電力計量裝置異常的原因與監測方法分析

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（國網河南省電力公司鞏義市供電公司，河南 鞏義 451200）

當供電需求上漲時，我國電力系統中的電子技術容易增加諧波源的負荷，隨之而來的是頻繁的電壓、電流波動，這類現象會使得計量裝置難以正常工作，時間一長會對裝置的內部造成一定程度的損害。抄表是電力企業計電量的主要方式，相關工作人員需按時對所負責區域的用電量進行登記和統一，當電力計量裝置出現異常狀況時需報備登記，核查故障產生原因。隨著電力計量裝置的增加，傳統的裝置檢測方式消耗了大量的人力資源，且容錯率較低。

一、電力計量裝置的異常原因

（一）竊電行為

竊電行為指的是不法分子采取多種非法途徑私自占有電能的行為，電能計量裝置往往會因該行為受到一定侵害并出現電量少計、不計等問題，繞過計量裝置用電、私自拉線接線用電、偽造計量裝置也屬于常見的竊電行為。在筆者的實際調研中發現，受經濟發展、電費攀升等因素影響，近年來竊電行為在我國各地屢見不鮮，且存在手段和方式多樣、隱蔽性較高特點，欠流竊電、欠壓竊電、擴差法竊電、無表法竊電、移相法竊電、機械法竊電等均屬于較為常見的竊電手段，而這些便很容易導致電力計量裝置異常，裝置不能正常運行的情況也往往因此出現。

（二）電力系統干擾

復雜、多變屬于電力系統的顯著特點，同時裝置間存在的緊密聯系、相互影響也需要得到重視。在筆者的實際調研中發現，電力系統的干擾很多時候與電力計量裝置異常存在直接聯系，在計量綜合誤差因此產生較大變動的情況下，計量結果的準確性自然無法得到保障。電力系統對電能計量裝置的干擾主要源于諧波污染，分布式電源引入、非線性用電負荷大量存在均可能催生諧波污染，供電、輸電、用電等設備也會在諧波污染的影響下出現額外的較大電能損耗，同時產生的高溫還會直接影響這類設備的使用壽命。以我國常用的感應式電能表為例，由于其只能夠在相對較窄頻帶完成精度較高的計量檢測，這就使得諧波污染往往會導致感應式電能表出現較大的計量誤差。

（三）計量裝置故障

電力計量裝置的故障同樣可能引發相關異常，如裝置質量不過關、長期運行于較差環境、設計不合理等，電流互感器故障、電能計量柜故障等便屬于典型的計量裝置故障，電力計量裝置很容易因此出現異常。電力計量裝置的故障往往源于日常積累，而計量設備綜合誤差較大、計量數據不準確則屬于其故障所引起的后果，這里的計量設備綜合誤差指的是電壓互感器二次導線壓降、互感器合成、電能表三者引起誤差之和，該數值直接受到電能計量裝置的設計、生產、制造水平影響，其操作、運行的環境也往往與電能計量裝置故障存在直接聯系。值得注意的是，現階段我國很多地區未能采用科學有效的措施監管電力裝置，由此導致的電能計量裝置故障頻發必須得到重視。

二、電力計量裝置的異常監測方法

（一）計量電流和電壓監測指標判斷

裝置在正常情況下，其常用的檢測指標主要為相電壓、相電流及三相不平衡電壓等。我國電力企業常用的監測方法主要可分為電流監測法、開關量監測法、狀態量監測法等三類。其中運用的主要監測原理是基于相電壓與電流突變量越限、電能表內部電流回路檢測元件標準及部件檢修信息等相關基礎上進行完善的。

（二）電力計量裝置技術特征分析

電力計量裝置出現故障后通常伴隨有周邊環境的變化，主要表現為數據記錄和相關工作參數的紊亂。由于引發故障的原因并不單一，裝置的計量綜合誤差通常會持續增加，從而引發計量電壓回路、電壓互感器工作異常等問題，其中最直接的表現為電壓持續失穩、讀數變化大、難以顯示具體電壓值。同理，電流和電壓回路變化異常容易導致負荷功率參數發生波動，當計量裝置綜合誤差介于一定變化范圍內時，諧波干擾和竊電會導致實際供電數遠大于電能計量數。目前某些計電裝置內置有監控設備，當設備發生異常狀況時，計量監視裝置會及時發出報警信號。

（三）搭建自動化計電系統

自動化計電系統的本質是借助計算機等相關信息技術設備對電力輸送過程中的耗電信息進行采集以及對相關功能的執行子系統進行控制。隨著信息技術的飛速發展以及供電區域的不斷擴大，計電自動化系統逐漸向開放式多元接收化網絡系統方向發展。計電信息采集人員要熟悉系統的基本統計原理，在運用自動化系統的過程中明確基本概念。自動化計電系統的本質是幫助電力企業通過互聯網技術進行信息采集、故障告警、制表打印等工作，在電網計電、輸電、調度系統逐步完善的過程中，更加智能化綜合化的系統對于實時自動化計電監控的開展有著積極的影響。當然，計電自動化系統在實施過程中還存在一定缺陷，在系統升級過程中相關技術人員應當將業務需求作為系統調度的基本出發點，不能一味追求技術參數上的提升。隨著電力市場的逐漸擴大，自動化計電系統對于用戶信息安全保護、供電裝置信息，電力輸送信息傳遞等功能的開發提出了更高的需求。

三、異常監測系統應用

（一）基本思路

雖然上述電能計量裝置異常監測方法均具備較高實用性，但為了滿足我國電力事業的發展需要，各地電力部門必須建立電能計量裝置異常監測系統，由此即可進一步提高電力計量裝置的異常監測水平。電能計量裝置異常監測系統建設需遵循《電能計量裝置技術管理規程》（DL/T448-2016），并重點關注電能表、電壓電流互感器、二次回路，由此即可最終開展電能計量裝置整體異常的監測與評估。

（二）具體設計

電能計量裝置異常監測與評估系統應由六大功能模塊組成，分別為系統管理、狀態評估、告警管理、在線校驗、在線監測、基礎信息。系統的具體結構則能夠細分為主站層、站控層、間隔層/過程層，其中主站層可細分為結果表示層、計量服務層、基礎服務層，站控層可細分為接入層和采集層，其中接入層包括數據適配、協議適配、數據規范、數據存儲。

結語

總之，電力計量裝置異常的原因對于保證電力工作正常進行具有重要意義，進而采取切實有效的監測方法。通過采用電力計量電流監測法、電力計量開關量監測法、電力計量狀態監測法可以有效地對電力計量裝置異常進行監測，確保電力系統工作健康持續穩定發展。