(潢川县供电公司)
摘要:用户电能计量装置运行情况的诊断分析需依赖现场检验来实现,工作繁琐且时效性关。用户用电信息采集系统建立之后,即可通过远程采集用电信息来分析用户电能计量装置运行情况,但是庞大的采集数据仅靠人工分析和筛查异常信息所花时间较长,而且人工分析中常会有疏漏,同时一些数据分析工具难以满足要求。本文提出了分类排查分析法,分层排查法和对采集用户的功率、用户表计的电压、电流等多项数据分析方法找出电能计量装置运行异常及疑似用电异常用户。经实践表明,该方法高效可靠,运行简单,可准确识别电能计量装置运行异常,为电能计量装置异常排查提供技术保障。
关键词:计量装置;用电信息采集系统;运行异常;用电异常用户
0引言
计量异常的发现一般有两个途径:一是在现场周期检验中发现问题,二是辖区供电所在抄表中发现电量异常。在实际工作中仅有少部分大容量(315kVA及以上)、大电量(月均电量10kWh及以上)的用户被纳入现场校验,这类用户仅占非居民户总数的比例很小,大量工商业用户的用电计量状况游离于监控之外,且现场校验周期一般为3个月到1年,即便发现问题,也常因间隔时间太长等原因,使得对差错电量的认定和追补有一定难度;而由于抄表周例日的原因,通过抄表核算发现计量故障或人为因素的差错、窃电等情况至少也需要1-2个月的抄表周期,同时现场检查需要用户配合,这种工作模式很难现场查见用户主观性违约用电或窃电的情况。用户用电信息采集系统建立之后,即可通过远程采集用电信息来分析用户电能计量装置运行情况,但是庞大的采集数据仅靠人工分析和筛查异常信息所需花费的时间较长,因此需要根据计量原理创新智能分析算法对采集数据进行剖析、筛查甄别电能计量装置运行异常及疑似用电异常用户。本文提出分层排查法和对采集用户的功率、用户表计的电压、电流等多项数据分析找出电能计量装置运行异常及疑似用电异常用户。经过现场实践,表明该方法高效可靠,运用简便,分析电能计量装置运行异常及疑似用电异常用户的效果明显。
1.用户用电信息采集系统
用电信息采集系统通过对电力用户的用电信息的采集、处理和实时监控,能够实现用户用电行为分析和管理、计量异常监测、电能质量监测、智能用电设备的信息交互等功能,这些功能对实现电网智能化起了重大影响作用。本文针对的对象是高压供电的专变用户,计量方式有高供高计和高供低计。高供高计计量方式的计量点在专变的高压侧,计量的数据项为UV相与UW相之间的线电压和U、W相的相电流;高供低计计量方式的计量点在专变的低压侧,计量的数据为U、V、W三相的相电压和相电流。该类用户通过负荷管理终端(下称专变终端)和电能表实现用户用电信息采集和控制管理,专变终端采集的数据主要有电能数据、交流电气量、工况数据、电能质量和事件记录等。采集用户表计的日电压曲线和日电流曲线。
2.本区域用电信息采集情况
根据《关于加快用电信息采集系统建设的意见》(国家电网营销〔2010〕119号)的要求,潢川县供电公司在2012年对全县专变和公变用户开展电能计量装置的改造,并实现了公变、专变用户用电信息的全覆盖、全采集,经过这两年多的调试维护,采集日成功率实现了99.5%。通过实践发现,运用用电信息采集系统采集的数据对计量异常可以快速进行判断分析。运行监控人员可以随时通过用电信息采集系统实现对电压、电流、功率、功率因数等数据进行监控,查找分析电能计量差错。
3.计量装置异常分析方法
计量装置异常的形式虽然多种多样,但最终都会反映到采到的电压和电流上。因此,可主要根据采到的电压和电流数据对电能计量装置运行异常及疑似用电异常进行分析。本文针对目前广泛应用的用电信息采集系统进行深化应用,运用实例对出现的几种计量故障通过用电信息采集系统的数据进行分析,实现了计量故障的早发现、早处理,为追补电量提供了依据。
3.1分层逐项排查法
(1)首先查看10kV线路线损统计表,根据损失率查看高于理论损失率的线路,实有台区数量与已采台区数量是否一致,如果不一致,说明有的台区电量没有采集成功,导致线损率异常,这时可以手动补抄完成数据,然后再查看线路线损统计表。如果实有台区已全部采集成功,而线损还是出现异常,那么就可以查看本条线路的所有公变和专变用户,可从以下几种情况进行分析。
(2)查看专公变电能表计数据冻结是否正确,因为有的电能表实现了采集,但是数据冻结的并非冻结点的数据,这样就出现了电量异常,导致线损率异常,这种情况并不是电能表计量异常。
(3)查看变电站线路关口电能表电量冻结是否正常,若关口表数据冻结异常,也会导致线路损失率异常。
(4)如果上面两种情况正常,那么可以判断本线路的公变、专变电量确有异常,这时可以通过和前几日的电量进行比对,查找出电量变化较大的公变和专变用户,进行针对性的查找。
(5)针对公用配变台区,还可以利用低压集抄数据进行判断,若台区线损率为负数,则可判断该公用配变计量装置有故障。
(6)根据上述排查结果进一步分析,从统计查询——电压电流曲线数据模块,查询用户每15分钟的电压、电流数值,查看是否有失压、失流现象,通过这个查询,会发现电能表电压线熔断,电流开路的异常现象,因有明确的时间点,有利于追补电量的确定。
分析实例:有一高供低计用户,V相电压失压为45V,经过现场查看,用户在施工过程中,造成电能表二次电压线松动,导致V相电压失压,因为电压线并未脱落,在现场很难发现,通过上面的分析,利用用电采集系统中采集的数据在较快时间进行了电量追补。
3.2通过电能质量数据分析查找错误接线
用对用电采集系统检查新装、改造过的电能计量装置的运行情况,及时发现接线错误。在统计查询——曲线数据报表模块中,除查询电能表的分相电压、电流外,还可以查询到分相有功功率、分相功率因数,利用这些小时冻结数据,经过统计分析,初步判断电能表接线情况。
分析实例:有一公用配变台区,在进行台区线路改造后,发现本条10kV线路线损明显偏高,经过上面的分析,最后发现该台区电量异常。用电信息采集的数据在不同时刻采集的数据如下三种情况:
第一种情况数据为Uu=230V,UV=228V,Uw=231V,Iu=0.8A,Iv=0.73A,Iw=0.73A,cosφu=0.99,cosφv=0.5,cosφw=0.5
第二种情况数据为Uu=230V,Uv=228V,Uw=231V,Iu=1.2A,Iv=-1.1A,Iw=1.1A,cosφu=0.5,cosφv=-0.57,cosφw=0.9
第三种情况数据Uu=230V,Uv=228V,Uw=231V,Iu=1.8A,Iv=1.85A,Iw=-1.85A,cosφu=0.99,cosφv=0.98,cosφw=-0.34
从以上在不同时刻出现的三种情况,可以分析到U相电压、电流及功率因数符合正常接线,而在三种时段V、W相出现了三种不同的数据,Iv、Iw在三种情况虽然符号有时不相同,但是数值是完全相同的,符号不同说明电流与电压之间的相位角不同,从这里可以初步判断V、W相并不简单的电流线接反而造成的电流出现负值,V、W相电流应该是同一个值,这两相电流线串接的可能性非常大,由于从互感器到电能表之间是用10芯电缆,电缆线标注的数定6和9因看的方向不同,极易混淆。这种情况就会出现V相、W相电流互感器的K2接反,也就是电缆标注的6号线与9号线接反。错误接线时的线路图如图1,根据功率因数,画出在三种不同的负荷情况下的相量图分别如图2、图3、图4,其中红色电流相量为V、W相的合成电流相量。
经过分析后,工作人员到现场有针对性的进行检查,发现接线错误类型与判断的相同。
根据相量图,P总’=Pu’+Pv’+Pw’=UuIucosφu+UvIvwcos(60+φ)+UwIvwcos(60-φ)=2UIcosφ,更正系统K=3/2,抄见电量为W’,则应追补电量△W=(K-1)W’,实际用电量W=△W+W’=3/2W’
4.结束语
基于用电信息采集系统的计量装置异常分析方法对用电信息采集系统的数据进行日常监控,充分利用多种采集数据进行综合分析,合理进行判断有针对性的进行重点分析,实现对现场运行表计是否存在计量异常的准确判断。为现场异常排查工作快速准确地进行提供技术保障,节省了大量的人力。
参考文献
[1]范洁,陈霄、周玉,电测仪表[J].基于用电信息采集系统的电能计量装置异常智能分析方法研究,2013(11)
[2]张磊,王晓峰,李新家.电能信息采集系统运行及维护技术[M].北京:中国电力出版社,2010