用電信息采集系統(tǒng)電能計(jì)量數(shù)據(jù)異常的原因

王小曼

(國(guó)網(wǎng)潛江市供電公司，湖北潛江433100)

[摘要] 電力行業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到供需不平衡的狀況，導(dǎo)致電力供應(yīng)不足或是電力資源浪費(fèi)等情況，因此，采用用電信息采集系統(tǒng)是提高電力企業(yè)資源利用率、保持供需平衡的必然選擇。主要對(duì)用電信息采集系統(tǒng)在進(jìn)行電能計(jì)算時(shí)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，并且提出了相應(yīng)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞 用電信息采集系統(tǒng) 電能計(jì)量 對(duì)策

中圖分類號(hào)TM76

0引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步對(duì)電能的需求量越來(lái)越大，電力用戶也在不斷增加。為了應(yīng)對(duì)這種需要，國(guó)家大力發(fā)展新能源和可再生能源，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的目的。同時(shí)，為了提高用電效率，供電公司還采取了居民階梯式電價(jià)策略，以此來(lái)提高終端的用電效率，避免浪費(fèi)電力的情況出現(xiàn)。所以要想實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能，避免電量數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，使用用電信息采集系統(tǒng)則是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

1用戶用電信息采集系統(tǒng)概述

顧名思義，用電信息采集系統(tǒng)就是通過(guò)電量采集設(shè)備和配電變壓器對(duì)終端電力用戶的電量使用數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)用電情況的全面監(jiān)控，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)和線損分析，再制定出居民階梯式電價(jià)策略以及負(fù)荷管理等供電措施，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)妙表、高效節(jié)能和防竊電等目的。所以用電信息采集系統(tǒng)對(duì)促進(jìn)電網(wǎng)智能化和高效化的過(guò)程發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。我們通常見到的用電信息采集系統(tǒng)主要由采集設(shè)備、通信通道以及主站三個(gè)部分組成，采集過(guò)程是利用采集設(shè)備采集用電數(shù)據(jù)，再通過(guò)通信通道將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到主站，由主站進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)篩選和分析。目前我國(guó)用電信息采集系統(tǒng)的覆蓋率是4.5%，而該系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“全覆蓋、全采集”。系統(tǒng)建設(shè)要求必須達(dá)到對(duì)所有終端的各時(shí)段電能顯示值、電壓、電流、功率、剩余電費(fèi)電量等數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集，對(duì)一些大數(shù)據(jù)用戶要每隔15分鐘采集一次，一般的居民用戶則要采集每日日末凍結(jié)用電。所以由此可見，如此大的工作量如果僅靠人力是無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效的，必須要依靠用電信息采集系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。即便如此，如此龐大的信息采集量，無(wú)論是哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)誤差。

2電能計(jì)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的原因分析

2.1互感器的故障

互感器分為電流互感器和電壓互感器，可以將高電流變成低電流，高電壓變成低電壓，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表、保護(hù)設(shè)備的目的以及實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化、小型化的目的。所以由于互感器本身的復(fù)雜性，其出現(xiàn)故障的原因也是多種多樣的，本文將這些原因概括了一下，主要分為以下幾個(gè)：第一，互感器電暈出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象，導(dǎo)致漏電現(xiàn)象，因此會(huì)導(dǎo)致電量采集不準(zhǔn)確的情況發(fā)生。第二，磁互感器之間的接線出現(xiàn)問(wèn)題，比如說(shuō)接線脫落、陳舊等;第三，熔絲燒斷，導(dǎo)致采集到的信息傳輸受阻;第四，互感器設(shè)備由于使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)所以質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題;第五，鐵磁諧振現(xiàn)象。

以上五個(gè)點(diǎn)就是互感器在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障的主要原因，所以工作人員在檢查設(shè)備時(shí)要細(xì)致認(rèn)真，盡量做到防患于未然。

2.2電表故障

電表是采集電量信息的終端，而這樣的終端家家戶戶都有，所以終端出現(xiàn)故障是常有的事，所以當(dāng)電能計(jì)量出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，首先應(yīng)該考慮電表是不是出現(xiàn)了故障。而導(dǎo)致電表出現(xiàn)故障的原因也不單一，有可能是人為的，也有可能是其本身出現(xiàn)了故障，主要概括為以下幾點(diǎn)：一是電表的電池內(nèi)部出現(xiàn)了故障，可能是沒(méi)電導(dǎo)致電表停止運(yùn)行;二是電表的軟件出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致電表的運(yùn)行出現(xiàn)了問(wèn)題;三是電表存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)器出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息不能被準(zhǔn)確完備的存儲(chǔ)在內(nèi);四是電表內(nèi)部元件老化;五是有些居民人為的破壞電表，使得電表無(wú)法正常工作，以此來(lái)達(dá)到偷電漏電的目的。

2.3接線盆故障

接線盒如果出現(xiàn)故障，也會(huì)導(dǎo)致電量數(shù)據(jù)傳播受阻。接線盤一旦出現(xiàn)故障，主要有以下幾個(gè)原因：一是電表終端長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷地不停歇運(yùn)行，導(dǎo)致接線盤發(fā)熱，發(fā)熱時(shí)間一長(zhǎng)，接線盤會(huì)燒熱;二是由于長(zhǎng)期運(yùn)行，接線盤內(nèi)部的金屬片出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，導(dǎo)致接觸不良;三是接線盤內(nèi)部的連接螺絲出現(xiàn)松動(dòng)，導(dǎo)致接線盤出現(xiàn)松動(dòng)，所以也會(huì)出現(xiàn)接線不良的情況。

我們常見的接線盤發(fā)生故障的原因總體上被概括為以上幾種，所以當(dāng)電量計(jì)量不準(zhǔn)確，排查故障原因時(shí)，要將以上幾種原因列在排除范圍之內(nèi)進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的封查。、而且不要等到發(fā)生故障了再去維修，在故障發(fā)生之前要進(jìn)行定期的檢查，防患于未然，避免這些故障的發(fā)生，從而避免電量數(shù)據(jù)的計(jì)量發(fā)生異常。

3電能計(jì)量數(shù)據(jù)異常的常見類型

我們?cè)谑褂糜脩粲秒娦畔⒉杉到y(tǒng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電能數(shù)據(jù)計(jì)量異常的現(xiàn)象，就其原因而言，主要分為上文分析的幾種;就其種類而言，主要分為壞數(shù)據(jù)和畸變數(shù)據(jù)兩種，由于在日常系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，很難分得清數(shù)據(jù)異常到底屬于哪種類型，所以本文對(duì)此作了一個(gè)詳細(xì)的分析。第一種壞數(shù)據(jù)異常主要是有這樣或那樣的故障導(dǎo)致;第二種畸變數(shù)據(jù)主要是有各種各樣的事故導(dǎo)致的。所以如果出現(xiàn)電能異常的原因不一樣，也要針對(duì)性的采取不一樣的補(bǔ)救措施。

4智能電網(wǎng)背景下電量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)分析

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，智能電網(wǎng)的應(yīng)用非常普及，所以用戶用電信息采集系統(tǒng)和電網(wǎng)智能化目前已經(jīng)成為我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展和改革的重中之重。當(dāng)智能電網(wǎng)取代了傳統(tǒng)電網(wǎng)之后，其電量數(shù)據(jù)的計(jì)量特點(diǎn)也會(huì)發(fā)生非常大的變化，具體來(lái)講，可以分為以下幾點(diǎn)。

4.1電量數(shù)據(jù)日益增加

隨著智能電網(wǎng)的普及，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、尤其是第三產(chǎn)業(yè)中的工業(yè)得到了非常迅猛的發(fā)展，所以對(duì)電能的需求量也在直線上升。因此在用戶用電信息采集系統(tǒng)的輔助運(yùn)行之下，其所采集到的電能數(shù)據(jù)信息越來(lái)越巨大。

4.2數(shù)據(jù)傳輸與處理速度提高迅速

為了應(yīng)對(duì)如此龐大并且還在不斷上升的電能計(jì)量數(shù)據(jù)，加快數(shù)據(jù)傳輸與處理速度則是必然的趨勢(shì)，。這樣才能保證用戶用電信息采集系統(tǒng)能夠健康以及精準(zhǔn)的運(yùn)行。。當(dāng)電網(wǎng)應(yīng)有了計(jì)算機(jī)技術(shù)信息技術(shù)和人工智能技術(shù)之后，其工作效率明顯上升，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋⑶冶ＷC了用電信息采集系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。比如說(shuō)在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)利用光纖，就能達(dá)到提高傳輸速度的目的;而如果用硬盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，就能達(dá)到加快數(shù)據(jù)讀取速度的目的。

4.3數(shù)據(jù)粒度降低、管理更精細(xì)

目前，我們?cè)谑褂糜脩粲秒娦畔⒉杉到y(tǒng)時(shí)，多數(shù)的終端采集數(shù)據(jù)的時(shí)間為每隔15分鐘采集一次，少數(shù)終端最短的數(shù)據(jù)采集時(shí)間為每隔1分鐘采集一次。在計(jì)量點(diǎn)，電流數(shù)據(jù)采集呈現(xiàn)出在線流數(shù)據(jù)特征，而與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)相比，這種具有在線流數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)具有顯著的不同，這種技術(shù)更為精細(xì)，也使得管理更為精細(xì)。

4.4電能計(jì)量數(shù)據(jù)的分布式和空間得以充分的利用

在智能電網(wǎng)背景下的用戶用電信息采集系統(tǒng)，會(huì)使得其電能計(jì)量數(shù)據(jù)的分布式以及空間得到充分的應(yīng)用。因?yàn)楝F(xiàn)在不僅是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和人工智能技術(shù)發(fā)展迅速。地理信息技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)也得到了迅猛的發(fā)展，人們研究出了很多種有效的分布式異常數(shù)據(jù)挖掘算法，因此這種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)一經(jīng)被應(yīng)用就很受歡迎，快速走上了商業(yè)化的道路。將分布式異常數(shù)據(jù)挖掘算法與電網(wǎng)空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，我們可以對(duì)電能計(jì)量數(shù)據(jù)的空間特征進(jìn)行直觀的計(jì)算和分析，并以此為基礎(chǔ)來(lái)制定更多決策。

智能電網(wǎng)背景下的電能數(shù)據(jù)計(jì)量特征主要被概括為以上四種，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在運(yùn)用了智能電網(wǎng)之后，電能數(shù)據(jù)更為巨大、并且電能計(jì)量方式也會(huì)更加精細(xì)化，所以一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，對(duì)其相應(yīng)的原因和故障分析也會(huì)更加精細(xì)化。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)用戶用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)行了概述，并且分析了數(shù)據(jù)計(jì)量發(fā)生異常的原因以及在智能電網(wǎng)背景下電量數(shù)據(jù)計(jì)量的新特點(diǎn)。主要有以下結(jié)論：二是當(dāng)數(shù)據(jù)計(jì)量出現(xiàn)異常時(shí)，可能是電表終端、互感器或是接線盤出現(xiàn)了故障，要進(jìn)行分類細(xì)致的排查;二是電量數(shù)據(jù)異常常見的類型壞數(shù)據(jù)和畸變數(shù)據(jù)兩種;三是在智能電網(wǎng)背景下，電能數(shù)據(jù)的計(jì)量出現(xiàn)了數(shù)據(jù)日益龐大、數(shù)據(jù)傳輸與處理速度提高、數(shù)據(jù)粒度降低、管理更精細(xì)等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)促使工作人員在進(jìn)行數(shù)據(jù)異常原因分析時(shí)更加細(xì)致和認(rèn)真。

參考文獻(xiàn)

[1]何行，何歡，謝瑋，等，用電信息采集系統(tǒng)電能計(jì)量數(shù)據(jù)異常原因及改進(jìn)[J].數(shù)字通信世界，2017(4)：180-183.

[2]趙書怡，衣穎卓，陳曉蕾.用電信息采集中電能計(jì)量的數(shù)據(jù)異常分析[J].黑龍江科學(xué)，