用电信息采集系统计量数据异常分析与处理

曲霏+程东卓

摘 要：随着智能化电网建设进程的不断加快，电能计量系统以及用电信息采集设备的智能程度都得到大幅度提高，并且采集入库的电能计量数据也呈现出指数级的增长，显现出大数据独有的特征。各种类型的计量装置及系统都需要处理大量数据，而异常数据对于电能计量的完备性、准确性等都产生了重要影响。这些采集回来的计量数据还包含了购电控制、计量设备故障等重要的事件信息，所以，做好异常数据的分析与处理就显得格外关键。

关键词：用电信息采集系统 计量 数据 异常

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（a）-0157-02

智能化电网建设的实施，使得用电信息采集系统本身也在朝着智能化的方向前进。每一天，用电信息采集系统都需要采集大量数据。通过自动分析，采集系统就可以将异常数据进行集中显示，以确保数据的正确性、完整性。所以，该文就根据国网葫芦岛供电公司用电信息采集系统计量数据的异常分析与处理的体会进行探讨，希望对同行有所帮助。

1 用电信息采集系统架构分析

1.1 系统架构

用电信息采集系统是由众多的软、硬件有机组合而成，主要包括用电信息采集终端、系统主站以及通信信道等。用电信息采集系统主要完成对用户相关数据的采集、分析、处理以及应用[1]。

1.2 用电信息采集终端

1.2.1 低压集中器

低压集中器的首要功能就是抄表。根据主站的抄表命令，集中器就可以进行电能表数据的抄读，抄读的数据主要内容包含了电表状态信息、反向有功电能示数、电表时钟等。其次，集中器可以冻结负荷曲线，即按照需求记录并冻结上述的数据内容、本地设置的记录内容以及时间间隔。再次是计算，主要是利用采集到的电能表值来进行月电能量以及日电能量的计算。最后，是告警和异常事件上报功能。集中器能够监测自身和电能表的运行状态。具备终端停上电、电能表示数倒走、通信测试请求、参数丢失等相关的事件上报功能。

1.2.2 专变采集终端

专变采集终端的主要功能也是抄表。终端可以对每个测量点的抄表通信规约进行单独设置，可以支持DL645-1997、DL645-2007、ZFB、ABB、ZMD、ISKRA等通信规约。再者，专变采集终端的交流采样功能主要用于防窃电，有功采样精度为1级，无功采样精度为2级。用电信息采集终端上行通信信道有很多种，用户可以按照实际的需求，在230MHz无线专网、GPRS、PSTN、CDMA、3G等通信方式中选择一种。另一个主要功能是购电控，购电控主要通过4路开关量输入接口以及4路控制节点实现功率控、远程电控、电量控[2]。

2 电能计量数据出现异常的原因

2.1 表计故障

运行中的电表会经常出现故障，并且出现的频率较高，一般来说，需要在排查的时候首先对表计故障进行确定。表计的故障点主要有以下几点：第一，表计内部数据存储电池的故障，一般是电池电量过低；第二，表计的程序出现故障、时钟故障，或者是液晶屏故障。第三，表计的存储器故障，其内部的存储器无法进行数据正常存储；第四，内部的软件损坏，导致内部的软件程序错误；第五，表计内部元件出现老化现象。所以，在具体排查的时候需要针对这一类问题进行具体分析[3]。

2.2 互感器的故障

相比表计故障，互感器故障更加复杂。互感器多重故障同时出现的几率也比较多，所以，需要加强对互感器故障的原因进行科学分析。根据经验，互感器出现故障主要原因为：第一，互感器电晕本身出现了局部放电的问题，导致数据不准确；第二，出现铁磁谐振现象；第三，磁互感器接线出现错误；第四，熔丝出现熔断的问题；第五，互感器的内部质量有问题。由于上述问题的出现，其情况相对复杂。所以，在进行互感器故障排查的时候，还需要仔细排查各种故障出现的具体原因。

2.3 接线盒故障

接线盒故障主要有：第一，长时间、超负荷的运行，导致接线端发热，时间一长，就可能出现接头松动或者是出现火花，直接导致接触不良；第二，接线盒内部的螺丝出现了松动；第三，接线盒之中的金属片在长时间的使用后，出现了氧化问题，直接导致接触不良。

對于接线盒而言，这一类故障出现比较常见，所以，在接线盒故障排查的时候，主要是针对这一部分故障进行排查，能够有针对性地处理，同时，在排查出现之前，也应该做好定时的检查处理，针对部分老化的现象应该及时地进行处理，这样才可以避免出现数据异常的问题。

3 电能计量数据异常的处理措施

3.1 电能表倒走（正向电能示值下降）

3.1.1 统计算法

上一日正向有功总电表冻结示值（上日正向有功总电能示值）与上两日正向有功总电表冻结示值出现示数过零。

3.1.2 原因及解决措施（表1）

3.1.3 具体分析步骤

第一，将确认由于“电表过零”、“更换电表”引起的电表倒走异常清单进行过滤；第二，对本月份总有功电能示值的走字情况进行分析，观察是否出现不定期的异常数据量递增，是否存在两个以上测量点数据相互交叉的问题，是否出现抄表的示值突然突变，或者是存在最高位移动的问题；第三，一旦出现了抄表示值突变，或者是最高位移动，就需要利用主站传统抄表功能对现场电表进行传统抄表，抄读电表异常当日总有功能电能示值，这样就可以判断电表是否出现了异常[4]。

3.2 电表飞走

3.2.1 统计算法

上一日电量（上一日与上两日零点冻结电能示值的差值电量：W）大于电能表额定电压（U）×额定电流（I）×24×2×系数（ξ）。

即电表上一日电量大于电表日最大计量电量： W-U×I×24×2×ξ>0

3.2.2 原因及解决措施（表2）

3.2.3 具体分析步骤

第一，将因为档案出错所引起的电表飞走误判的问题过滤掉；第二，在本月总有功电能示值走字情况查询，判断是否存在两个数据量登记不定期递增，是否出现抄表示值突变，是否出现两个以上测量点数据的相互交叉，是否出现最高位异动的问题；第三，如果出现抄表示值突变、最高位移动的问题，就需要利用主站传统抄表功能抄读异常电表的当日总有功电能示值，从而对是否出现电表异常加以判断。

4 结语

总而言之，电力用户用电信息采集系统需要确保数据采集的全面性、准确性以及即时性，并且能够针对采集的信息进行准确高效的处理，针对经常出现的故障做好及时的处理，这样才能够满足用电系统安全可靠运行的要求。所以，希望通过本文的研究，能够让用电信息采集系统计量数据异常的分析与处理更加的全面，为今后的用电奠定良好的基础条件。

参考文献

[1] 赵爱业，周慧寰.用电信息采集系统数据采集异常分析[J].河北电力技术，2012（1）：10-11，23.

[2] 张亚杰，谢志远，李翀，等.用电信息采集系统中异常数据的分析及判断[J].河北电力技术，2016（6）：28-31.

[3] 杨建国.用电信息采集系统计量在线监测异常分析[J].农村电工，2016（6）：41-42.

[4] 桓露.用电信息采集系统数据分析与处理技术探索[J].电子技术与软件工程，2015（19）：206.endprint