基于能量守恒的關口計量裝置狀態評價與在線監測技術術研究

鄢烈奇 龐博 王尚鵬 劉亞萍

摘 要：隨著智能電網建設的不斷推進，我國電力系統接入的電能計量裝置數量以及信息采集量越來越多，終端采集的海量數據給電能計量終端帶來了壓力，進而使得現場檢測人員工作量巨大且電能計量裝置存在發生故障的風險。因此研究電能計量裝置運行狀態的遠程在線監測和故障診斷具有重大實際應用需求，能夠幫助電網企業運行人員減輕工作量，優化電網企業運行效率和提高電能計量裝置的運行效率。

關鍵詞：電能計量裝置;云平臺;運行狀態;在線監測;故障診斷

引言

當今社會，經濟發展質量顯著提高，對電力計量裝置的應用提出了更高的要求，使其故障診斷技術面臨嚴峻挑戰與考驗。當前在大數據技術背景下，有必要精準把握電力計量裝置故障診斷的核心方法與要求，創新智能化方法應用模式，提高診斷效率。本文就此展開了探討。

1電力計量裝置管理

電能計量裝置管理是根據電力行業標準DL/T 448-2016《電能計量裝置技術管理規程》要求開展的技術管理活動，其目的是為了保證計量裝置穩定運行，精準計量上網側與售電側的電能量?，F階段電能計量裝置管理具體包括采集管理、計量管理、運維管理和數據管理等，這些技術管理措施可以在一定程度上大大減少電能計量裝置異動可能。今后的發展過程中，要不斷優化管理創新，科學調整電力設備運行方式，在提高運營效率的基礎上促進電力公司的更穩定發展。

2電能計量裝置在線監測的基本原理

在檢測系統運行過程中，將重點檢測電壓、電流、脈沖信號、PT終端二次回路、信道切換信息、數據轉換模塊信息。通過檢測上述信息，電力計量裝置在運行過程中將集中測試電力系統的以下功能，包括二次回路減壓功能、傳導功能和誤差測試功能。在電能計量裝置運行過程中，能夠充分利用上述功能，對電網進行動態監測，在監測中獲得更多電能數據，將數據輸入檢測系統，檢測系統為在電能計量裝置在線檢測過程中，以PT電壓降測試為例，利用接線原理實現電壓表與電壓表之間的連接，在連接中進行在線同步檢測。與手動檢測方法相比，在線同步檢測根據實際情況調整布線方法，在布線方法調整過程中，能夠快速獲取所實施的數據，比較所得數據，并通過比較了解電網的實際運行情況。

3電能計量裝置在線監測技術的應用

3.1總體架構設計

在大數據時代，電能計量工作面臨著巨大的數據資源，進入了數據資產管理的宏觀過程，完成了基于大數據技術的電能計量設備的故障排除過程，為優化電能計量的總體效率提供了可靠的參考基于海量數據的電能計量裝置故障智能診斷技術應以數據流和信息流為主要載體，整合云計算數據平臺的價值理念，構建數據資產管理云平臺的有機組織架構，提供保證

3.2電力計量誤差監測過程的設計

根據異常錯誤監測處理模塊的功能，可分為異常錯誤監測模塊和異常狀態處理模塊。其中異常誤差監測子模塊負責對具有宏觀特征的信息進行誤差監測，這些信息暫時被本地調用或存儲在本地，異常狀態處理子模塊負責接收來自本地和終端的異常信息，并負責記錄、管理和處理本文重點分析異常誤差監測子模塊，根據誤差監測任務的打開條件，分別將異常誤差監測子模塊分為時間誤差監測工作模式、人為誤差監測工作模式和報警工作模式三種工作模式當此模塊的程序開始運行時，它首先執行中斷檢查，以確定當前是否存在中斷警報、手動中斷和計劃中斷。如果存在，則將其傳遞給相應的中斷服務程序。

3.3電能計量裝置在線監測系統

計量裝置在線監測系統主要由本地采集單元、遠程通信網絡和后臺主控站管理單元所構成，所采用的方案為多通道標準表。在線監測系統主要執行的功能包括在線電量采集監測和電能誤差測試單元、電流CT切換單元、電壓PT切換單元以及電能表脈沖采集切換單元，其中電量采集監測和電能誤差測試單元主要是對當前回路電能表誤差、互感器二次負荷以及PT二次壓降的在線監測;電流CT切換單元是負責電流回路的二次切換;電壓PT切換單元是負責多段PT母線的切換;電能表脈沖采集切換單元是負責被測電能表電能脈沖輸入的切換。除此之外，主控單元還能夠與通信單元、人機界面的交互。

3.4電力計量裝置故障智能化診斷知識庫的建立

為有效提升電力計量裝置故障智能化診斷的實施質量，必須首先構建基于大數據技術的知識庫，將所有可能出現的故障診斷類型納入知識庫的涵蓋范圍之內，以對電力計量裝置的工作情況進行動態監測。在大數據技術環境下，故障智能化診斷知識庫得同樣具備動態化特征，對其中的數據信息保持動態化刪除、修改、更換以及查詢等。通常情況下，故障智能化診斷知識庫還應包括兩個方面，即異常特征模型和專家規則庫，以實現對不同類型故障問題的優化處理。

3.5數據管理單元

在線監測系統數據管理單元主要是統一管理不同廠站信息采集系統所監測的數據、測試參數和遠程遙控測試過程，同時能夠為其他系統提供所需要的數據。數據管理單元具體實現功能包括遠程遙控功能、數據統計分析功能、異常信息報警功能和數據共享功能，其中遠程遙控功能主要是實現監測系統采集單元遙控測試、參數配置、參數測試以及測試記錄等;數據統計分析功能可實現歷史數據的查詢、報表統計和曲線繪圖等;異常信息報警功能對監測系統的異常進行上報和通知;數據共享功能能夠實現各子系統數據交互和共享

結束語

針對目前傳統電能計量裝置故障診斷可靠性低、效率差等問題，本文設計了一套基于云平臺的電能計量裝置狀態監測及故障遠程診斷系統。該系統利用云平臺服務功能的優勢，對采集的大量信息數據進行分析，實現資源共享、存儲，成功將傳統的基于運維人員的現場診斷技術轉換為基于云平臺的在線監測和故障診斷，為電網企業提供更優質的電能計量裝置故障診斷服務。

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