基于计量自动化系统的电能计量异常诊断技术研究

基于计量自动化系统的电能计量异常诊断技术研究

岳启龙

国网青海省电力公司海北供电公司

摘要：电能计量使用计量装置检测发电容量、功耗、线损率、客户功耗等，以提高数据信息的检测准确性。随着智能时代的到来，数据电能计量的完成，配备了智能变压器系统软件、智能电网等，完成了各种用电方式的数字化描述和解决，以及整个过程的稳定性和操作性特点，提高了数据信息的标准化水平，帮助管理者对数据进行多样化的实际操作，提高中后期电力服务的准确性。为了提高配电站的发展速度，有必要在原有发展结构之上增加先进技术、加工技术和核心理念，力争尽快完成转型发展，全面推动我国电力工程公司的发展。

关键词：计量自动化系统；电能计量；异常；诊断技术

供电系统企业的发展离不开对计量装置的有效监测和管理方法，牢固掌握客户用电量，合理处理现场问题，这有利于企业的可持续发展理念。供电企业要做好电能计量装置的检查工作，利用信息技术实现对用户用电量的监督，防止窃电事件的发生，提高计量精度，加大对电子装置计量装置的推广力度，充分利用远程监控系统，做好定期检查和问题处理工作，维护和保护客户和企业的整体利益。

1计量自动化系统概述

电能计量自动化系统是一套涵盖全网各种计量点及采集终端，集信息采集、监控、分析和计量管理于一体的信息化数据平台。该系统平台体系从单一到完整，功能从简单到丰富，业务应用从原来主要以自动抄表为主，拓展到用电检查、电能量数据管理、线损分析、计量故障报警、远程巡检等多方面，覆盖厂站、专变、公变及低压用户，逐步完善，完成了从点到面的自动化信息管理，全方位的为电能计量装置稳定、可靠的运行保驾护航。计量和自动化系统建立于通信技术、数据传输及自动化工艺等多种技术综合运用，与原始的计量体系相比，它的优点是智能化更强、稳定性更好、安全系数更高。

2电能计量自动化系统功能

电能计量自动化系统是供电系统运行与配电一体化的重要组成部分。可服务于测量设备的故障分析、线损率统计分析、营销推广的测量和决策，并完成配电站周围整个电网测量点的数据采集、动态功耗检测、负荷分析、测量统计分析等功能，公用或专用变压器。该自动化系统可以对区域内不同区域的电能计量点的信息和数据进行动态监控和实时监控。计量点实际上可以使用GPRS每隔15分钟将自己的用电量数据，包括工作电压数据、电流数据、仪表代码等传输到计量自动化技术的域名，以便操作和维护人员可以动态检测世界各地不同测点的相关数据和信息。

3探究分析电力计量装置异常原因

加强用电管理，实现优质供电和准确计量，是电网提供优质服务的基础，也是电网建设的目标。从底层发现电力计量装置的潜在问题，做到有针对性地发现问题，有切入点地分析问题，创造性地解决问题。电能表、电压和电流的互感器以及测量柜都属于电力计量装置的组成部分。电能表作为核心构成要素，其主要作用是用来计算一定时间内电能的具体消耗。在计量装置无法正确识别电能关键系统操作时，电力计量装置则处于异常状态。如缓慢旋转、反向旋转、感应式电表卡计或电表计数变少等（不包括电子式电表）；此外，计量装置的损坏和异常位移也属于异常状态的范畴。计量装置一旦出现了系统故障干扰（主要是谐波问题），即代表电力计量装置出现了异常。在众多问题之中，电力计量装置出现异常最重要且最常见的原因就是窃电。因此，电力计量装置的异常可以分为自身故障和人为干扰两大类。针对自身故障，可以采取定期检查和报故排查的方式解决；针对人为干扰则需要设计监测方法进行智能诊断，以便及时发现违规行为并采取相应的管控措施。

4计量自动化系统的实际应用

4.1远程抄表应用

某专变用户电能表发生故障，显示屏和通讯口烧坏，已无法直接读取电能表读数。供用电双方需要故障电能表的当前所走的电量数据作为抄表收费的依据。计量运维人员利用计量自动化系统中的远程抄表记录功能，查找该用户的以往抄表数据，准确定位到系统里能查询到的最后的抄表时间点，进一步确定故障发生的时间。并以此时间点的抄表数据作为故障电能表的截止电量并及时进行电量追补，保障了计量的准确性，提高了运维的效率和质量。

4.2异常监控报警

（1）故障排查。计量运维人员在计量自动化系统里发现某三相三线计量专变用户失压报警，查询其电能表和负荷管理终端的A、C相电压大小均为四十几伏，根据运维人员经验判断该用户B相保险丝熔断。运维人员迅速联系用户约时间停电检查并带齐工器具和更换用的保险丝去到现场。停电检查发现用户B相保险丝熔断，立即更换了保险丝并及时进行电量追补。利用计量自动化系统及时发现、解决和排除故障，有效保护了用电设备，尽量减少了给用户带来的不便，同时也减少了所需追补的电量损失，这既是对供电企业负责也是对用户负责。（2）防止窃电。计量运维人员在计量自动化系统里发现某三相三线计量专变用户电流不平衡报警，进一步查询该用户的历史用电数据，发现其近期的A相电流相比以往明显降低，怀疑用户有窃电嫌疑。计量用检人员去到现场排查发现该用户计量柜观察窗破损，打开柜门发现计量接线盒A相电流进出端子之间有一根细小的金属线，用户利用该金属线从而短接了A相的一部分电流，导致电能表A相少计电量从而达到窃电目的。计量自动化系统能实时监测用户的用电情况，对窃电行为有预防和震慑作用，打消了很多抱有侥幸心理的用户的窃电意图，为供电企业取得了巨大的经济效益和社会价值。

5电力计量装置异常监测方法设计流程

5.1上层通信网监测

在异常监测设备中，由于主站与子站间分布方式的限制，子站的各个电力计量装置监测终端不能轻松地将自身数据发送给主站，需要依托远程采集技术来构建信息交互的通信网络。主站作为中央管控单元，需要处理电网中各级各类型的电力计量装置（既包括电力与能源终端，又包括作为管理端存在的配电监测与自动终端、售电管理设备等），由于层级复杂，功能迥异，需要分级管理，针对各个设备的信息收集数据通信系统提供公司用户与可控负荷间的信息交互。其遵循的通信标准必须是双向的，且必须是安全可靠的。一般来说，可以划分为有线和无线两种通信方法。

5.2底层通信网监测

采集终端和集中器的通信称之为底层通信网。在底层通信中传输距离不需要过长，采用总线通信便可达到目的。在总线通信网络中，所有节点共同享有同一个数据通道来进行广播通信，各个节点之间也可以相互联系。子站各节点到主站的通信成为上层通信，需要构建专用的通信网络。可以通过租用公共通信网络的形式建设上层通信，在条件允许的情况下，优先选择建设电力通信专网，实现核心数据的专网传输，提高数据保密性，并降低外界干扰。变电站系统终端为核心，用于收集和计算电量信息设备和信号设备提供的stealing继电器图像等，对所收集的数据进行存储和预处理。变电站和主站都能监测电力计量装置的异常状态。

6结语

计量自动化系统的应用为电能计量管理工作提供了强大的数据支撑，为电能计量管理运维工作开辟了一条全新的思路。计量自动化系统实时全面的数据采集能力和系统高效的数据分析能力大大提高了电能计量的效率和质量，节省了大量的人力物力。而随着计量自动化终端的全面覆盖，计量自动化系统的数据采集将会遍布电网的每一个角落，为电能计量工作提供更加全面的实时数据。

参考文献

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