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基于用電采集系統(tǒng)的計量異常監(jiān)測與分析
摘要：文章將對用電采集系統(tǒng)的基本內(nèi)容進行介紹，同時對其基礎(chǔ)的計量異常監(jiān)控與分析進行討論。
關(guān)鍵詞：用電采集系統(tǒng) 監(jiān)測 分析 計量異常
隨著科技的不斷發(fā)展，用電采集系統(tǒng)已經(jīng)憑借其自身所具有的優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于電力企業(yè)中，其所具有的主要功能包擴采集電量，統(tǒng)計分析電力數(shù)據(jù)以及對電力進行考核等，此外，在電力管理方面也發(fā)揮了巨大的作用，其可以對計量異常進行有效的監(jiān)測分析，確保電力系統(tǒng)的正常運行。
一、用電采集系統(tǒng)
用電采集系統(tǒng)是對采集于用戶的用電信息進行分析處理，以及對完整數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，以對電力用戶的用電情況進行良好的管理、分析，其在監(jiān)測計量是否出現(xiàn)異常以及電能質(zhì)量好壞方面有著非常重要的作用，這也極大的促進了電網(wǎng)向著智能化方向不斷發(fā)展。大多數(shù)用電采集系統(tǒng)主要包括采集設(shè)備、通信通道以及主站三個組成部分。用電采集系統(tǒng)的信息底層即為采集設(shè)備，其主要對整個系統(tǒng)的原始用電信息進行收集，而通信通道則為主站與采集設(shè)備的通道。“全覆蓋、全采集”是這個系統(tǒng)的基本建設(shè)目標(biāo)，在建設(shè)系統(tǒng)過程中要求必須要對所有電力客戶進行覆蓋，確保能夠全面采集用戶在用電過程中的所有信息，同時對于電力用戶在各個時段的電壓、電流、功率因數(shù)、功率、剩余電量、剩余電費以及電能值等數(shù)據(jù)也要進行采集，對于一些大用戶，該系統(tǒng)的采集頻率為十五分鐘每次，而對于一般的居民用戶則要求相對要低一些，每天早晚凍結(jié)的數(shù)據(jù)是需要采集的，因此該系統(tǒng)每天所需要采集的數(shù)據(jù)量是非常大的。如果該系統(tǒng)成功建立，利用其就可以對計量出現(xiàn)的異常現(xiàn)象進行監(jiān)測以及分析。
二、計量異常監(jiān)測與分析
計量異常監(jiān)測分析是針對電能計量數(shù)據(jù)信息所進行的過程監(jiān)測與分析，對采集數(shù)據(jù)進行綜合分析，統(tǒng)計形成監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后以監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對計量裝置以及用戶設(shè)備的運行狀況進行分析，對電能計量設(shè)備運行狀態(tài)的正常與否進行判斷，并且據(jù)此進行相適應(yīng)的故障處理方案的制定。
2.1 異常數(shù)據(jù)的來源
隨著我國智能電能表的技術(shù)不斷發(fā)展，其事件記錄功能也得到了良好的提高。第一，存儲容量得到了提升，事件記錄的總數(shù)次得到了有效的提高;第二是對電表異常事件進行了添加并對其進行了規(guī)范，對斷相、失壓、失流、逆相序以及開蓋記錄等異常事件進行了字段上的統(tǒng)一，實現(xiàn)了來自由各個廠家的電表的事件記錄格式不兼容現(xiàn)象的有效避免，為采集系統(tǒng)對計量異常進行判斷提供了技術(shù)保障。此外，采集系統(tǒng)所具有的計算功能還可以分析遙測數(shù)據(jù)，進而有效判斷計量設(shè)備出現(xiàn)的基本故障及異常，實現(xiàn)計量異常監(jiān)測水平的有效提升。
2.2 異常數(shù)據(jù)的監(jiān)測
對互感器和電能表的在線狀態(tài)進行監(jiān)測分析、對電能計量線路與母線的平衡進行監(jiān)測分析，提供應(yīng)該追加的電量數(shù)據(jù)與合理的解決方案給對存在有問題的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并通過SVG圖形進行展示，以對設(shè)備的狀態(tài)進行查詢和對數(shù)據(jù)進行瀏覽，上述內(nèi)容均屬于異常數(shù)據(jù)監(jiān)測所要實現(xiàn)的功能任務(wù)。
2.2.1 互感器和電能表的在線狀態(tài)監(jiān)測分析
其主要是根據(jù)電壓與電流的監(jiān)測數(shù)據(jù)以及事件記錄，對每個計量點設(shè)備的運行情況進行判斷。實現(xiàn)對二者的監(jiān)測原理是：
(1)終端遙測量分析判斷法，該方法是預(yù)判斷采集到的數(shù)據(jù);
(2)電表事件記錄判斷法，其是依據(jù)電能表出現(xiàn)的一些異常事件如斷相、失壓、失流、過流或過壓等，對電流以及電壓回路出現(xiàn)的異常與其出現(xiàn)異常的過程中電能的有功、無功總電能值進行分析，此方法要充分判斷電表的各種事件的門檻閾值，實現(xiàn)導(dǎo)致事件誤判等現(xiàn)象出現(xiàn)的有效避免。
2.2.2 電能計量線路與母線的平衡監(jiān)測分析
根據(jù)相關(guān)要求，正負(fù)百分之二是三十五千伏以及以下母線電量的不平衡率的控制范圍，而一百一十千伏以及以上母線電量的不平衡率的控制范圍則應(yīng)為正負(fù)百分之一。所以，用電采集系統(tǒng)則根據(jù)母線電量不平衡公式對各級電網(wǎng)母線的供入模型以及供出模型進行維護，依據(jù)系統(tǒng)電量檢測數(shù)據(jù)對母線電量不平衡進行檢測以及分析。
2.2.3 SVG圖形展示
SVG即可縮放矢量圖形，其是在可擴展標(biāo)記語言的基礎(chǔ)上對二維矢量進行描述的一種格式。在對圖像內(nèi)容進行描述的過程中，其必須嚴(yán)格按照XML語法進行并且其描述語言采用文本格式。而由于用電采集系統(tǒng)是屬于非實時系統(tǒng)，因此設(shè)備是不能對實際現(xiàn)場的設(shè)備狀態(tài)進行同步顯示的，這也就導(dǎo)致了SVG圖形的展示效果大大降低，因此電力企業(yè)則進行了GIS平臺的建立，其采用CIM/SVG的格式對站內(nèi)的一次接線圖進行傳輸，通過總線將其傳送到營銷用電采集系統(tǒng)中，之后采集系統(tǒng)利用服務(wù)調(diào)用相應(yīng)數(shù)據(jù)進行傳送，進而實現(xiàn)電網(wǎng)模型實時、可視的展示。
三、用電采集系統(tǒng)存在的問題及其應(yīng)對措施
3.1 事件記錄功效發(fā)揮的全面性
在對互感器與電能表的在線狀態(tài)進行監(jiān)測分析的過程中，事件記錄功能是必不可少的關(guān)鍵手段，電能表的規(guī)約對于電表事件記錄的采集是非常重要的，一些擴展兼容性相對較差的規(guī)約會導(dǎo)致事件記錄對計量設(shè)備的監(jiān)測能力大大降低。因此對電能表的規(guī)約進行改善，以實現(xiàn)電能表事件記錄的采集能力最大限度的發(fā)揮，進而提高其對計量異常的監(jiān)測、分析能力。
3.2 加大用電采集系統(tǒng)的深化應(yīng)用
用電采集系統(tǒng)對計量異常的監(jiān)測與分析進行描述后，發(fā)現(xiàn)用電采集系統(tǒng)在設(shè)計過程中沒及時對需求定義進行征求，進而導(dǎo)致用電采集系統(tǒng)的深化應(yīng)用沒有方向可循。所以在對用電采集系統(tǒng)進行進一步的應(yīng)用過程中，應(yīng)該首先對需求定義進行征求，進而對其進行分析以整理得到需求模型，并將此作為進行用電采集系統(tǒng)深化的根據(jù)，從而實現(xiàn)用電采集系統(tǒng)應(yīng)用范圍的有效擴大。
四、總結(jié)
用電采集系統(tǒng)為計量異常的監(jiān)測與分析提供了有效的手段，然而其功能在各方面還是具有一定缺陷的，因此相關(guān)單位應(yīng)加大對用電采集系統(tǒng)的研究力度，對現(xiàn)場實際經(jīng)驗進行不斷總結(jié)，以實現(xiàn)用電采集系統(tǒng)在計量異常的監(jiān)測和分析上發(fā)揮更強的作用。
參考文獻：
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