用電信息采集中電能計(jì)量的數(shù)據(jù)異常分析

趙書怡，衣穎卓，陳曉蕾

(1.國網(wǎng)大連供電公司，遼寧 大連 116021； 2.國網(wǎng)丹東供電公司，遼寧 丹東 118000)

用電信息采集中電能計(jì)量的數(shù)據(jù)異常分析

趙書怡1，衣穎卓1，陳曉蕾2

(1.國網(wǎng)大連供電公司，遼寧 大連 116021； 2.國網(wǎng)丹東供電公司，遼寧 丹東 118000)

用電信息采集系統(tǒng)中，可能導(dǎo)致電能計(jì)量數(shù)據(jù)異常的因素來自各個(gè)不同方面，在進(jìn)行排查的過程中，需要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，從針對(duì)性角度做出分析處理，以科學(xué)的方式對(duì)電能計(jì)量數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而確保采集數(shù)據(jù)所反映的用電情況與實(shí)際情況相符。

用電信息采集；電能計(jì)量；數(shù)據(jù)；異常分析

在用電信息采集系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，每日所需進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集量相對(duì)較大，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析能力也有著較高要求，以對(duì)數(shù)據(jù)的正確性、合理性形成保障。在電能計(jì)量裝置存在數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象的情況下，電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行將受到直接影響，需針對(duì)這一板塊進(jìn)行強(qiáng)化管理。本文從電能數(shù)據(jù)異常的實(shí)際原因著手，針對(duì)其有效的監(jiān)測(cè)方法做出了探究，以供參考。

1 用電信息采集系統(tǒng)的概念簡(jiǎn)述

用電信息采集系統(tǒng)即指針對(duì)用戶所有相關(guān)的用電信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，以此為后期的數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)分析操作提供可靠的前提條件。從用電信息采集系統(tǒng)的主要功能來看，首先需針對(duì)所采集的所有數(shù)據(jù)實(shí)施匯總，從中對(duì)有效信息進(jìn)行提取，同時(shí)還需對(duì)不同用戶的具體信息進(jìn)行分析掌握，從而對(duì)用戶的實(shí)際用電質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)進(jìn)行了解。在上述功能的實(shí)現(xiàn)過程中，電能計(jì)量裝置在其中發(fā)揮著不可或缺的重要作用，對(duì)于用戶整體用電水平的提升也產(chǎn)生著舉足輕重的影響。采集設(shè)備、通信通道與主站是組成用電信息采集系統(tǒng)的3個(gè)主要部分，通過相互協(xié)作、相互配合的形式在較大程度上推動(dòng)了我國用電信息采集全覆蓋目標(biāo)的基本實(shí)現(xiàn)。基于系統(tǒng)覆蓋用戶范圍的廣闊性，系統(tǒng)通常還需針對(duì)不同的數(shù)據(jù)類別實(shí)施監(jiān)控分析，從而對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的合理性與準(zhǔn)確性形成保障，與可持續(xù)發(fā)展理念保持一致。

2 電能計(jì)量數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象的主要類別

從不同角度對(duì)電能計(jì)量數(shù)據(jù)的異常現(xiàn)象進(jìn)行分析，大致可劃分為以下幾個(gè)類別：第一類，以設(shè)備種類進(jìn)行劃分，可將其分為集抄設(shè)備異常、負(fù)控設(shè)備異常、公用配變異常等。第二類，以異常的種類進(jìn)行劃分，可將其分為計(jì)量設(shè)備異常、用電異常等。第三類，以數(shù)據(jù)異常的特征進(jìn)行劃分，可將其分為表計(jì)飛走、電流電壓異常、功率因數(shù)異常及超載等。第四類，以異常的原因進(jìn)行劃分，可將其分為電能表異常、計(jì)量回路異常、采集回路異常、采集設(shè)備異常等。

3 電能計(jì)量數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象的主要原因

3.1 表計(jì)故障因素

電表運(yùn)行過程中，表計(jì)故障是較為常見的一種故障類型，出現(xiàn)的頻率相對(duì)較高。進(jìn)行故障排查時(shí)，可首先從可能導(dǎo)致故障產(chǎn)生的因素進(jìn)行排查，以便于針對(duì)表計(jì)故障情況做出針對(duì)性處理，對(duì)表計(jì)的正常運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)。筆者將引起表計(jì)故障的主要因素做如下分類：其一，在電池電量過低的情況下，引起電池內(nèi)部故障。其二，模塊、液晶屏、表計(jì)軟件等部分故障，或出現(xiàn)時(shí)鐘錯(cuò)誤現(xiàn)象。其三，存儲(chǔ)器或內(nèi)部存儲(chǔ)程序受損，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)操作無法正常運(yùn)行。其四，電子元器件存在老化現(xiàn)象。其五，內(nèi)部軟件程序出現(xiàn)錯(cuò)誤。

3.2 接線盒故障因素

在接線盒接入計(jì)量二次回路的情況下，受接觸不良等因素的影響，極易導(dǎo)致計(jì)量二次回路故障的出現(xiàn)。以接線盒中的金屬片為例，在使用時(shí)間過長(zhǎng)的影響下，直接導(dǎo)致表面氧化現(xiàn)象的產(chǎn)生，進(jìn)而直接引發(fā)接觸不良。或在接線盒端子螺絲松動(dòng)、接線端子過熱等情況的影響下，均可導(dǎo)致接線盒的正常運(yùn)行受到不同程度的影響。因此，要從根本上規(guī)避數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng)對(duì)上述相關(guān)故障情況做到嚴(yán)格排查。

3.3 互感器故障因素

與其他故障類型相比，互感器故障的出現(xiàn)頻率雖相對(duì)較低，但所涉及的故障類型相對(duì)復(fù)雜。一方面，由于互感器電暈可出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性失真。另一方面，電壓二次回路短路、電流二次回路開路等現(xiàn)象也可引起互感器故障出現(xiàn)。另外，熔絲熔斷、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、鐵磁諧振或接線方式不正確等原因也可引發(fā)故障。

3.4 終端故障因素

電源終端、電能表的通信等通常成為終端，終端故障的出現(xiàn)頻率也相對(duì)較高。一方面，可由終端黑白屏、時(shí)鐘錯(cuò)誤等因素引起。另一方面，可由軟件、485接口、載波模塊、通信模塊等部分的故障引起。

4 電能計(jì)量數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象的主要監(jiān)測(cè)方法

4.1 電壓電流方面

針對(duì)電壓的監(jiān)測(cè)工作，大致可分為斷路器裝置、三相不平衡電壓、線電壓與相電壓及電壓突變量三個(gè)方面。針對(duì)電流的監(jiān)測(cè)工作則大致可分為斷路器位置、三相不平衡電流、相電流與相電流突變量三個(gè)方面。完成以上幾個(gè)方向的監(jiān)測(cè)工作后，監(jiān)測(cè)人員還需以正常數(shù)據(jù)為參數(shù)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否存在異常情況進(jìn)行判斷。

4.2 開關(guān)信號(hào)方面

開關(guān)信號(hào)異常即指計(jì)量裝置內(nèi)部的部分開關(guān)存在信號(hào)異常動(dòng)作，進(jìn)而導(dǎo)致相應(yīng)異常數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。通常情況下，電能表故障代碼、電能表內(nèi)部電流回路監(jiān)測(cè)信號(hào)及電能表自檢錯(cuò)誤信號(hào)等均為需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的開關(guān)信號(hào)。

4.3 功率因數(shù)方面

針對(duì)功率因數(shù)方面的異常現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要是通過以測(cè)取的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，將其與功率因數(shù)突變量進(jìn)行對(duì)比，觀察數(shù)據(jù)與限制量相比是否過高。同時(shí)還需針對(duì)功率因數(shù)值在今后的恢復(fù)情況、是否存在斷路器分閘與檢修信息進(jìn)行分析。進(jìn)行功率因數(shù)監(jiān)測(cè)時(shí)，可將斷路器位置、負(fù)荷的功率因數(shù)作為主要監(jiān)測(cè)方向。

4.4 狀態(tài)量方面

狀態(tài)量即指特定時(shí)間范圍內(nèi)電量及各種宏觀狀態(tài)量，針對(duì)這一方向的監(jiān)測(cè)工作主要是對(duì)狀態(tài)量的自身變化進(jìn)行分析，從而提供更為準(zhǔn)確的判斷依據(jù)。通常情況下，如系統(tǒng)運(yùn)行條件不變，監(jiān)測(cè)人員通常需要對(duì)負(fù)荷累積電量變化值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)其有無存在越限現(xiàn)象進(jìn)行觀察，針對(duì)負(fù)荷期限有無異常現(xiàn)象、數(shù)據(jù)在較長(zhǎng)周期內(nèi)的恢復(fù)狀態(tài)等情況進(jìn)行分析。

4.5 計(jì)量裝置方面

鑒于計(jì)量裝置異常的多樣性，可考慮通過計(jì)量裝置異常智能算法進(jìn)行處理。一方面，可針對(duì)用戶電能計(jì)量裝置的實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)施采集。另一方面，可以實(shí)際工作需求為基準(zhǔn)，針對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分類及分析，并從中提取可靠的有效信息。另外，可考慮從多維度方向完成數(shù)據(jù)項(xiàng)的累加與配置，并以數(shù)據(jù)確定閥值為基準(zhǔn)，對(duì)相應(yīng)的分析模型進(jìn)行建立。

4.6 規(guī)律性非連續(xù)計(jì)算

如數(shù)據(jù)在某一時(shí)段內(nèi)呈正常狀態(tài)，但又在另一時(shí)間段內(nèi)呈異常狀態(tài)，則可判斷為用戶的用電情況存在異常現(xiàn)象，這一狀態(tài)成為規(guī)律性。非連續(xù)性則指部分位置出現(xiàn)突變現(xiàn)象，且異常狀態(tài)在某一時(shí)段內(nèi)呈持續(xù)狀態(tài)。針對(duì)這一現(xiàn)象，可通過信息采集系統(tǒng)針對(duì)計(jì)量裝置中的數(shù)據(jù)變化情況做出系統(tǒng)分析，并做出針對(duì)性處理。

5 結(jié)語

在我國綜合經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展的推動(dòng)下，針對(duì)各項(xiàng)科技的利用情況也處于不斷變化的趨勢(shì)，為了與可持續(xù)發(fā)展的基本理念相符，在用電能源方面的高效利用途徑也成為人們重點(diǎn)探索的一大方向。用電信息采集系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化的一大途徑，主要可通過具有較高便捷性的方式對(duì)用電異常的用戶進(jìn)行篩查，從而實(shí)現(xiàn)電能利用率的根本提升。

[1] 黃鴻茂.探析電力營銷中電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用成效[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，(17)：74-75.

[2] 蘇賢樂.計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)在反竊電工作中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2015，(28)：24-25.

[3] 危阜勝，肖勇，陳銳民.故障診斷技術(shù)在計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電測(cè)與儀表，2016，(08)：256-257.

[4] 黃志軍.用電檢查工作中電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用分析[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2016，(08)：187-189.

[5] 王勇，楊勁鋒，申妍華.大型供電企業(yè)電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電測(cè)與儀表，2015，(11)：45-46.

Data abnormality analysis of electric energy metering in electricity information collection

ZHAO Shu-yi1, YI Ying-zhuo1, CHEN Xiao-lei2

(1. State Grid Dalian Power Supply Company, Dalian 116021, China;2. State Grid Dandong Power Supply Company, Dandong 118000, China)

In the electric information collection system, the factors that may cause the abnormal energy measurement data come from various aspects. During the process of investigation, we need to make careful analysis from the view of objectivity, and scientifically monitor the abnormal phenomena of energy metering data to ensure that the collected data reflects the actual electricity consumption situation.

Electricity information collection; Electric energy measurement; Data; Abnormity analysis

2016-09-26

趙書怡 (1982-)，女，碩士，高級(jí)技師。

TM933

B

1674-8646(2016)23-0040-02