配电部门损失及最小化技术综述

Mehebub阿拉姆¹， Sk Mohammad Yasin¹，曼德拉收获²

助理工程师(电气)，达摩达尔谷公司，西孟加拉邦，印度
助理工程师(电气)，M .N达斯图尔公司私人有限公司，西孟加拉邦，印度

摘要

本文综合分析了配电行业中发生的技术损失和商业损失的总和，重点讨论了减少损失和提高供电效率的问题。已经确定了技术损失和非技术损失的不同主要方面，并在此基础上提出了一些补救措施，以减少损失并促进提高配电系统的整体效率。本文的主要目标是实现一个非技术性损失可忽略不计的配电系统。还进行了一些案例研究(CESC,NDPL)，以反映已经实施的减少损失技术的可行性。这可能为能源规划者和管理者提供进一步的策略。

关键字

总技术和商业损失(AT & C)，分配部门，损失最小化，CESC, NDPL, APDRP

介绍

配电部门，发电-输电-配电链条中的创收环节显然是电力行业价值链中最薄弱的环节，并有可能使整个电力行业改革进程脱轨。虽然该国的发电部门正在努力满足不断增长的需求，但配电部门一直在亏损中挣扎，并一直受到印度政府采取的各种措施的关注，以使国家DISCOMs/公用事业公司可行。

分发提供了关键的最后一英里连接，并拥有不同的、数量众多和不同的消费者。尽管大多数seb已被拆分，但配电仍在很大程度上处于政府公用事业公司的控制之下。分拆后，其在健全商业原则的监管下的经营并未取得预期效果。由于总技术和商业(AT&C)损失高，配电公用事业的财务状况恶化，无法严格按照原则和精神修改关税，补贴负担增加，行业对国内消费者和农民的交叉补贴，计费效率低，更重要的是需要购买昂贵的电力来度过短期赤字，这些都在侵蚀政策举措的好处。他们的平均供应成本(ACS)和平均实现收入(ARR)之间的差距正在增加，并已超过每千瓦时1.50美元，导致这些公用事业的净值进一步下降。

为了减少损失，提高系统效率，制定了策略[1]。配电改革的政策举措旨在系统升级、减少损失(技术和商业损失总额)、控制盗窃、面向消费者、商业化、分散的分布式发电和农村地区的供应，引入竞争。

各种损失

电力系统损失可分为以下几类:

技术损耗:技术损耗是自然发生的损耗(由电力系统内部的动作引起)，主要由电力系统组件(如传输线、电力变压器、测量系统等)的功率损耗组成。技术损失是可以计算和控制的，只要电力系统由已知数量的负荷组成。技术损失易于模拟和计算。改进信息技术和数据采集。也使计算和验证更容易。

非技术损失(NTL):另一方面，非技术损失是由电力系统外部行为引起的，或者是由技术损失计算未能考虑到的负载和条件引起的。NTL比较难以测量，因为系统操作人员往往无法解释这些损失，因此没有记录信息。

输配电损耗:输配电损耗之和称为输配电损耗。

技术和商业总损失(AT & C):技术和开发损失和由于未实现计费需求而造成的损失的总和称为技术和商业总损失(AT & C损失)。

AT & C损耗(%)=[(能量输入-已实现能量)× 100] /能量输入

实现能量=[能量账单X收集效率]

回收效率(%)=[已实现金额× 100] /计费金额

AT & C损失是衡量分销业务整体效率的透明指标，因为它衡量的是技术和商业损失。

为什么损失最小化至关重要?

供应给配电公司的所有能源并不会到达最终消费者手中。在输配电系统中，大量的能量以技术损失和非技术损失的方式损失。配电系统是电力系统中技术性和非技术性损失最大的系统。我国输配电损失在1966-67年间约为15%，到2011-12年逐渐增加到28.36%。输配电总损耗约为30-50%。损失的主要部分仅发生在分销部门，占总T&D损失的80-90%。盗窃电力的成本是每年2千万卢比，印度所有国家电力局每年造成的总损失是2.6千万卢比。

世界发达国家的输配电损失在6%至11%之间。即使在许多发展中国家，研发损失也比印度少。根据CEA发布的技术开发损失，考虑到印度的情况，将不同邦[3]，[4]的技术开发损失控制在10 - 15%以内是合理的。从2006-07年到2010-11年，所有公用事业累计亏损。所有公用事业的损失(按权责发生制计算)从2008-09年度的24796亿卢比增加到2009-10年度的30466亿卢比。在2010-11年度，所有公用事业的总亏损减少到29701亿卢比。

随着国家监管委员会的成立，对T&D损失的准确估计变得越来越重要，因为损失水平直接影响到销售和购电需求，因此影响到委员会对公用事业公司电价的确定。较高的AT & C损失对关税和经济都有严重的影响。因此，尽量减少这种损失是至关重要的。

at&c损失原因

以下是我国技术损失高的主要原因

•输电和配电投资不足，特别是在次级输电和配电方面。虽然发电和T&D之间的期望投资比应该是1:1，但在1956年至1997年期间，这一比例下降到1:0.45。投资少导致分配系统负荷过重，而没有相应的加强和扩大。

•次级输配电系统的无序增长。

•向新地区扩展电力供应的短期目标。

•通过11kV和LT长线路实现大规模农村电气化。

•转换阶段过多，负载管理不当，VAR补偿不足

•农村地区用于农业抽水的设备质量差，

•城市地区的冷气机和工业负荷。

盗窃和盗窃在印度的输电和配电损失中占很大一部分。能源盗窃主要由两类消费者犯下，即非消费者和真正的消费者。以下是一些非法采集或消耗电力的模式:

•进行未经授权的负载扩展，特别是那些带有“惠普”字样的负载“关税。

•通过机械抽动、放置强力磁铁或用异物干扰光盘旋转来篡改仪表读数。

•通过远程控制停止仪表。

•故意燃烧仪表，绕过仪表。

•改变端子接线顺序。

•改变ct。比例和减少记录。

•抄表和记录错误。

•仪表测试和校准不当。

损失最小化技术

A.减少技术损失

造成高技术损失[6]的原因多种多样，需要采取不同的补救措施，将其降低到可接受的水平。

短期措施:

技术系统中[6]、[8]损失的即时改善和减少是基于样本研究、统计审查/从现有系统详细收集的信息/数据的分析。这些都是:

i.网络重构——它提供了一个处理增加的需求和提高系统可靠性的选项

2网络中的导体更换-较低的导体尺寸会导致高欧姆损失和高电压降，从而导致收入损失，因为消费者的消费，因此收入减少。建议的做法是查明导体是否能够在正确的电压下提供消费者的峰值需求，即电压降必须保持在2003年电力法规定的允许范围内。

3防止绝缘子泄漏——绝缘子破裂和绝缘子闪络经常导致停电和收入损失。根据污染的性质，使用合适的绝缘子材料，并设计保护蠕变老化路径，有助于减少绝缘子失效。预防措施包括定期检查和热线清洗。

iv.自动电压升压器-它类似于串联电容器的有载分接开关，它以离散步骤提高其位置点的电压。这反过来又改善了电压分布，并减少了超出其位置的部分向接收端的损失。它在四个相等的步骤中有10%的总电压提升，并且损失减少与电压提升成正比。

v.加强配电变压器的管理-在这方面可采取以下措施:

•增加/增加配电变压器和在负荷中心重新安置配电变压器。

变压器用户终端出现低电压(低于声明电压)

•通过在低负荷下运行的超大变压器、尺寸过小的变压器、二次侧负载不平衡、套管上的连接器、低油位/漏油、铁芯上的热点、使用节能配电变压器(DT)来防止变压器损失。

vi.负载平衡和负载管理-如果配电线路的三个阶段或馈线之间的负载进行重新分配，将减少损失。确定负载平衡的最佳方法是为所有三个阶段构建当前持续时间曲线。配电自动化和SCADA(监控和数据采集系统)是负荷管理的重要工具，应该引入。

7电容器安装-使用电容器来纠正功率因数差是一种行之有效的、具有成本效益的方法，可以减少配电系统的损失并使收入最大化。在大多数LT配电电路中，发现功率因数(PF)范围为0.65至0.75。通过降低系统电抗，可使运行状况得到全面改善。这可以通过以下方式应用并联电容器来实现-跨单个客户，LT和11 kV馈线上的优势点，配电变压器和33kV/11 kV变电站。

8改善接头和连接-接头不当是架空和地下系统中能量损失的一个来源。接头的电导率不应小于导体的等效长度。在保护系统运行所需的时间内，接头应能够承受最大故障电流而不发生故障或劣化。

9HT/LT比值增加——众所周知，HT/LT比值高，损失就会低。由线路提供的给定功率的损耗与其工作电压的平方成反比。工作电压越高，线路损耗就越低。因此，通过增加HT线，可以减少损失。

x.采用高压配电系统(HVDS) -采用高压配电系统，将现有的LVDS转换为HVDS，可适当减少技术损失。

西预防性和定期维护——应注意优化预防性维护，因为预防性维护引起的每次停机也是收入损失的来源。通过仔细的设计和健康的安装实践，可以将故障最小化。预防性维护可以进行的活动有架空线路的维护、复卷变压器、监测变压器罐温度、保护装置的使用、改进的套管、变压器油测试、损坏部件的修理。

长期措施:

长期措施包括升级、加强和改进一个循环的分输配电系统，以满足未来5至10年的负荷需求。编制长期计划的工作如下:

i.收集从电网分站到用户的现有负荷、运行状况、预期负荷预测等数据。

2现有系统的映射和分析。

3负荷预测和网络升级计划。

iv.技术选择，包括系统现代化的功能集成。

v.评估各种备选方案以获得成本最小的最优解决方案。

vi.编制成本估算和工程分期及其成本。

7财务分析。

B.减少商业损失:

减少商业损失的措施取决于造成损失的因素。这些都是:

i.控制非客户和客户直接窃听的措施-防止直接窃听盗窃;采用架空成束电缆/部分绝缘低温电缆;公共关系和宣传活动的效用

2控制现有客户窃取能源的措施

•电能表应装在一个单独的盒子里，密封，消费者无法接触到。熔断器切断应在仪表后提供

•应使用多芯PVC电缆作为服务干线，而不是单芯电线

•对篡改计量封条等行为可能会处以严厉的处罚。

•盗窃电力应作为一种社会和经济犯罪进行宣传，并应告知人们电力法律在这方面的规定。

3采取措施减少有缺陷的计量，例如:卡住的电表、经常报告的耗电量为零的情况而不作任何评论、在中断服务时不断记录读数、电表容量与负荷之间没有关联、采用错误的乘法系数(MF)来计费，因为MF的变化没有通知计费机构等。

iv.仪表安装-

它通常被认为是一种低技能、劳动导向的活动。必须对防止收入损失给予应有的重视。防止这种情况的某些安装实践包括

•具有视觉上可追踪且无接头的输入电缆，收缩包装密封接头

•具有清晰可见和易于检查的密封件

•将仪表和ct安装在一个有透明窗口的盒子内

•确保安装高度和位置，便于仪表的可读性

•在公众视野内的公共领域定位仪表

v.改进开票和收款的措施

正确的账单和及时的账单交付对提高税收有很大的帮助。应避免正常的投诉，如未收到/迟收到账单、错误的账单、错误的阅读状态、错误的计算等。

vi. UsersÃ①Â ' Â{协会、联合会和特许经营商的计费和收款-

2003年的《电能法》明确了usersÃ①Â′Â′协会、合作社、村务委员会和特许经营商在电力领域的作用。

7减少商业损失的法律措施

2003年的《电力法》给电力部门的各个方面带来了根本性的变化。该法案的相关条款为55、126、127、135、138、145、150、151、152、153、154、156、157、168、169、170和171。

案例研究

A. NDPL(北德里电力有限公司):

到2001年，新德里输配电的损失率达到53%。这些损失的很大一部分是由于盗窃。德里Vidyut董事会长期以来亏损严重，只有在财政支持下才能生存下来。德里政府邀请投标购买该公用事业公司51%的股份。这些投标不是基于公用事业公司的资产水平，而是基于减少电力损耗的目标，这将构成电价决定的基础。报价中电力损失降幅最大的私营企业将赢得拍卖。印度最大的私营公用事业公司之一塔塔电力公司赢得了拍卖，并获得了该公司51%的股份。剩下的所有权由德里的政府保留。塔塔随后聘请专业人士担任高层管理;授权使用资讯科技服务; and cracked down on electricity theft by installing meters and tracking consumption trends. As a result, Tata Power brought down transmission and distribution losses from 52% in 2002 to 18.5% in 2008[7].

B.加尔各答电力供应公司:

缺乏法律和秩序基础设施(与电力市场盗窃控制有关)以及国家电业局(SEB)工作人员的低效管理，导致盗窃案件频发。然而，偷电的不仅仅是穷人。seb在维护客户的计算机记录和维护操作仪表方面效率低下。特别是，农业或农村客户没有计量。例如，在奥里萨邦，直到20世纪90年代SEB私有化，40%的电表才被读取。在卡纳塔克邦，也有40%的电力供应没有电表。通过本案例研究，可以采取哪些措施来控制电力部门的盗窃行为。本案例研究调查了CESC的行动，这是一家拥有加尔各答和诺伊达公用事业的私营公司。CESC的所有者RPG集团采取了一系列措施来减少窃电现象，这些措施可以在该国其他地区复制。这些措施包括:

•第一件事是安装100%的计量，即使在小屋。

•更换所有有故障的仪表。

•轮换抄表员，以避免寻租和贿赂。

•在大型消费中心随机抽查。

•设立两个组-评估组(负责收集信息并报告异常消耗)和断线组(更换故障仪表，规范非法连接和断线)

•为部门经理设立奖励计划，设定低盗窃水平。

•通过管理信息系统(MIS)为每个客户分配唯一的识别号码和计费记录。

这些措施有助于降低诺伊达和加尔各答的电力损失，分别为7%和13.2%。

政府计划

印度政府在电力部门发起了各种改革，目的是为国家电力公用事业公司带来商业可行性。

答:(APDRP

为了实现商业可行性，电力部在2000-01年启动了加速电力发展计划(APDRP)[9]。该方案只有投资部分。然而，根据迪帕克·帕里克国家具体改革委员会的建议，激励因素也被纳入了重点，该计划在2002-03年被重新命名为重组加速电力发展和改革计划(RAPDRP)。它由两部分组成:

a部分-该部分帮助各州准备基线数据，以便在人口超过40万、年投入能源约350亩的项目地区使用新技术工具。

b部分-该部分为11kV级变电站、变压器/变压器中心的翻新、现代化和加强以及11kV级线路的重新布线提供了帮助。在特殊情况下，如果次级输电系统较弱，也应考虑在33千伏或66千伏电平加强。为了在该计划下获得援助，各州被要求组成国家电力监管委员会，并实现空调损失率在30%以上的公用事业公司每年减少3%和空调损失率在30%以下的公用事业公司每年减少1.5%的目标。

政府在第x计划期间批准了该计划，预算拨款为40000亿卢比，其中200000亿卢比用于投资部分，200000亿卢比用于激励部分。然而，政府在投资部分实际只分配了1232.2亿卢比，迄今为止，该部批准了583个项目，总估计支出为19180.46亿卢比。然而，公用事业公司只完成了约50%的工作，相当于9730.48亿卢比。在APDRP的激励部分，自该计划启动以来，19个邦向该部提交了激励申请，金额为10,795.69亿卢比。然而，经过独立评估机构的审查，只有8个州符合激励条件。这些邦总共发放了1536.62亿卢比的激励措施。

b .政策:

不同的政策[3]和计划，如拉吉夫·甘地·格莱米恩Vidyutikaran Yojana (RGGVY, 2005年4月)，农村配电骨干(REDB)，村庄电气化基础设施(VEI)，分散分布式发电(DDG)，国家电力基金(NEF)[3]等，已被GOI采用，以促进配电以及整个电力部门。在新能源基金下，第12个计划估计有2200亿卢比，假设平均每年5%的利息补贴，预计将从分配资金中提供。

建议

下面就尽量减少损失提出一些建议

•设立专门处理偷电案件的特别法庭和特别警察局。

•加强SLDC/NRLDC等，并为CERC、SERC等提供自主权。

•计量:100%计量馈线，配电变压器和消费者。

•实时能源核算和审计，采用AMR等

•100%计费/收款效率，在某些情况下(非真诚客户)采用预付费仪表。

•通过建设新线路/变电站和增加/升级现有配电基础设施来发展足够的配电基础设施。

使用系统开发技术/软件系统地规划和开发分销基础设施，消除目前随意/随意和临时的做法。

•根据全球最佳实践，适当维护分销基础设施。

•采用自动功率因数控制器(APFC)，能够自动打开和关闭，随时支付中心(ATP)，电子账单，客户服务中心，。

•所有大型工业和公用事业公司都有义务对其系统进行能源审计，以确定高损失区域，并采取补救措施减少损失。

•对能够将T&D损失减少到一定预先固定限额以上的公用事业公司的激励奖励计划。

•应鼓励金融机构为公用事业公司采取补救措施以减少T&D损失提供宽松贷款。

•应该开展宣传活动，让消费者意识到对未经授权使用电力的高额处罚。

•电力市场自由化:

•关税合理化:

由于各州的T&D损失并不一致，与违约率较低地区的消费者相比，违约率高地区的消费者应该被收取更多的费用。

•减少交叉补贴:

农业和家庭部门由商业和工业客户以及铁路的高于成本的关税交叉补贴[3]和[5]。事实上，与美国、德国和英国等发达国家相比，印度工业为其消耗的电力支付的价格要高得多，只有日本同行支付的价格更高。

•促进清洁发展机制和可再生能源的使用:

•执行、实现和交易国家能源效率任务的计划

•《联合国气候变化框架公约》中T&D损失的规定

•通过离网技术为农业提供能源

•分布式发电的最佳使用

•外包举报呼叫中心

•公用事业公司应为其系统准备现实的电力总体规划，以制定满足目标损失水平的战略。

根据美国电力研究所(EPRI)一段时间的研究，输配电系统各元件的损失通常如下所示

结论

从以上讨论中可以发现，造成AT & C损失的因素有很多，需要消除。在我国，同时消除所有的原因是极其困难的，应采取战略措施，减少或边缘化损失的主要原因。通过合理选择配电变压器、馈线、合理重组配电网、将并联电容器安置在合适的位置、防盗控制、采用升级技术等措施，可以降低配电损耗。应加快实施HVDS。对操作人员的培训将导致系统操作的改进。配电公司应做好初步投资的准备，考虑到未来的能源节约。