基于用电采集系统的母线电量平衡分析及异常处理

基于用电采集系统的母线电量平衡分析及异常处理

许新锐

（国网山西省电力公司太原供电公司山西太原030012）

摘要：用电信息采集作为目前智能电网发展的重要组成部分，同时为各项营销业务系统提供了重要的基础数据支撑。用电信息采集系统可自动计算各母线不平衡度，并以Excel表格形式，可自主设定数据时间，随时导出数据。导出的母线不平衡表格可供营销业务人员在其基础上加以分析不平衡原因，母线不平衡分析作为采集系统应用的一个重要部分，它将对变电站运行工况与数据采集质量监测起到至关重要的作用。

关键词：用电采集系统；母线电量平衡

1用电采集系统概念

用电采集系统是对采集于用户的用电信息进行分析处理，以及对完整数据进行实时监控，以对电力用户的用电情况进行良好的管理、分析，其在监测计量是否出现异常以及电能质量好坏方面有着非常重要的作用，这也极大的促进了电网向着智能化方向不断发展。大多数用电采集系统主要包括采集设备、通信通道以及主站三个组成部分。用电采集系统的信息底层即为采集设备，其主要对整个系统的原始用电信息进行收集，而通信通道则为主站与采集设备的通道。“全覆盖、全采集”是这个系统的基本建设目标，在建设系统过程中要求必须要对所有电力客户进行覆盖，确保能够全面采集用户在用电过程中的所有信息，同时对于电力用户在各个时段的电压、电流、功率因数、功率、剩余电量、剩余电费以及电能值等数据也要进行采集，对于一些大用户，该系统的采集频率为十五分钟每次，而对于一般的居民用户则要求相对要低一些，每天早晚冻结的数据是需要采集的，因此该系统每天所需要采集的数据量是非常大的。如果该系统成功建立，利用其就可以对计量出现的异常现象进行监测以及分析。

2变电站母线电量不平衡率概念

在电力系统内，线损率是供电企业重要的技术经济指标之一，其中有一个重要的线损分析内容，那就是变电站母线电量不平衡率（以下简称母平）分析，它关系到整个变电站的线损问题，对电力营销工作和计量管理有着至关重要的作用。变电站输入母线电量的统计来源于输入母线线路电能表统计电量的总和，输出电量则反之。通常，我们把母线的输入电量减去输出电量之间的差值称为母线不平衡电量，不平衡电量与输入电量的比值称为母线不平衡。

线电量正常情况下应该损耗多少，目前还没有有效的科学理论支持，各变电站的情况也不相同。但根据过往线损分析经验，结合日常运维工作实际，符合母线电量不平衡率合格标准即为（220kV及以上电压等级≤±1%，10～110kV电压等级≤±2％）。由于母线输入电量和输出电量除了线路合理的损耗外基本保持一定的平衡，一旦超出合理的平衡，那么必然可以从中找出端倪，为变电站电能计量遥测系统运维找出切入点和依据。因此变电站母线电量不平衡率不仅是衡量供电企业线损率高低的尺度，是变电站线损考核的重中之重，也是检验计量差错的一杆标尺。用电信息采集系统包括采集上下行通道、变电站采集终端、采集系统界面等，把自动采集、监控、分析和计量管理等集中在一起的应用平台。把用电信息采集系统应用在变电站母线电量不平衡的分析上，可以使其比过去更加快捷方便。

3基于用电采集系统的母线电量平衡异常案例分析

供电企业的220kV及以上变电站母线电量不平衡率不应超过±1%，220kV以下变电站母线电量不平衡率不应超过±2%。用电采集系统则根据母线电量不平衡公式对各级电网母线的供入模型以及供出模型进行维护，依据系统电量检测数据对母线电量不平衡进行检测以及分析。

3.1情况介绍

用电信息采集系统上线运行后发挥着电量统计管理、计量稽查等应用功能。通过对各变电站关口电量进行实时监控，利用采集回的关口电量数据进行统计分析，计量管理人员能够及时发现关口电量是否存在差错。根据能量守恒原理，母线输入电量应等于母线输出电量，但电能传输过程存在损耗，在实际电量统计中输入电量与输出电量存在一定差值，这个差值与输入电量的比值称作母线不平衡率。

某500kV变电站某月25日220kV母线电量不平衡分析为实例，通过对其母线电量平衡统计，分析电量异常的原因，并准确排除计量故障。500kV变电站25日220kV母线损耗为1449.4MWh，电量不平衡率达15.29％（220kV母线不平衡率应小于１％），查看前几日不平衡报表均为正常范围，因此需要对该站220kV母线进出线电量进一步分析。

3.2原因分析

从图可以看出，该变电站220kV电气部分采用双母线分段的主接线方式，此时220kV母线为分段运行２号变压器、３号变压器分别挂接在220kVＡ段、Ｂ段母线上，即２台主变压器采用分列运行方式。因此，分段进行母线电量平衡统计，通过计算发现３号变压器中压侧输入电量近似等于Ｂ段母线其他出线（1线、2线、3线）电量之和，而２号变压器中压侧输入电量明显大于Ａ段母线其他出线（4线、5线、6线）电量之和，因此可以排除Ｂ段母线间隔存在问题，着重分析Ａ段母线各进出线电量。其中4线、5线为同极双回线路，两回线路电量应该接近，与系统数据吻合可排除，因此通过上述分析，可以判断6线电量异常。将25日6线每小时电量增量数据及SCA-DA系统中6线当日每小时负荷曲线进行分析比较，发现从25日10时，清蠡线电量增量明显偏小，约为实际负荷三分之一，初步判断25日10时可能发生两相失压故障。现场核查发现6线电能表发出U、W两相失压报警信号，与运行人员核实当日运行日志，发现当日８时许进行6线倒闸操作，结果将计量电压保险烧毁，导致U、W两相失压，从而造成此次计量故障。

3.3改进措施

更换新的电压保险后，6线电能表失压报警复归，电量数据采集恢复正常。

（1）在母线间隔倒闸操作时，应及时复核操作，判断计量电压切换继电器是否吸合到位，计量电压是否正确切换，该间隔电能表状态是否正常（有无失压），并将以上检查步骤写入运行倒闸操作票，认真执行。

（2）加强电能表失压报警的监控力度，对没有失压报警信号触点的电能表进行反措技改，添加报警信号回路至运行监控系统，同时将该项反措写入日后基建项目计量设计中。

（3）加大电量监控系统的应用力度，在主站监控系统中增强系统故障自诊断，实现异常故障语音提示，帮助用户及时发现计量异常并处理。

3.4其他措施

针对用电信息采集系统中维护结算参数公式不符合实际情况的问题，采集运维人员需要依靠OPEN3000系统认真查看或到实地勘察变电站的母线进出线路实际朝向；在采集系统中及时的添加新投入的线路间隔，使母线出入的线路表计可以采集完全；针对更换的电流互感器的间隔，应该把采集系统中对应的间隔的倍率及时的进行变更，使相关人员计算电量的时候可以按新的倍率计算；针对电能表更换的间隔，计算电量的时候应该按照新的表底进行计算；针对电能表或互感器的更换间隔，应该对投运之前的接线和投运之后的带电做好相关的检查工作，及时的纠正那些接线错误的问题；对相关的制度进行严格执行，使各专业之间加强协调沟通，并根据标准的作业流程，及时的传递电能表和互感器进行更换的工单，使各项数据在采集系统中得到及时的更新。

针对采集系统自身问题导致的母线电量不平衡，应该对母线电量平衡计算的模型、计量点的参数设置等进行仔细的检查，对每条线路所对应的表计认真核对，确认其是否正常采集，有无发生漏采情况，采集的数据是否对应现场的电能表数据等。由于采集终端软件版本较低、存储空间不够等原因造成母线电量不平衡的，应该及时联系厂家对软件的版本进行升级，并删除一定的历史数据释放空间或扩展存储的空间；由于网络等原因造成的采集数据传输中断的，应该及时的检查网络发生中断的原因，使网络保持通信正常；因为采集系统的规约等因素导致的采集电能表数据小数点发生位移给数据的准确性造成影响的，应该及时联系厂家增加修正的系数或升级采集终端，使采集逐渐的正确性得到一定的保障。

4结束语

综上所述，基于用电采集系统的母线电量平衡分析及异常处理此项工作需要熟练掌握用电信息采集系统的操作，具备一定的变电站关口电能计量采集现场维护经验，对出现异常的母线电量进行分析是一项长期的工作，需要不断地加强学习和积累经验。

参考文献：

[1]变电站母线电量不平衡常见原因分析与处理[J].电子世界，2014（13）:48-48.

[2]杨晓旺.基于用电信息采集系统的变电站母线电量不平衡分析[J].科技视界，2016（26）:323-323.