电能量采集数据异常处理对策分析

国网安徽省电力有限公司六安供电公司 刘莅文 魏 超 孔庆竹 房毓灵

在电能量采集系统当中包含有主站系统、通信网络以及电能表计等部分，其能够对电能量数据实行统计分析、计算以及数据的采集，属于一项综合应用的系统。要想实现该系统的实际作用，就必须要确保其采集电能量数据过程中的准确性，根据不一样的规定来实行统计与计算，并且分类存储。因此，在我们发现电能量数据存在异常时，要及时分析处理，确保电能量数据在各相关系统的应用过程中的准确性。

1.系统概况

PBS00属于一种对电能量实行采集的系统，该系统主要由监控工作站、接口服务器、网关集群、采集集群、应用集群以及数据库集群等部分构成。监控工作站的工作内容就是对服务器运行过程中的所有告警信息完成接收，并且对服务器运行过程中的状况实行监控；接口服务器主要是完成跟外部系统的统一接口；网关集群主要是负责建立并且保持链路；采集集群主要负责数据入库、数据校验以及规约处理；应用集群主要负责支撑系统并且提供基本的服务，比如数据分析、数据统计、通道管理、任务调度以及分布式缓存等；数据库集群负责数据的存储以及相应的数据服务。

在功能层面来讲，可以将系统分为采集层、通信层以及主站层。在主站层当中包含有扩展、数据采集以及其他的一些基本功能。在基本功能当中所具备的功能主要是对采集点进行设置、对数据采集实行管理、提供公共查询功能、以及其他的辅助功能等。扩展功能则主要包含有线损分析、电量统计、配电业务的管理等。在与营销业务等其他的业务之间实行交互的过程中主要是通过外部接口完成的。

2.电量数据异常的分析

2.1 如何对数据的异常进行判别

在电能量采集系统当中，主要是通过母线电量报表来判断其所收集到的电量数据正不正常，在不一样的电压等级下对其进行判别，能够得到判别结果。安徽省对电量不平衡率给出的标准是：在220千伏以及110千伏的线路环境下，正常的不平衡率为±2%。计算标准不平衡率的方法为：用总共输出的电量数额减去总共输入的电量数额所得到的结构初一总输入电量，最后转化为百分数，其中，总共输入和输出的电量都代表着在同一电压等级下母线当中所产生的总的电量输入以及输出。总共输出的电量也就是在特定的时间点上，在设定的电压等级基础母线上，每一条出线总共输出的电能量；总输入电量代表的就是在特定的电压等级以及时间点下，每一条进线输入的总共电能量。

2.2 常见的数据异常情况

（1）未生成母线平衡曲线

图1中所示的是六安一所变电站当中某一天的220千伏条件下所形成的母线平衡日曲线，通过图片信息我们能够看到，在该日平衡报表中并没有生成不平衡率，并且每一个时间点的母线输入数据均为零。对图1中的采集流程进行分析，导致报表异常可能有以下几点原因：采集终端出现异常，对该变电站中某一级或者全部的电压数据产生影响；产生网络方面问题，对该变电站当中的某一级或者是全站的电压数据都产生影响；存储数据库的服务出现问题，对该变电站中的多个或者一个电压数据产生影响。针对于上述问题，第一步检查相关的主站数据库，观察其存档数据是否存在。如果其中有数据，那么重新生成报表即可，在其实际案例中，检查数据库中没有发现任何数据。第二步，观察主战与前置机之间是否存在通信问题。在实际案例中，在前置机主战程序中反复进行补测记录，当实行网络测试以后，观察是否存在网络通讯不稳定的问题，因此使得数据没有按时上传；最后，恢复网络，重新补召数据，生成正确的报表。

图1 变电站220千伏母线平衡日曲线

（2）平衡曲线存在数据异常

图2中所示的是在六安一所变电站当中某一天的110千伏条件下所形成的母线平衡日曲线，通过图片信息我们能够看到，在母线的不平衡率不在规定的范围之内时，183候陈线数据是零。

根据图2当中所反映出来的问题，对整个采集流程进行分析，导致报表异常可能有以下几点原因以及影响范围：RS485线没有正常连接，对该总线上的线路数据产生影响；电能表计异常，对单一线路上的数据产生影响；报表信息的位置存在问题，对单一线路上的数据产生影响；设置主站计算参数存在问题，对多条线路上的数据产生影响。在更换电能表计以及旁路编号时，主站没有做出及时的更新，进而对单一线路上的数据产生影响。分析与处理：首先，对数据库中的数据进行检查，查看其是否完整并且是否符合逻辑，在该变电站当中发现出现数据存在异常；其次，在主站前置页面中对该变电站220千伏线路上的实时数据重新召测，看其信道是否存在异常，在该变电站中，发现数据库中的数据与实施召测的数据之间存在相应的连续性，也就是说可以排除信道方面造成的影响；最后，对比SCADA系统数据以及系统线路数据，在该变电站当中，发现存在一条220千伏的线路数据发生不符的现象，这时对线路表计就需要现场进行核对，根据实际的情况对表计顺序实行纠正，重新补招数据，生成正确的报表。

图2 变电站110千伏母线平衡日曲线

3.处理电能数据异常的流程

能量采集系统在实际的工作过程中会出现很多数据异常的状况，因为对多个硬件、软件系统都有涉及，这也就提出了更高要求对操作人员。在对数据采集流程进行有效分析的基础上，形成了一套有效并且简单的分析处理流程，如图3所示。包括上面所说的两类问题，根据原平衡报表所提供的数据都能够对所有的日常电量存在的数据异常问题实现初步的分析、判断。

在该图当中我们能够看到，共有两个异常出发点，产生不平衡报表如果是因为数据没有上传而致使的，那么可以从“A”处着手分析；如果厂站数据能够正常并且可以连续上传，那么就可以从“B”处着手分析。依据图3所示的处理流程，针对不一样的现象进行确认，实现电能数据异常的判别。

图3 电能信息采集系统电能数据异常处理流程

4.今后电能量采集系统的任务

如今，我国经济不断发展，各地区基本都实现了电力覆盖，电网行业的发展也正日新月异。电能量采集作为电网运作过程中的一项重要系统，在今后的工作中将越来越重要。为了满足当下电网发展需求，适应未来发展趋势，哈需要在电能量采集系统上继续完善改进：

（1）当前所具备的系统中，Web服务器、数据库服务器中具备太多的运行任务，并且有很多需要处理的数据，但是目前所使用的计算机不能够承担这么大的工作量，这就导致了可靠性差、处理效率和速率低下。如今的电网规模越来越大，并且所采集到的电能量数据也日益增多，当前数据库的容量已经不能适应系统的发展要求；同时，在系统当中的Web服务器、电量召测工作站以及数据库服务器目前还没有做到同步和互备运行，严重威胁着系统的稳定运行。这就要求我们呀在硬件升级上下功夫，在确保其能够稳定运行的前提下尽量的提升系统系统的冗余性和先进性。

（2）提高终端改造规约通信，增强传送信息的速度，从而有利于实现对于不同数据费率应用的密度采集需求，例如，实现谷，平，尖，峰等的费率数据。

（3）确保信息采集的完整性过程，完善信息采集的功率，功率因数，电压，电流等的短暂性数据过程。完善终端采集的状态，断相失压，表计状态以及需量状态数据等工作，保证以后工作所需的完整数据。

（4）完成数据的共享以及集成状态。满足SCADA接口，系统接口，根据实际工作需要满足营销系统中的接口，使其到达台区，获取相关售电系统数据线路。

（5）进一步扩大系统的应用范围。集成电量数据，负荷全网数据以后，利用电量系统的应用基础功能，分析统计输电网，配电网，台区的线损，对其进行统计分析，无功分析，计算功率因子以及电压统计合格率。

5.总结

如今，电能量的采集系统得到较大改进，同时数据和采集对象也在不断增加，故障点分析也需要更加丰富的知识面，这就对系统操作人员提出严格要求。通过对采集流程的梳理总结出来一套使用并且简单的分析处理异常数据的流程，能够保障工作效率。同时，由于日益增多的电能量采集数据，使得主站系统当中所存在的Web服务器和数据库服务器运行任务日益加重，造成系统的可靠性差、处理效率低，要想提高系统的运行效率，就必须要升级改造系统的硬件，将系统设备的冗余性和性能进行提高，从分实现数据的集成和共享。

[1]赵奇,汪洋,胡文奇.变电站电能量采集系统电量数据异常分析及处理[J].河北电力技术,2012(02)：145-146.

[2]蒋海洲,刘旭鹏,谢晟.电能量采集数据分析系统建设及应用[J].大众用电,2016(09)：22-23.