电能计量装置在线监测技术分析

电能计量装置在线监测技术分析

王怡瑾 王楠

国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司 163458

摘要：电力企业的营销管理中，电能计量是关键部分，必须保证电能计量量值的精度，还要保证电能计量装置的可靠性。结合生产情况，本文概述了传统电能计量装置运行管理方式，介绍了计量装置在线监测系统，分析了计量装置在线监测的特点及优势，最后对在线监测系

统应用情况进行案例分析，最终实现了计量装置安全可靠运行的目标。

关键词：电能计量装置；在线监测；技术；装置

1.电能计量装置及在线监测的必要性

在电力系统中，电能计量装置是不可或缺的重要组成部分之一，其主要由多功能电能表和电能量采集终端组成。近年来，微电子技术的不断发展和完善，使得数模转换技术和集成电路技术日益完善，这进一步加快了多功能电能表向智能化方向发展。同时，通信技术和单片机的应用，使电能表的远程测量变为可能。电能量采集终端又被称为集中器，其与电表是在线监测系统的主要组成部分。从目前的总体情况上看，集中器技术已经十分成熟，它能够对与之相连接的电能表进行数据抄读和存储，并将采集到的电能量数据传送给计量系统的前置机。随着国民经济的快速发展，电力需求也随之持续增加，对电网建设提出了更高的要求。在此形势下，电网一次二次设备数量大幅度增加，电网覆盖面积逐步增大，供电量迅猛增长，直接导致电网计量设备规模与计量管理人员数量不匹配，增加了计量管理人员的工作量。与此同时，随着用电客户经济意识的逐渐增强，用电客户对电网计量装置的准确性要求也在日益提高。所以，电力企业必须加快计量管理信息化建设，彻底改变传统依靠人工抄表的守旧管理模式，积极推行电能计量装置在线监测技术，实现对电能计量的实时监控，提高电能计量的准确性，减轻计量管理人员的工作量，提升计量管理信息化水平，从而推动电力管理步入市场化、规范化的运营道路，促进电力企业持续发展。

2.计量装置在线监测的实现

电能计量装置在线监测技术可以有效地发现和排除可能出现的故障、计量纠纷等，可以有效推动智能电网数据管理、提升工作质量和效率，缩短故障处理周期，确保电能计量安全、可靠、准确、及时。

2.1计量及用电异常监测

1）异常数据分析异常数据分析的项目包括10个方面。a）抄表数据异常分析。b）表计时钟与标准时钟误差分析。c）日、月抄表数据分时电量合计与总电量比较误差异常分析。d）同一计量点有功和无功数据背离：有功有数而无功无数或相反。e）计量表箱异动分析。f）负荷超变压器容量分析：默认120％，偏差可设。g）负荷与电量0值分析：负荷不为0而电量为0或负荷为0而电量不为0。h）功率为0：有功电量为0而无功电量不为0，有功电量不为0而无功电量为0。i）功率电量全为零分析：列出功率电量全为0的用户。j）巡测失败分析：列出日数据巡测全部失败或部分失败的用户。

2）反窃电分析为提高反窃电的水平，系统同时采集计量回路和保护回路的电能量、负荷以及电流、电压曲线，比较二者差异，可以很有效地发现用电异常特征，打击窃电行为。系统根据采集的电能量数据、瞬时量数据以及事件数据，进行自动分析，给出所有异常用电用户的列表，提供用电稽查人员参考。对有窃电嫌疑的用户，进行任意两天或者最近一周的平均用电历史曲线同比和环比分析，寻找用户的窃电特征。

2.2重点用户监测

系统按照行业、容量、电压等级、电价类别等用户属性建立重点用户群和重点用户定义，并提供重点用户监测界面。通过重点用户监测界面，可以监测重点用户的历史和实时负荷曲线、电能量曲线、电能质量数据、工况数据以及异常事件信息等，使操作员能够有效地掌握重点用户的用电情况。

2.3事件处理和查询

根据需要，用电信息采集系统的主站与采集终端通信协议中定义的事件分为一般事件和重要事件，并设置重要事件上报确认、一般事件上报确认等参数，下发至终端设备。对于重要事件，如通道具备主动上报条件和终端设备主动上报事件记录。

对于支持主动上报的终端，主站收到终端的重要事件上报，立即对上报事件进行处理。对于不支持主动上报的终端，主站接收到来自终端的报文后，立即启动事件查询模块，招测终端发生的事件，并立即对招测的终端进行处理。系统提供事件查询界面，可以按事件的发生时间、客户类型、事件重要级别、事件类型等查询一般事件和重要事件，并可以对查询结果本地存储EXCEL电子表格或打印。

3.计量装置在线监测技术应用情况

计量在线监测系统从2015年1月份在秦皇岛公司开始试运行。在试运行期间，秦皇岛供电公司制定了《电能计量装置在线监测管理办法》、《电能计量装置在线监测工作流程》，涵盖了计量装置在线监测的职责划分、工作标准、工作流程和考核体系。设置专人负责计量装置运行工况的监测和分析，每天在系统中导出异常明细，经判断分析后，对于无法准确判断故障原因的，由班组人员进行现场核查，核查结果反馈管理人员进行登记记录。通过计量装置在线监测可以准确判断分析计量装置运行异常原因，减少班组人员现场核查的工作量。在近3个月试运行期间，取得以下成效：

1）准确发现和及时处理异常，挽回电费损失今年1月份，在线监测系统显示某用户单位电能表B相失流，电流值为0。经计量人员现场核查为B相电流互感器烧毁，更换互感器后恢复正常。恢复正常计量后现场抄读电能表示数3217.14，电能表倍率20倍。该用户为三相四线制计量，电能表B相失流时更正系数为1.5，应追补电量为：（1.5-1）×（3217.14-1171.07）×20=20460.7kWh计量在线监测系统在试运行期间发现电压断缺相17户、电流失流33户、反向有功示值大于零10户等多种异常。上述问题经现场核实处理后，异常问题得到及时处理，异常现象消失。

2）发现计量装置故障，及时处理解决2015年3月份，在线监测系统显示某用户单位电能表失流。工作人员根据系统报警情况来到现场，对计量二次回路进行了核查，未发现问题。当对电能表进行按键轮显检查时发现，电能表显示B相电流值为零，更换电能表后现象消失。计量在线监测系统除了准确发现很多异常外，也发现了9次计量装置运行故障。其中，7次为电能表因电池欠压造成时钟跑偏达若干个小时，影响终端和集中器的抄表工作；2次为电能表失流，现场检查故障原因为电流互感器烧毁。

3）减少工作量，提高工作效率按照规程要求，秦皇岛供电公司每年需对辖区内的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类电能表现场校验2971个·次。需要设置2组共4人专业校验人员，配备校验车辆2台。每年行驶里程约11150公里。计量在线监测系统应用后，可以有效减少相关工作，只需要设置1组2人完成此项工作，需要配备校验车辆1台，每年行驶里程约4500公里。

结论：电能计量装置在线监测系统，监测范围包括电能表、电流互感器及其二次回路、电压互感器及其二次回路、用电信息和变压器进线侧负荷与电表测得负荷对比情况，实现了对运行中的电能计量装置进行全方位在线测试、故障判断、记录分析、自动校验、防窃电监测等功能。实时在线监测和对各种异常现象及时报警，及时发现二次回路故障、电能表超差现象、用电信息异常及窃电现象等，缩短了故障处理周期，为电量追补提供了科学合理的依据。

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