计量自动化系统异常数据动态辩识探究

计量自动化系统异常数据动态辩识探究

冯程程1，2檀亚凤2

（1.广西大学电气工程学院广西南宁530004；2.广西电网有限责任公司南宁供电局广西南宁530031）

摘要：本项目基于计量自动化系统现场运维现状的基础上，充分吸收国内外客户计量装置故障运维的成熟经验和研究成果，结合本身个性化业务需求的基础上，开发客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测功能，有利于弥补目前计量自动化系统客户计量装置故障现场运维工具的空白，从而快速找到异常数据原因，提升运维效率，为现场客户计量装置运行维护和故障处理提供保障。

关键词：计量自动化系统；异常数据；动态辨识

引言

随着各类采集终端大面积覆盖，计量自动化系统可提供准确实时、详实可靠的海量电能量数据。为了更好监控电能量数据质量和计量装置现场运行情况，需要在计量自动化系统建设计量装置异常数据动态辨识与自动监测功能，提高故障判断的准确率，减少人为因素对故障的影响，提高系统故障发单的自动化程度以及系统故障的判断准确率。

1现状

1.1国内外研究水平的现状和发展趋势

计量故障监测模块从2013年使用至今，经过不断的完善，已经具备相对完善的告警功能，但也存在故障处理流程自动化不足以及故障判断准确性不高等问题，目前故障的判断主要由两方面组成，即系统自动判断以及人为对故障提示进行筛选相结合。但自动化系统故自动障判断功能不足，并且人工筛查流程由于采用的是人工筛查，只对系统告警的测量点进行核查，极易发生故障梳理人员因经验不足而发生误判故障单的事情，此外也不排除漏判、漏发的情况，从而造成故障处理的延误。

1.2国内同类项目研究情况

本项目的研究点侧重于计量自动化客户计量装置现场故障诊断软件开发研究方面，与国内同类项目的研究点有较大差异。因此，本项目的研究内容与国内同领域项目相比不重复、局部有创新性。

2系统的目标和内容

2.1目标

1）故障自动处理流程化提高。

2）故障判断即时性自动识别。

3）构建计量自动化异常数据动态辨识与自动监测算法、判定模型。

4）计量自动化异常数据用于实际运维中，指导现场故障排查。

2.2内容

1）提高系统故障发单的自动化程度

各班组对工单流转环节进行梳理，提出合理的工单自动流转流程要求，要求新的流程应能达到在一个系统内完成工单的发放、流程跟踪、处理结果自动回复以及故障统计等功能，减少人为工作以及工作的重复性。同时要求结合目前正在实施的新营销系统布置推进进度，及时完成故障工单的自动化流转功能开发。

2）提高系统故障的判断准确率

各班组需对《自动化系统事件告警阀值》表进行梳理，梳理的要求按照现场实际情况、各系统参考信息与计量装置检定规程相结合的方式进行，要求新的故障判断依据应该达到更贴合实际、参照更广泛、更准确、更及时的标准。梳理完成后结果报自动化班进行模块功能的修改。

3技术功能实现

本项目依托于计量自动化系统，打通电能量数据采集的各个环节，通过对设备档案的归集、建档，并对电能量数据的采集和归集，建立客户计量装置异常数据动态监测模型，进行准实时性质的电能量数据分析，实现对客户电能量数据的在线分析和监测、异常判断等。通过对异常数据的收集和判断，并根据异常情况派发异常工单，现场接单实时处理，实现真正的计量自动化系统客户异常数据动态检测和故障闭环处理系统，提高现场运维效率，提升用电管理水平。

系统将基于Java、C++跨平台技术，依靠先进的互联网络进行构建。系统与现有的计量自动化主站进行实时对接，获取相应的电能量数据后，进行实时的建模分析。系统可通过简单升级系统平台，即可实现与营销系统进行对接，实现一站式处理传统作业工单的闭环式现场作业系统，实现一套系统完成所有的运维自动化及运维的系统化监管。系统支持通过硬件设计，直接与现场作业设备相连，实现在线式闭环处理作业工单，真正实现现场作业的电子化。

4系统架构

图1系统架构

我们将该系统分为五个相对独立的部分：

1）数据接口模块

负责通过计量自动化系统获取计量设备的档案信息及电能量数据信息，用于异常数据监测和分析模块使用。此外，系统还提供各个模块之间的数据接口服务，包括数据浏览，报表导出等。

2）异常数据分析模型

核心模块，对所有的计量设备对应的电能量数据进行监测，并分析诊断故障数据类型，并产生异常工单，供后续跟进处理。

3）异常工单管理模块

异常数据分析模块产生异常工单后，将工单推送到此模块进行管理，包括工单审核、派送，作业信息回收，工单归档，异常消除等。

4）计量故障专家库

对整个南宁局的计量故障现象进行整理，行程具有实际指导意义的故障专家库，提供本地故障查询和在线式的故障查询。

5）统计报表管理模块

异常数据分析结果的实时统计，包括报表生成、导出等等。

依托于计量自动化系统进行构建，打通电能量数据采集的各个环节，通过对设备档案的归集、建档，并对电能量数据的采集和归集，建立客户计量装置异常数据动态监测模型。但系统不会影响计量自动化系统的正常运行，分析系统只从计量自动化系统取数据，原有的业务保持不变。同时，营销系统接口则按需进行开发。

5应用效果

该系统已在供电局投入使用以来，全部电能量数据正常送到异常数据动态辨识系统；后台异常数据动态辨识系统运行正常，软件尚未发现死循环或进程强制占用等问题，稳定性较好；数据传送服务网络通信正常；诊断模型库运行正常；诊断执行正常，并能获得动态辨识诊断结果。系统于2018年6月17日正式试运行，截止2018年9月25日，运行状况良好。系统对本网区的专变用户及厂站用户，约70000+电表的抄表类异常、计量类异常等进行了分析并生成告警。该系统可实现电能量异常数据动态辨识，有效避免异常数据进入系统，同时，缓解了系统人员工作量，提高了工作效率和管理规范化。对2015年异常数据比率的统计结果显示，筛选效率相比前年提高了50%；运维资源投入相比应用之前降低32.6%，收益效果显著，符合系统的设计目标，具有较高的推广使用价值。

参考文献：

[1]林媛.论新技术、新架构下大数据的电力营销管理创新研究[J].中国市场，2017（13）：117-118.

[2]刘松，杨传旭，王浩.提升电力营销系统数据质量真实性与可靠性的研究[J].数字化用户，2017（42）：214+265.

[3]王志坚.基于大数据平台的电力营销信息化建设分析[J].内蒙古电力技术，2016（04）：17-22.

[4]叶亮，曲笛.仪表在线监控系统在计量管理中的应用[J].中国计量，2014（1）：100-102.