大数据背景下的电力计量装置故障智能化诊断技术应用

大数据背景下的电力计量装置故障智能化诊断技术应用

陈远富

贵州电网有限责任公司兴义兴仁供电局 贵州 562400

摘要：作为社会生产生活与经济活动原动力的电能，其质量好坏与稳定性是关系国民生产秩序正常与否的关键要素，需要从根本上做到可靠保障。电力计量装置是对电能供应起到计量作用、便于供电部门进行规划与调整的终端设备，其工作状态与电能用户的使用体验和感受息息相关，电力计量装置一旦发生异常不但会影响对用户的电能供应，还会对国家电网造成经济损失。因此，保证电力计量装置良好的工作状态，是电网高效运行的底层基础保障。我国电力行业在20 世纪 90 年代以前一直遵循计划时代经济的监测方法，政企分开垄断经营，没有明确的目标也没有主要的动力，由于管理的不恰当而导致效率低下，没有办法根据市场需求的变化而随机应变。中国的快速发展带动了电力行业的不断向前，在电能计量监测领域也随之出现了不少亟待解决的问题，为了实现更快的发展，处理和解决这些问题便成了现在的首要任务。

关键词：电力计量  装置故障

中图分类号：TP391       文献标识码：A

引言

随着城镇化的速度加快，新增花园小区不断增多。低压线损管理中的计量管理与计量装置的安装效果及管理水平有直接的关系。一个小区少则几百户，多则上万户。在交房前，需要将计量装置正确接线且户表关系对应无误。目前，在已入住的花园小区中经常会发现户表关系不对应或电表进出线接反的情况，严重时会造成台区线损的异常。因部分用户长时间未发现计量装置未正确计量，产生了高额的电费，若不能妥善解决此类问题，将损害供电部门作为国有企业的形象。为此，我们提出了花园小区批量新装“双验收”的概念，从源头杜绝户表关系错误及进出线接反的情况的出现。

1电力计量装置异常监测方法设计流程

    1.1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与处理也需要分为两层网络来实施。上层网络是与主站进行信息交换与传输的网络，是依托主干网而建设的专用高速网络，其功能是信息的低延迟传输，并提供稳定的控制信道。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。

1.2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。

1.3 电力计量装置异常监测

电力计量装置的运行参数通过底层网络和上层网络传输到主站，经过数据采集和处理，分解出其中的关键变量信息，主站上位机对数据进行计算，与预先设定的健康工作参数阈值的离散量进行对比，通过离散幅度值判断计量装置是否处于正常状态，在发现偏差过大时触发关注程序，在一个时间段内重复计算该计量装置的工作参数，如果计量装置持续处于偏差较大的状态，则判断为计量装置发生故障或处于人为干扰状态，触发报警程序，提示管理人员进行详查，实行排故处理。

2批量新装“双验收”措施

新建小区“双验收”是指验收两次才算合格：第一次验收主业人员不需要前往现场，由施工单位拍照给主业工作人员；第二次验收为主业人员现场核对电表到表箱内的开关、表箱内开关到用户家里的开关之间的电路是否为通路，需要现场实际验收。双验收合格后，将出线接好，主业人员加封。“双验收”为主业人员提前介入计量装置的安装过程中，提前进行把控，将管控动作前移。

2.1一次验收

新建花园小区的计量装置多为单相电能表。现要求，在计量装置领出后，只对进线进行接线，出线不接。这样从电表到表箱出线开关未接通。将表箱的进线开关接通后，进线接线正确的情况下，电表屏幕有显示；如果进线接错、没有接进线、接线点未充分接触等，将导致电表的电压线圈不带电；表前开关送电后，电表屏幕无显示。由此可以判断接线是否正确。计量装置安装单位在表箱进线开关送电后，将该表箱中所有的电表拍摄在一张照片中，要求电表屏幕有显示，并将该照片送给主业人员审核。主业人员审核照片无误后，计量装置施工单位进行下一步的施工。“一次验收”可以有效地避免进出线接反导致反向表码走字的情况，用电表屏幕是否有显示来判断电表接线是否正确，简单易行；且审核一个花园小区的一次验收资料，一个人一个小时内可以完成。

2.2二次验收

在进线接线无误的条件下，要求施工单位将出线接上，但只是错位将电表出线接至表箱的出线开关。在验收前，需要施工单位自查。现场验收时，主业工作人员两人配合操作，一人在电表箱，合上表箱的出线开关，查看电表脉冲灯是否闪烁。一人在房间查看合上入户开关后，户内的灯泡亮不亮。如果户内的灯泡亮，则说明电表出线到表箱开关、表箱开关到如何开关无误；若电表不亮，则说明电表出线到入户开关之间的线路没有通电，需进一步查找原因。因该方法中，电表的出线未全量接通，且错位接出线，在电表灯屏幕正常显示、房屋内灯泡全亮的情况下，户表关系错误的概率几乎是0。这样就可以方便快捷地查找出户表关系不对的情况，并加以改正。“二次验收”时，根据日常工作经验，一个八人班组半天时间可以完成。“双验收”需要计量装置安装单位进行配合。经沟通和了解，该方法完全可实现，且该方法强迫计量装置安装单位提前检测，一边做一边整改，减少了后续反复验收、整改的次数，故也受到了施工单位自身的欢迎[1]。

2.3措施评估

原有验收方法与“双验收”方法的对比。通过以上分析可以发现，非全量验收虽然耗时短，但是不能完全核对户表关系不对的情况，且无法发现进出线接反的情况，后续出现问题的概率很大。全量验收的优点是可以全量确认户表关系是否正确，缺点是耗时长，且无法判断进出线是否接反。“双”验收耗时短，且可以发现进出线接反的情况，对户表关系进行完全核对[2]。

结束语

电力计量装置异常状态监测是一种新兴的高性能电力计量装置信息管理手段，通过对分布于电网终端的电力计量装置的工作状态进行实时监测，及时发现问题并尽快解决问题，这对于电网的持续安全、稳定运行具有基础的辅助作用。在保证电网设备正常运行的同时，可以及时发现和打击非正常用电行为，这对于保护电网良性运营环境具有重要的指导意义。随着研究的不断深入，我们还将在故障设备超前预警等方面增加电力计量装置异常监测设备的功能，实现更为智能化的应用，从而更好地满足发展需求[3]。

参考文献：

[1]谢雪景,黄志好.新建社区电力计量表安装与验收分析[J].电子技术,2022,51(04):246-247.

[2]秦香春.探究分析电力计量装置异常原因及监测方法[J].现代信息科技,2022,6(04):165-167.DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2022.04.043.

[3]吕伟,朱昭锦.电力计量的规范化管理分析[J].工程与建设,2022,36(01):279-281.