基于智能化用电信息采集系统的中低压供电可靠性研究

孙元凯，张海玲，毛畅乐

（陕西地电周至县供电分公司，陕西 周至 710400）

全面实现全覆盖、全采集，实现中、低压供电计量设备的自动采集统计，而中、低压供电可靠性尚无成熟统一的自动采集统计的技术手段和规范。完善的、智能化的用电信息采集系统，可以实现对智能采集终端和智能电能表进行停上电信息采集，通过对采集到的停上电信息进行统计分析，可以实现对公司中压和低压供电可靠性。

1 采集终端和智能表停上电信息的生成

采集终端（户表集中器、专变采集终端）和智能电能表的停电事件，包括完整的采集终端（户表集中器、专变采集终端）和智能电能表的停电以及上电事件，停电以及上电事件组成完整的事件。采集系统建设中，相关等级的采集设备各自的供电情况皆有不同，三相电能表、单相电能表、户表集中器和专变采集终端按照不同的电压变化定义，形成相对应的停电以及上电记录，进而组成一条完整的停电事件，具体情况如表1所示。

2 采集终端和智能表停上电信息的获取

2.1 采集终端停上电信息的获取

采集终端（用户集中器和专变终端）正常供电电压为220 V，出现供电电压小于132 V（60%的临界电压）时，采集终端就会自己产生终端停电事件信息记录，并且将相应的变动时间等信息自身存储并上报给相应的采集系统主站进行记录存储；出现供电电压大于132 V（60%的临界电压）时，同样的采集终端就会自己产生终端上电事件信息记录，采集终端本身会对2条记录的时间合理性进行判断，并将相关时间记录信息上报采集后台存储（具体参见3.1.1的时间筛选办法）。

2.2 采集终端停上电信息的确认判断

采集终端自身对停电事件记录的时间与上电事件记录的时间进行对比，若时间先后顺序符合常理，采集终端就会认为此事件为合理事件；此时采集终端需要采集其所在台区下的一定数量户表进行对比，一般选择为台区下0～3块户表，采集智能表最近一次的停上电事件记录的停上电时间，与终端事件时间进行对比，此种情况可以有效的避免采集终端因为供电电压波动而产生不真实的停电事件。

表1 停上电事件定义

2.3 智能电能表停上电信息的获取

智能电能表停上电信息的采集仿照集中器采集智能电能表电量的方式，区别在于不同的事件有不同的定义代码，由于停上电事件内容的数据量远大于单纯电量的数据量，不能单纯使用主动上报方案或者照搬户表集中器采集台区户表电量的采集和存储方式，本文对此种情况进行了具体研究和分析。

3 事件数据逻辑判断

3.1 采集终端和电能表的自主判别

采集终端或者智能电能表中有了具体的断电时间记录，缺长时间未能出现与之对应的复电时间记录，这种情况认为这次停电事件不是正常的停电事件，采集终端或者电能表本身即可判定为无效记录，一般认为3天或以上时间内皆无复电时间记录，即可认为无效，正常用户断电，局方人员会在24 h内处理完毕，不会出现太长时间的记录。正常的一个停电事件，断电和复电的时间间隔应该在合理范围之内，断电和复电的时间间隔过小或者过大，也认为存在问题，一般认为1 min以上、3天以内为合理范围，这样可以有效的避免将电压波动以及更换终端等影响因素排除，以便更准确的进行可靠性的研究统计。

3.2 采集终端与智能电能表时间配合判别

终端或模拟主站按照“电能表数据分级归类参数”将电能表测量点归类，通过“电能表数据分级参数”设置每一类电能表的事件等级，通过“电能表数据分级周期参数”设置每一级事件的抄读周期。

3.3 用电信息采集系统主站判断逻辑

采集系统主站判断逻辑是指通过采集系统主站软件，结合系统其他采集数据及基础档案等信息，对上报的用户停电事件进行进一步的分析处理，相关判断逻辑主要包括：对停电事件数据频繁上送视为异常予以剔除；停电事件上送时间明显异常的视为终端故障，予以告警或剔除；终端上报的重复停电事件数据，对重复记录予以剔除；结合“线路—台区”之间的拓扑关系进行用户停电事件关联性分析，对同一线路、同一台区的用户停电事件发生情况进行统计分析，辅助进行线路停电、台区停电、单用户停电的判断；采集终端停电并触发停电事件上报，终端地址未发生变化，可以判定为正常停电事件。

4 获取停上电信息的对相应用采设备的要求

4.1 采集终端的要求

智能化用电信息采集系统中的采集终端，进行中低压可靠性分析的采集终端需要处理的数据量远大于普通的进行电量采集的终端，需要对内存容量进行扩增，以便能采集和存储电能表内的事件信息；同时考虑到断电后终端能否正常记录事件信息，需要对终端的电池剩余电量情况进行记录分析，以确保不会对新增事件进行遗漏。

4.2 用采系统相关通信协议的要求

现有的用电信息采集系统中，采集终端与采集主站、采集终端与台区户表，之间的通信传输协议规约已不能满足停上电等事件，需要对相关通信规约进行扩展，实现采集终端对智能电能表的事件信息记录进行远程召测以及主动上报，以便更准确的统计研究中低压供电的可靠性。

4.3 用采系统设备硬件要求

停电事件记录的准确性与时钟的准确性有密切的关系，时钟又与时钟电池有密切的关系，因此需要提出对电池欠压分析、电池性能、时钟准确度等方面的要求。用电现场发生停上电事件后，采集装置定期抄读电能表存储的停上电事件，将抄收到的最近10次停上电事件存储到采集装置中。用电信息采集系统主站设置定时任务，每日定期抄读采集装置存储的停上电事件数据，将抄到的新增停电事件数据进行后台存储。

5 停上电信息的统计上报

智能表用电信息采集系统建设的过程中，可以通过采集终端获取到终端本身以及智能电能表的停上电信息，更进一步要利用此部分信息来统计分析得出中、低压供电的可靠性。采集终端的停上电信息的获取，主要采取主动上报的方式，当变压器复电后，采集终端供电上线连接主站，其会将本身的停上电信息作为异常事件上报采集主站，采集主站将信息存储下来，进行按馈网线路、按时间段分析线路下所有采集终端的信息，并进行同时间段对比停上电事件的异同，即可获知中压线路供电的可靠性指标。

当模拟主站向集中器下发电能表周期采集参数后，集中器和电能表首次产生事件，集中器在第一个周期按测量点顺序依次采集电能表内对应的2、3级事件相关数据并暂存，作为下次周期抄读电能表掉电事件新增次数的判定依据，不上报模拟主站，当电能表再次产生掉电，集中器将抄读的事件次数与上次暂存数据对比，有新增事件产生，集中器抄读新增的一次（或多次）周期事件相关数据并上报模拟主站。

图1 先存储后定时被动上报技术路线

5.1 抽样采集研判机制

停电事件抽样采集点选取所需支持数据，当低压智能电能表记录停电事件并上报至用电信息采集系统后，需要将该智能电能表停电事件同步至电能质量系统。该数据主要作为生成低压用户停电事件的基础信息。

5.2 停电事件研判思路

台区下抽样点同时（停、送电时间相同或偏差不超过15 min）停电/上电，可判该台区低压用户全停。台区下抽样点同时（停、送电时间相同或偏差不超过15 min）停电/上电停电用户数/接入点数≥75%。单表箱抽样点30%户同时（停、送电时间相同或偏差不超过15 min）停电/上电，可判该接入点低压用户全停。城区用户停电/上电事件时长低于0.75 h，农网用户停电/上电事件时长低于1.5 h的时间予以剔除。(陕西地方电力供电服务“十项承诺”：供电抢修人员到达现场的时间一般不超过：城区范围45 min；农村地区90 min；特殊边远地区2 h，低于此时长自行恢复的一般为用户内部故障)

6 结束语

基于现有的系统可以有效的提高经济效益，避免了建设新系统进行此项工作而带来的重复投资；研究了中、低压供电的可靠性，可以通过中低压可靠性管理水平的提升来提高中、低压供电的可靠性，既有效的规避了存在的安全隐患，同时提高了用户的用电可靠性，减少了用户停电时间、次数，到达更好的供电服务；通过系统分析处理，可以极大减少了低压可靠性统计分析人员的工作量，提升低压可靠性管理工作精益化水平，也能保证人员的安全。