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低压馈线监测组件Ⅰ型(室内穿刺型)+Ⅱ型(室外穿刺型)


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低压配电网边缘计算终端Ⅱ型


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低压馈线监测组件Ⅱ型(室外普通型)+Ⅱ型(室外普通型)