电能计量大数据对计量装置运维的应用

电能计量大数据对计量装置运维的应用

陈卫星

广东电网有限责任公司肇庆怀集供电局 广东肇庆 526400

摘要：随着人们生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，电能计量装置出现故障或问题时需要及时进行识别，从而高效定位故障、消除故障。为了达到这一目标，就要借助电能计量自动化系统。现首先介绍了电能计量自动化系统功能，然后分析了此系统在电力计量装置异常时的应用。

关键词：电能计量自动化系统；电力计量装置；应用

引言

电能计量装置在电力电能的分配和使用过程中起到了统计和计量的作用。电能计量装置在使用过程中难免会出现误差，这些误差的产生不仅与电能计量装置本身有关，外界条件及环境变化，如温度、磁场及运行电压的高低等都会引起电能计量误差，从而影响电能计量的准确性。

1电能计量自动化系统在电力计量装置异常时的应用

1.1多维分析

按照异常数据多维度进行分析。(1)计量设备的基础属性维度(厂家、生产批次、生产时间等)。验证异常数据是否存在同一厂家、同一生产批次、同一检测时间段的共同点。以冀北公司在运、库存、已拆回等状态的计量装置为基准，进行全面分析。(2)运行时间维度。检验计量装置自投运以来，同一类型异常数据的发生频率、不同类型异常数据的对比。通过与同批次/同厂家/同类型计量装置异常数据发生概率作对比，分析该计量装置是否存在相关问题，发现并排除在时间流中的“假偶发”现象。(3)空间维度。检验同一地区、同一线路、同一台区中同一类型计量装置的异常数据发生概率。通过对比不同地域间的同一类型计量装置的异常数据发生概率，判定某地域是否出现相关的运行管理问题。(4)环境维度。检验同一天气、同一温度、同一空气污染指数的条件下，异常数据发生的概率。通过对比不同环境中同一类型计量装置的异常数据发生概率，在某一环境条件下，发现异常问题的高发性。

1.2电表表码不进问题

电能表现实工作中常常发生故障，从而造成表码不能正常进位，用户却依然享受供电的情况。故障期间电能不能正常计量，给电力企业带来了一定的经济损失，更重要的是，故障期间，计量设备依然正常运行，只是表码不正常进位，也就难以及时识别系统故障，更不用谈定位故障发生的具体时间、部位，仅仅依赖于粗略的估算，难保数据精准，整个工作过程就会出现矛盾。电能计量自动化系统的应用，则能动态监测计量设备的运行情况，进而准确定位计量设备的故障时间、发生部位以及电表恢复原状的具体时间，从而准确地推算出两个时间点中间的运行电量，减少电费核收的矛盾。

1.3电能表误差

电能表误差可以分为两类：一类是基本误差，即由于电能表本身的结构问题产生的误差；另一类是附加误差，是指由于外界环境或条件引起的电能表计量误差。电能表基本误差通常是由于电能表选用不当造成的，用户应当根据有关规定，并结合实际情况，选择合适的电能表，以避免产生电能表基本误差。此外，电压、频率、环境温度的变化，电压波形畸变的影响，运行不稳定，相序改变，三相电压不对称，负载不平衡等，都会使电能表产生附加误差。

2电能计量大数据对计量装置运维的应用

2.1电力计量装置故障智能化诊断知识库的建立

电力计量装置故障智能化诊断知识库，不但可以有效储存数据，同时还可以对数据进行一系列的处理，包括删除、修改、更换以及查询等。除此之外，在知识库内部，还储存着关于各种故障相关的问题，因此相关管理人员要及时更新知识库内容，确保诊断结果的可靠性。该知识库包含两部分，一个是异常特征模型，另一个是专家规则库。他们都具备独特的管理方式。异常特征模型的管理方式，就是建立模块并进行修改或删除工作。专家规则库可以实现导入或导出模块并进行更改。而对于知识库的界面来说，要基于Web的平台实现管理功能，当数据传入知识库中，就要和异常特征模型和专家规则库比对并分类。每进行一次故障诊断工作，相应的知识库就建立相应的异常特征模型库，并有效地利用计量装置的故障特征建立故障模型。但是在实际的异常特征模型库中，并不是非常全面的，因此，相关管理人员必须要及时更正和优化故障智能化诊断知识库，确保数据库实时更新。在实际中由于知识库中异常特征模型库内容非常庞大，为了有效避免其占用大量的内存，必须要及时删除没用的信息，确保知识库为更多的有用信息提供空间。异常特征模型库中，由于数据量较大，更新维护工作也比较复杂。可采用比较常见的异常字段状态来建立异常类型表，详细记录异常情况，可以有效地利用异常类型表来分析电力计量装置的异常信息。在实际建立的知识库中，还包含了详细的专家规则，实际中的每一次故障都要及时的保存，极大地便利了技术人员查阅查询相关信息。实际中每一个专家规则中都有专属的逻辑，所以技术人员要及时进行维护更新工作，合理增加知识库中的逻辑。知识库中存在的信息可以认为是逻辑规则，合理利用逻辑规则，可以有效判断异常特征和电力计量装置故障之间的关系，继而有效诊断该装置中故障的类型。

2.2选择适合的电能表，采用正确的接线方式

（1）选择稳定性强的多功能电能表。正确选择电能表，对于减少计量装置误差有着非常重要的意义。在实际工作中，为了保证计量准确性，应当根据相关规定，选择高精度、稳定性强、损耗低的电能表，以保证互感器变流比在合理范围内。（2）采用正确的电能表接线方式。在不同系统中，分别采用不同的接线方式接入电能表，主要分为两类：一是中点绝缘系统，在这种系统中，应采用四线边线的接入方式连接2台电流互感器与电能表；二是非中点绝缘系统，在这种系统中，应采用六线边线的接线方式将3台电流互感器与电能表连接起来。

2.3其他异常的监测

配网系统实际运转过程中，电力线路或设备还可能因为遭受自然力、外力等的破坏而出现局部短路问题。计量自动化系能够通过参照变压箱中监测表的电压曲线异常图来识别故障，从而提高故障识别效率，以便及时消除故障。

2.4电压互感器二次回路误差控制与管理

（1）选择适宜的二次回路导线截面与导线长度。一般情况下，可以通过增大导线截面或者缩短导线长度两种方式来缩小二次回路电压降。因此，在确保满足导线负荷的基础上，选择适合的导线截面和导线长度，可以有效减少二次回路电压降，进而减少电能计量装置误差。（2）减少二次回路阻抗。在选用电能表时，应尽量选取全电子多功能电能表，一表多用途，可以达到减少二次负荷阻抗的目的，降低二次回路电压降。（3）装设熔断器。在电能计量装置投入使用前，应提前测量互感器的二次负荷，当负荷低于35kV时，可以不必装设隔离开关和熔断器；当负荷大于35kV时，则需要安装熔断器，在实际运用中，应将熔断器两端的电压控制在一定范围内。

结语

电能计量自动化系统功能的高度自动化，可以实现对辖区范围内几乎所有电力设备、线路等的动态监控，从而高效地发现异常，识别故障，特别是对于表码不进数、计量装置失流/失压等问题都能及时锁定、深入分析，为消除故障提供科学的依据。

参考文献

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