基于 PI的变电站电能表异常告警

毛鸿飞，张 华，陈 敏，钱世翔

（德清县供电局， 浙江 德清 313200）

基于 PI的变电站电能表异常告警

毛鸿飞，张 华，陈 敏，钱世翔

（德清县供电局， 浙江 德清 313200）

变电站线路关口电能表的正常与否关系到供电企业内部考核及用户电费结算，因此对电能表状态进行实时监控十分必要。 通过 PI数据库中调取电能量系统及 SCADA 系统的相关数据来实现对变电站电能表状态的实时监控，可达到及时处理异常电能表的目的，从而减少因计量装置故障而引起应收电费的损失，同时也进一步提高了管理效率。

变电站； PI；SCADA；电能量

变电站线路关口电能表是供电企业内部考核和用户计费结算的重要依据。计量装置故障将造成电能计量的失准，影响考核结算的准确性。传统方式下，供电企业每月抄见关口电量，往往隔月才发现计量问题，不能及时排除故障，给供电企业带来经济损失，也使企业追回应收电费时陷入被动局面。

为进一步提高管理效率，需对电量平衡情况每天进行动态监测，及时发现异常，快速处理故障，使变电站的所有电能表都处在正常状态。

1 现状分析

德清县供电局所辖变电站 18 座，其中 14 座110 kV 变电站， 4 座 35 kV 变电站， 每月底调取电能量系统中的统计数据上报月电量，通过电量平衡发现是否有异常，如果发现不平衡率过大，再进一步查找故障原因，过程比较长且繁琐，并且不能及时发现异常表计，人为延长了表计故障时间。

下面例举2个因没有及时发现变电站电能表异常而造成损失的案例：

（1）某月， 在 110 kV 武康变月度抄表时， 发现 35 kV 侧有功电量不平衡， 不平衡率达 32%，不平衡电量 220 万 kWh， 核对后发现永安 3136线运行状态下电能表无显示。

（2）某月， 35 kV 专线大用户德清升华拜克一相熔管遭雷击后计量缺相，隔月发现，损失电量20 万 kWh， 追补电费陷于被动。

由此可以看出，传统方式下供电企业通过计量周期性校验以及每月抄见关口电量的时机来发现变电站电能计量异常已经不能满足工作要求。为进一步提高管理效率，需要每天对电量平衡情况进行动态监测，达到实时监控、及时发现与处理目的。

2 PI应用情况

2.1 PI 数据库应用

PI（Plant Information） 是 由 美 国 OSISoftware公 司开 发 的 1 套基 于 C/S 的 商品 化 软 件 应用 平台，能以数据原形的方式在线存储动态数据。目前德清县供电局 PI数据库存储了电网调度自动化系统、电能量采集系统等大量数据，用户可根据需要通过 PI客户端工具对库中所需数据进行取用， 利用 PI数据库获取所需的实时及历史数据，可实现对变电站电能表异常状态的监视功能。

基于 PI数据库的二次开发，从 PI数据库中调取所需数据：来自电能量采集系统中的有功日统计和来自数据采集与监控系统（SCADA）中的平均有功功率（每 5min 采集 1 次）。 SCADA 中采集的有功功率通过公式计算可以得到日有功总量，通过对电量平衡的监测以及这两个电能量之间的比对计算，如果误差率异常则立即告警。

2.2 数据采集

以 110 kV 舞阳 变 为 例 ： 从 PI数 据 库 中 调 取110 kV 舞阳变 电 站 所 有 电 能 表 有 功 功率数 据 ， PI数据库中的数据来自 SCADA 中每 5min 保存的数据， 通过每 5min 计算出 1 个有功值， 累加 24 h计算得出表计的日有功。

从 PI数据库中调取的电能量采集系统日有功统计和 SCADA 的有功功率累加的日有功的比对，计算误差率。

误差率=（电能量采集系统日有功-SCADA 计算得出日有功）/SCADA 计算得出日有功

对误差率作界定后，给电能表状态作了以下的划分：

（1）正常： 误差率＜10%且电量平衡。

（2）注意： 10%≤误差率＜20%。

（3）告警： 误差率≥20%。

（4）表计故障停走： 电能量采集系统中采集的日有功为 0， 而 SCADA 中的日有功＞0。

（5）紧急处理： 电能量采集系统中采集的日有功＞0， 而 SCADA 中的日有功为 0。

2.3 监控界面

每次打开程序，自动计算最近的日电量，实现实时更新。总览页面将所辖变电站集中于同一界面，每个按钮对应一个变电站，灰色为正常，红色为告警， 界面见图1。 可以看出雷甸变电站中至少有1个电能表异常，其余3个变电站所有电能表正常。

图1 变电站电能表异常告警

点击雷甸变按钮进入雷甸变分界面（见图2）。可以从报表中看出 10 kV 母线不平衡电量为 2.98

图2 雷甸变电站日电量报表

万 kWh， 而库桥 432 线电能量采集系统中日电量1.16 万 kWh， SCADA 计算得 出 日 有 功 3.6 kWh，相差 2.44 万 kWh， 与 10 kV 母线不平衡电量接近， 可以得出库桥 432 线电能表慢走的结论。 此时库桥 432 线表计状态为告警， 符合实际情况，需要及时联系有关人员处理，避免继续损失电量。 如果仍不确定，可以点击界面上的“前一天”来查询历史状态，通过连续几天的观察再来进一步确定计量异常的原因。

3 结语

通过 PI这个平台可以方便调取不同系统中的数据，实现以下3个功能：

（1）实时监控。 通过对各变电站电能表每天实时动态的监测，达到及时发现异常、及时处理的高效管理目的。

（2）精确定位。 不仅能对变电站的电量不平衡实施监测，及时发现是否超过规定限额，而且还能精确指出是由哪几个电能表的异常造成电量不平衡率过大。

（3）自动生成日电量报表， 方便快捷。

[1]史兴华.供电 企 业实时/历 史 数据 库 PI 典 型应 用 案例[M]．北京：中国电力出版社，2009.

（本文编辑：杨 勇）

PI-based A larm on Substation M eter Abnormalities

MAO Hong-fei， ZHANG Hua， CHEN Min， QIAN Shi-xiang
（Deqing Power Supply Bureau， Deqing Zhejiang 313200， China）

Interior evaluation in power supply enterprises and energy charge settlement depend on normal meters at substation lines， therefore real-timemonitoring on status of energy meter is quite necessary.It can timely handlemetering abnormities and gather relevant information of electric energy system and SCADA system from PI database so as tomitigate loss of due charge caused by metering device faults and further improvemanagementefficiency.

substation； PI； SCADA； electric energy

TM933 ∶TP311.132

： B

： 1007-1881（2012）11-0022-02

2012-08-31

毛鸿飞（1984-）， 女， 浙江德清人， 助理工程师，从事电力调度与监控工作。