用电信息采集中电能计量的数据异常分析

赵书怡，衣颖卓，陈晓蕾

(1.国网大连供电公司，辽宁 大连 116021； 2.国网丹东供电公司，辽宁 丹东 118000)

用电信息采集中电能计量的数据异常分析

赵书怡1，衣颖卓1，陈晓蕾2

(1.国网大连供电公司，辽宁 大连 116021； 2.国网丹东供电公司，辽宁 丹东 118000)

用电信息采集系统中，可能导致电能计量数据异常的因素来自各个不同方面，在进行排查的过程中，需要严谨认真，从针对性角度做出分析处理，以科学的方式对电能计量数据异常现象进行监测，从而确保采集数据所反映的用电情况与实际情况相符。

用电信息采集；电能计量；数据；异常分析

在用电信息采集系统的运行过程中，每日所需进行的数据采集量相对较大，同时对数据的自动分析能力也有着较高要求，以对数据的正确性、合理性形成保障。在电能计量装置存在数据异常现象的情况下，电力系统的整体运行将受到直接影响，需针对这一板块进行强化管理。本文从电能数据异常的实际原因着手，针对其有效的监测方法做出了探究，以供参考。

1 用电信息采集系统的概念简述

用电信息采集系统即指针对用户所有相关的用电信息数据进行采集，以此为后期的数据处理与数据分析操作提供可靠的前提条件。从用电信息采集系统的主要功能来看，首先需针对所采集的所有数据实施汇总，从中对有效信息进行提取，同时还需对不同用户的具体信息进行分析掌握，从而对用户的实际用电质量是否达标进行了解。在上述功能的实现过程中，电能计量装置在其中发挥着不可或缺的重要作用，对于用户整体用电水平的提升也产生着举足轻重的影响。采集设备、通信通道与主站是组成用电信息采集系统的3个主要部分，通过相互协作、相互配合的形式在较大程度上推动了我国用电信息采集全覆盖目标的基本实现。基于系统覆盖用户范围的广阔性，系统通常还需针对不同的数据类别实施监控分析，从而对数据监测的合理性与准确性形成保障，与可持续发展理念保持一致。

2 电能计量数据异常现象的主要类别

从不同角度对电能计量数据的异常现象进行分析，大致可划分为以下几个类别：第一类，以设备种类进行划分，可将其分为集抄设备异常、负控设备异常、公用配变异常等。第二类，以异常的种类进行划分，可将其分为计量设备异常、用电异常等。第三类，以数据异常的特征进行划分，可将其分为表计飞走、电流电压异常、功率因数异常及超载等。第四类，以异常的原因进行划分，可将其分为电能表异常、计量回路异常、采集回路异常、采集设备异常等。

3 电能计量数据异常现象的主要原因

3.1 表计故障因素

电表运行过程中，表计故障是较为常见的一种故障类型，出现的频率相对较高。进行故障排查时，可首先从可能导致故障产生的因素进行排查，以便于针对表计故障情况做出针对性处理，对表计的正常运行进行维护。笔者将引起表计故障的主要因素做如下分类：其一，在电池电量过低的情况下，引起电池内部故障。其二，模块、液晶屏、表计软件等部分故障，或出现时钟错误现象。其三，存储器或内部存储程序受损，数据存储操作无法正常运行。其四，电子元器件存在老化现象。其五，内部软件程序出现错误。

3.2 接线盒故障因素

在接线盒接入计量二次回路的情况下，受接触不良等因素的影响，极易导致计量二次回路故障的出现。以接线盒中的金属片为例，在使用时间过长的影响下，直接导致表面氧化现象的产生，进而直接引发接触不良。或在接线盒端子螺丝松动、接线端子过热等情况的影响下，均可导致接线盒的正常运行受到不同程度的影响。因此，要从根本上规避数据异常现象的出现，应对上述相关故障情况做到严格排查。

3.3 互感器故障因素

与其他故障类型相比，互感器故障的出现频率虽相对较低，但所涉及的故障类型相对复杂。一方面，由于互感器电晕可出现局部放电现象，可能导致数据测量的准确性失真。另一方面，电压二次回路短路、电流二次回路开路等现象也可引起互感器故障出现。另外，熔丝熔断、质量不达标、铁磁谐振或接线方式不正确等原因也可引发故障。

3.4 终端故障因素

电源终端、电能表的通信等通常成为终端，终端故障的出现频率也相对较高。一方面，可由终端黑白屏、时钟错误等因素引起。另一方面，可由软件、485接口、载波模块、通信模块等部分的故障引起。

4 电能计量数据异常现象的主要监测方法

4.1 电压电流方面

针对电压的监测工作，大致可分为断路器装置、三相不平衡电压、线电压与相电压及电压突变量三个方面。针对电流的监测工作则大致可分为断路器位置、三相不平衡电流、相电流与相电流突变量三个方面。完成以上几个方向的监测工作后，监测人员还需以正常数据为参数，对监测数据是否存在异常情况进行判断。

4.2 开关信号方面

开关信号异常即指计量装置内部的部分开关存在信号异常动作，进而导致相应异常数据的产生。通常情况下，电能表故障代码、电能表内部电流回路监测信号及电能表自检错误信号等均为需要重点监测的开关信号。

4.3 功率因数方面

针对功率因数方面的异常现象进行监测，主要是通过以测取的数据为基准，将其与功率因数突变量进行对比，观察数据与限制量相比是否过高。同时还需针对功率因数值在今后的恢复情况、是否存在断路器分闸与检修信息进行分析。进行功率因数监测时，可将断路器位置、负荷的功率因数作为主要监测方向。

4.4 状态量方面

状态量即指特定时间范围内电量及各种宏观状态量，针对这一方向的监测工作主要是对状态量的自身变化进行分析，从而提供更为准确的判断依据。通常情况下，如系统运行条件不变，监测人员通常需要对负荷累积电量变化值进行监测，并对其有无存在越限现象进行观察，针对负荷期限有无异常现象、数据在较长周期内的恢复状态等情况进行分析。

4.5 计量装置方面

鉴于计量装置异常的多样性，可考虑通过计量装置异常智能算法进行处理。一方面，可针对用户电能计量装置的实际数据实施采集。另一方面，可以实际工作需求为基准，针对所采集的数据进行全面分类及分析，并从中提取可靠的有效信息。另外，可考虑从多维度方向完成数据项的累加与配置，并以数据确定阀值为基准，对相应的分析模型进行建立。

4.6 规律性非连续计算

如数据在某一时段内呈正常状态，但又在另一时间段内呈异常状态，则可判断为用户的用电情况存在异常现象，这一状态成为规律性。非连续性则指部分位置出现突变现象，且异常状态在某一时段内呈持续状态。针对这一现象，可通过信息采集系统针对计量装置中的数据变化情况做出系统分析，并做出针对性处理。

5 结语

在我国综合经济水平不断发展的推动下，针对各项科技的利用情况也处于不断变化的趋势，为了与可持续发展的基本理念相符，在用电能源方面的高效利用途径也成为人们重点探索的一大方向。用电信息采集系统作为实现电网智能化的一大途径，主要可通过具有较高便捷性的方式对用电异常的用户进行筛查，从而实现电能利用率的根本提升。

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Data abnormality analysis of electric energy metering in electricity information collection

ZHAO Shu-yi1, YI Ying-zhuo1, CHEN Xiao-lei2

(1. State Grid Dalian Power Supply Company, Dalian 116021, China;2. State Grid Dandong Power Supply Company, Dandong 118000, China)

In the electric information collection system, the factors that may cause the abnormal energy measurement data come from various aspects. During the process of investigation, we need to make careful analysis from the view of objectivity, and scientifically monitor the abnormal phenomena of energy metering data to ensure that the collected data reflects the actual electricity consumption situation.

Electricity information collection; Electric energy measurement; Data; Abnormity analysis

2016-09-26

赵书怡 (1982-)，女，硕士，高级技师。

TM933

B

1674-8646(2016)23-0040-02