电网多源故障用电信息采集智能融合技术研究

电网多源故障用电信息采集智能融合技术研究

周泉群

湖北华中电力科技开发有限责任公司 湖北省武汉市 430070

摘要：近年来，随着社会发展，电力行业得到发展，现阶段成为社会生活中不可缺少的一部分，目前被运用到各个行业领域。为了更好地解决电网多源故障时的用电信息采集和处理问题,针对基于数据驱动的电网多源故障用电信息采集智能融合技术展开研究。该技术的在线运行机制基于先验知识和深度玻尔兹曼机(DBM)模型实现。在分类处理多源用电信息后,获取其中的动态数据和静态数据。通过数据驱动提取不同类别用电数据的特征集,利用卡尔曼滤波算法去除特征集中的冗余特征,完成对用电信息的一致性特征描述,从而获得用电信息融合结果。测试结果表明:该技术具有较好的应用性能;戴维森堡丁指数(DBI)的测试结果均在0.017以下,能够有效分类动态数据和静态数据,并处理数据中的异常数据;变异系数结果均在0.02以下。利用该技术所得的用电信息融合结果,能够可靠地预测用电需求、识别异常用电行为。该技术应用效果良好。

关键词：电网多源故障；用电信息采集；研究

引言

传统用电信息收集系统数据存储主要依靠基于关系的数据集，缺乏可扩展性。随着业务规模的扩大，为了适应新业务要求，系统结构需重组和调整。文章提出了一种将大数据关键技术应用于用电信息采集系统的方法，利用大数据的数据处理和存储技术，对已有的用户用电信息采集系统进行重构。根据用电信息采集的业务特性，选用ApacheKafka分布式消息系统与HBase数据库，对现有用电信息收集系统在并发数据处理和海量数据存储方面的性能进行优化。在保持原有的关系数据库储存功能的同时，引入一种新的异质关系数据储存元件，使异质数据库的运作过程变得简单，以适应市场发展。

1用电信息采集系统概述

用电信息采集系统是一种用于监测、采集和管理用户用电数据的系统。它通过使用智能电表、传感器、通信设备和数据处理软件等技术，实现了对用户用电情况的实时监测和数据采集，并将这些数据进行整理、分析和应用。该系统的主要功能包括：①数据采集与监测，通过智能电表和传感器等设备，采集用户的用电数据，包括用电量、功率、负荷曲线等信息。系统可以实时监测用户的用电情况，并对用电异常和问题进行预警和报警。②数据通信与传输，采集到的用电数据通过通信网络传输到数据中心或云平台，实现数据的远程传输和共享。通信方式可以包括有线通信和无线通信，以满足不同场景的需求。③数据处理与分析，在数据中心或云平台上，采集到的用电数据经过处理、整理和分析，生成相应的报表、图表和指标。可以进行负荷分析、能耗分析、用户行为分析等，为供电企业提供决策支持和能源管理建议。④用电服务与优化，通过分析和理解用户的用电数据，可以为用户提供用电节能建议、用电安全提醒等服务。同时，供电企业可以根据用户的用电需求和负荷特点，优化能源调度和供电方案，提高能源利用效率和供电质量。

2电网多源故障用电信息采集智能融合技术研究

2.1推动用电监察多层次化发展

就用电监察而言，推动管理措施向全面化和科学化的方向发展非常重要，并应遵循用电监察可行性的原则。供电企业实现对用电的监察主要依靠智能抄表核算体系，对用户的用电行为和情况进行层次化分析，以制定有针对性的用电监察标准。同时，供电部门在对用电进行检查时，应从供电内部的监管层次进行划分，并在制定相应的行业标准的基础上，实现输电和用电之间的平衡。

为了实现对用电的监察，不仅需要借助采集到的数据分析供电结果，还应设置重点监察点，实现对用户行为的定点监管，细分用户的用电行为。例如，在用电监察过程中，可以对230户用电情况进行监察，通过设定平均用电标准，从中选择10户作为基础展开对该区域用电的监察。基于用电设备的监察结果，对这10户用电量进行重点检测和分析，查看是否存在异常情况，并分析电路设置和双回路使用情况，以检测是否存在窃电行为。如果发现任何违规行为，应进行相应的经济处罚和警告，以确保用电的安全性和科学性。

2.2自动化抄表结算

用电信息采集系统在供电企业中的一个主要应用是实现自动化的抄表和结算过程。传统的抄表方式需要人工上门读取电表的数据，然后再进行计量和结算工作，存在人力成本高、准确性低等问题。而采用信息采集系统，可以实现电表的远程抄表和数据自动采集，大大提高了抄表的效率和准确性。具体分析如下：1）提高抄表效率，传统抄表是需要供电企业派人上门逐户抄表，耗时耗力。而采用信息采集系统，可以通过智能电表和传感器实现自动化抄表，无需人工干预，节省了抄表人员的时间和成本。2）提高抄表准确性，人工抄表可能存在读取误差、记录错误等问题，而信息采集系统通过智能电表直接采集数据，减少了人为因素带来的误差，提高了数据的准确性。3）实时计量与结算，信息采集系统可以实时监测用户的用电情况，及时采集用电数据。这样，供电企业可以快速获取用户的用电数据，并进行计量和结算工作，提高了结算的及时性和准确性。4）提供个性化服务，信息采集系统可以根据用户的用电数据，提供个性化的用电服务。例如，根据用户的用电负荷情况，推荐合适的用电计划和节能措施，提高用户的用电效率和节能效果。

综上所述，用电信息采集系统的自动化抄表和结算功能，能够提高抄表的效率和准确性，同时为供电企业和用户提供更加便捷和个性化的服务。这将有助于提高供电企业的运营效率和用户满意度，推动供电行业的转型升级。

2.3加强用电信息采集系统的建设和运维管理

加强用电信息采集系统的建设和运维管理，优化系统架构和接口规范，提高系统性能和可靠性，保障数据安全和隐私，可以提高用电信息采集的效率和准确度。具体措施如下：（1）要建立完善的用电信息采集系统架构和接口规范，明确系统的功能和模块，建立标准化的数据采集接口和数据交换协议，从而实现不同系统之间的数据交换和共享，提高数据的一致性和可靠性。（2）要优化用电信息采集系统的性能和可靠性。对用电信息采集系统的硬件和软件进行升级和改进，提高系统的稳定性和安全性。同时，加强对系统的监控和管理，及时发现和处理问题，保证系统的正常运行。（3）要加强用电信息采集系统的数据安全和隐私保护。通过建立健全的用电信息采集系统数据安全和隐私保护机制，加强系统的访问控制和身份认证，加密数据传输和存储，保护用户隐私，防止数据泄露和信息安全问题。此外，还应注意加强用电信息采集系统的运维管理。通过建立完善的运维管理制度和流程，规范运维管理流程，加强对系统的监控和维护，及时发现和处理问题，保障系统的正常运行。

结语

电网的用电信息对于电网用电规划、窃电监测、用电需求预测等均具有重要意义。用电信息在采集过程中具有显著的时间序列特征,并且会受到电网运行状态的影响。因此,本文提出基于数据驱动的电网多源故障用电信息采集智能融合技术。本文对该技术的应用效果展开相关测试。测试结果显示:本文所研究的融合技术具有较好的用电信息融合效果,并且在融合过程中能够有效处理信息中的冗余数据和异常数据;依据融合后的用电信息可精准预测用户的用电需求以及识别异常用电行为,应用性良好。

参考文献

[1]郑国权,窦健,卢继哲,等.基于冗余分析的用电信息采集系统数据压缩方法[J].电测与仪表,2022,59(5):70-77.

[2]钱奇,闫海峰,唐伟宁,等.基于分布式技术的用电信息采集主站系统设计与应用[J].电力系统自动化,2021,45(23):170-178.