試析電能量信息采集系統(tǒng)中的畸變數(shù)據(jù)

李素蘭

【摘要】文章首先介紹了電能量信息采集系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，然后分析了電能量采集系統(tǒng)的建設(shè)，最后探討了電能量信息采集系統(tǒng)中的畸變數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】電能量信息，采集系統(tǒng)，畸變數(shù)據(jù)

一、前言

由于多種原因，在供電企業(yè)內(nèi)部，存在一些分散、孤立的信息采集系統(tǒng)。如何將這些信息采集子系統(tǒng)整合起來(lái)，以發(fā)揮采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整體優(yōu)勢(shì)、深化系統(tǒng)功能應(yīng)用、提高工作效率，是各供電企業(yè)都不同程度存在的一個(gè)問(wèn)題。

二、電能量采集系統(tǒng)建設(shè)分析

1、實(shí)現(xiàn)用電信息的及時(shí)收集和掌握

為了加快電費(fèi)結(jié)算周期，分析和預(yù)測(cè)電力市場(chǎng)需求，優(yōu)化和評(píng)價(jià)市場(chǎng)策略，需要實(shí)時(shí)采集客戶(hù)的各類(lèi)用電參數(shù)，掌握客戶(hù)的用電高峰、低谷以及客戶(hù)的用電電量、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電流、電壓等用電數(shù)據(jù)，同時(shí)也可做為實(shí)施負(fù)荷控制的參考信息。

負(fù)荷管理系統(tǒng)提供了15min以及30min間隔的抄表數(shù)據(jù)，并能按計(jì)量點(diǎn)、客戶(hù)、線路、行業(yè)、片區(qū)等形成各類(lèi)匯總曲線，為及時(shí)了解客戶(hù)設(shè)備，如爐變、電動(dòng)機(jī)、線路、變壓器等用電情況，提供了快捷而準(zhǔn)確的信息，為實(shí)現(xiàn)峰谷負(fù)荷調(diào)整、客戶(hù)生產(chǎn)策略調(diào)整、有序用電等，提供了必要的參考信息。各采集系統(tǒng)，均有異常事件自動(dòng)上報(bào)功能，提醒運(yùn)行人員及時(shí)關(guān)注終端設(shè)備、計(jì)量表運(yùn)行工況等，必要時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢修，為可靠供電，提供了有益的信息報(bào)送機(jī)制。

2、實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的集中監(jiān)控

為實(shí)現(xiàn)科學(xué)用電管理，提高電網(wǎng)建設(shè)投資效益，保障電網(wǎng)供需平衡和減少客戶(hù)停電損失，同時(shí)作為供電企業(yè)催收電費(fèi)的輔助控制手段，需要對(duì)客戶(hù)側(cè)實(shí)施用電負(fù)荷的集中監(jiān)控管理。

電力負(fù)荷監(jiān)控的主要內(nèi)容有：分路負(fù)荷、分路A/B/C三相負(fù)荷、客戶(hù)負(fù)荷總加、行業(yè)負(fù)荷、區(qū)域負(fù)荷（縣/區(qū)）等；三相電流監(jiān)測(cè)、三相電壓監(jiān)測(cè)，也是負(fù)荷監(jiān)測(cè)內(nèi)容的有益補(bǔ)充。根據(jù)負(fù)荷監(jiān)控的結(jié)果，可及時(shí)、靈活地調(diào)整供用電策略，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行安全和用電負(fù)荷的持續(xù)、穩(wěn)定。

3、加強(qiáng)用電信息服務(wù)和需求側(cè)管理

為提高服務(wù)水平，需要實(shí)現(xiàn)供、用雙方的密切交流。通過(guò)對(duì)客戶(hù)用電信息的采集和分析，將數(shù)據(jù)信息作為共享資源，指導(dǎo)和監(jiān)督用電客戶(hù)有序用電，加強(qiáng)用電信息服務(wù)，從而提高電力能源的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

對(duì)采集回來(lái)的數(shù)據(jù)，可以WEB發(fā)布或者客戶(hù)端的方式，對(duì)外界提供用電查詢(xún)服務(wù)。在此基礎(chǔ)上，已經(jīng)開(kāi)發(fā)通過(guò)95598進(jìn)行人工查詢(xún)的功能，或進(jìn)行計(jì)算機(jī)語(yǔ)音自動(dòng)應(yīng)答服務(wù)式。

強(qiáng)化電力客戶(hù)電能計(jì)量設(shè)備的監(jiān)測(cè)，在電能計(jì)量設(shè)備發(fā)生異常現(xiàn)象時(shí)，通過(guò)報(bào)警分析功能發(fā)出相應(yīng)的告警提示，為用電檢查和打擊竊電提供參考信息。

4、實(shí)現(xiàn)線損管理

由于采集范圍實(shí)現(xiàn)了全覆蓋，為進(jìn)行按線路、按行業(yè)、按區(qū)域等進(jìn)行線損分類(lèi)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。通過(guò)數(shù)據(jù)接口，可實(shí)現(xiàn)各類(lèi)線損統(tǒng)計(jì)。

5、開(kāi)發(fā)系統(tǒng)接口程序，實(shí)現(xiàn)信息共享

（一）、模塊

其授權(quán)后的帳戶(hù)覆蓋了對(duì)各子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，對(duì)具體帳號(hào)，可根據(jù)其管理需要，分配不同的功能模塊的查詢(xún)、操作權(quán)限。

（二）、“檔案管理”

上海PMS2.0作為為所有檔案信息的基礎(chǔ)平臺(tái)，客戶(hù)信息、計(jì)量設(shè)備信息等“公用”信息，集成所有的電能量數(shù)據(jù)源，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一讀取或進(jìn)行變更；各設(shè)備及資產(chǎn)之間的關(guān)聯(lián)，遵從統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼體系，并以PMS2.0系統(tǒng)為準(zhǔn)。

三、試析電能量信息采集體系中的畸變數(shù)據(jù)

1、閥值設(shè)定及處理方法

依據(jù)數(shù)據(jù)形式和類(lèi)別的差別要相應(yīng)的采用不同的閥值設(shè)定。閥值的設(shè)定要以參考值和異常系數(shù)作為重要的依據(jù)與參考。比如功率方面的例子，用什么作為參考呢？通常我們會(huì)用運(yùn)行容量，作為不正常的數(shù)據(jù)通常我們規(guī)定為不低于三倍，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)超值時(shí)，我們就必須做相應(yīng)的處置。我們?cè)谄綍r(shí)有三種比較常遇到的情況：淤收集完后再仔細(xì)篩查。也就是說(shuō)，在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)我們收集的數(shù)據(jù)作比對(duì)，然后依據(jù)規(guī)定找出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)；于把收集來(lái)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來(lái)在進(jìn)行篩查。也就是說(shuō)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中有一個(gè)觸發(fā)器，當(dāng)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)觸發(fā)器時(shí)，觸發(fā)器就會(huì)對(duì)錯(cuò)誤數(shù)值進(jìn)行篩查，然后在自動(dòng)處理掉；把錯(cuò)誤數(shù)據(jù)在前置機(jī)內(nèi)存中篩查處置。也就是說(shuō)，把我們的客戶(hù)的容積以及電壓等等數(shù)值全部存在前置機(jī)內(nèi)存當(dāng)中，一旦數(shù)據(jù)到達(dá)終端后，它就會(huì)依據(jù)不同的數(shù)值與內(nèi)存進(jìn)行對(duì)照，自動(dòng)對(duì)錯(cuò)誤數(shù)值進(jìn)行處置。

（一）、功率數(shù)據(jù)

所謂的功率數(shù)據(jù)涵蓋諸多的數(shù)據(jù)內(nèi)容，主要有功率曲線數(shù)據(jù)、階段凍結(jié)功率以及最大的要求功率等。功率數(shù)據(jù)很大程度上受運(yùn)行容量的影響與限制，所以運(yùn)行容量可以作為判斷功率數(shù)據(jù)正常與否的一個(gè)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。閥值可設(shè)置一般可設(shè)置為容量的3-5倍。若超過(guò)閥值，前置機(jī)根據(jù)通用算法進(jìn)行擬合，生成功率數(shù)據(jù)，寫(xiě)入功率數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)表，同時(shí)將異常點(diǎn)情況寫(xiě)入異常表，需要人工干預(yù)時(shí)通過(guò)異常表找到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行調(diào)整。

（二）、電流數(shù)據(jù)

基于容量計(jì)算，用戶(hù)或配變安裝的變壓器組運(yùn)行容量是該用戶(hù)或配變的供電能力的表征。

（三）、電量數(shù)據(jù)

電量數(shù)據(jù)分為曲線數(shù)據(jù)、日凍結(jié)數(shù)據(jù)、月凍結(jié)數(shù)據(jù)。電量值與運(yùn)行容量（合同容量）及使用電能時(shí)間有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，以容量和周期時(shí)間作為電量異常判斷的基準(zhǔn)值。閥值一般設(shè)定為2倍，超過(guò)2倍即為異常。曲線數(shù)據(jù)根據(jù)曲線間隔計(jì)算：基準(zhǔn)電量=容量伊分鐘數(shù)/60，超過(guò)閥值則取該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電量曲線前5天平均值，同時(shí)將異常點(diǎn)情況寫(xiě)入異常表，需要人工干預(yù)時(shí)通過(guò)異常表找到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行調(diào)整。

日凍結(jié)基準(zhǔn)電量=容量*24，超過(guò)閥值根據(jù)通用算示進(jìn)行擬合，同時(shí)將異常點(diǎn)情況寫(xiě)入異常表，需要人工干預(yù)時(shí)通過(guò)異常表找到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行調(diào)整。月凍結(jié)基準(zhǔn)電量=容量*24伊當(dāng)月天數(shù)，超過(guò)閥值根據(jù)通用算法進(jìn)行擬合，同時(shí)將異常點(diǎn)情況寫(xiě)入異常表，需要人工干預(yù)時(shí)通過(guò)異常表找到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行調(diào)整。

2、畸變數(shù)據(jù)識(shí)別算法

（一）、對(duì)有疑問(wèn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分辨。數(shù)據(jù)出現(xiàn)突然的變化是不良數(shù)據(jù)點(diǎn)的重要特點(diǎn)。所以可以根據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)對(duì)以前的歷史采集數(shù)據(jù)進(jìn)行是否可疑的分辨。從采集系統(tǒng)層面上考慮，一般的其采集的數(shù)據(jù)把正常的變化規(guī)定在不同的幅度上，這種幅度可以變大或者變小，這樣便能夠相應(yīng)的使可疑數(shù)據(jù)點(diǎn)的判斷的標(biāo)準(zhǔn)放寬和變得更加嚴(yán)格。但是還是難免有一定的差錯(cuò)或者疏漏。如果采用短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的方式，則可以避免此種誤差。因?yàn)槠湟罁?jù)的數(shù)據(jù)是有一定規(guī)則和規(guī)律的，它依據(jù)一定的規(guī)律進(jìn)行精細(xì)的修正，即使修正點(diǎn)稍多或者稍少也不會(huì)影響整個(gè)數(shù)據(jù)的修正效果，同時(shí)這種計(jì)算方式還有估算的功能和作用。

（二）、對(duì)有疑問(wèn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行修正

對(duì)以往的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的修正，是用電信息采集工作的一項(xiàng)重要且復(fù)雜的工作。對(duì)有疑問(wèn)的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)工作要遠(yuǎn)遠(yuǎn)負(fù)責(zé)與判斷數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如此復(fù)雜的工作是對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)幾乎是不可完成的，只能單單由有工作經(jīng)驗(yàn)的工作人員進(jìn)行人工修正。采用先進(jìn)的短期的預(yù)測(cè)辦法進(jìn)行數(shù)據(jù)的修正則可以實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)工作的完成，大大提高工作效率，并避免人工修正中不可避免的一些主觀的意識(shí)的影響。根據(jù)已運(yùn)行的采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，實(shí)際電力系統(tǒng)中每日不良數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)一般不超過(guò)5%，以每天采集48點(diǎn)為例，不超過(guò)3點(diǎn)，即：x約3，正常數(shù)據(jù)點(diǎn)y逸45。則上述修正方案相當(dāng)于，在以已知的45點(diǎn)數(shù)據(jù)為優(yōu)化目標(biāo)的情況下，對(duì)該日48點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，統(tǒng)計(jì)表明，這樣條件下的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度高達(dá)97.59%以上。

四、結(jié)束語(yǔ)

電能量信息采集系統(tǒng)中的畸變數(shù)據(jù)在信息調(diào)配中有著重要的作用。在電能量信息采集作的過(guò)程中，如果采集的成功率得不到充分保障，存在潛在隱患，那么，對(duì)電能量信息采集質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

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