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基于用电采集系统的计量异常监测与分析
摘要：文章将对用电采集系统的基本内容进行介绍，同时对其基础的计量异常监控与分析进行讨论。
关键词：用电采集系统 监测 分析 计量异常
随着科技的不断发展，用电采集系统已经凭借其自身所具有的优势广泛应用于电力企业中，其所具有的主要功能包扩采集电量，统计分析电力数据以及对电力进行考核等，此外，在电力管理方面也发挥了巨大的作用，其可以对计量异常进行有效的监测分析，确保电力系统的正常运行。
一、用电采集系统
用电采集系统是对采集于用户的用电信息进行分析处理，以及对完整数据进行实时监控，以对电力用户的用电情况进行良好的管理、分析，其在监测计量是否出现异常以及电能质量好坏方面有着非常重要的作用，这也极大的促进了电网向着智能化方向不断发展。大多数用电采集系统主要包括采集设备、通信通道以及主站三个组成部分。用电采集系统的信息底层即为采集设备，其主要对整个系统的原始用电信息进行收集，而通信通道则为主站与采集设备的通道。“全覆盖、全采集”是这个系统的基本建设目标，在建设系统过程中要求必须要对所有电力客户进行覆盖，确保能够全面采集用户在用电过程中的所有信息，同时对于电力用户在各个时段的电压、电流、功率因数、功率、剩余电量、剩余电费以及电能值等数据也要进行采集，对于一些大用户，该系统的采集频率为十五分钟每次，而对于一般的居民用户则要求相对要低一些，每天早晚冻结的数据是需要采集的，因此该系统每天所需要采集的数据量是非常大的。如果该系统成功建立，利用其就可以对计量出现的异常现象进行监测以及分析。
二、计量异常监测与分析
计量异常监测分析是针对电能计量数据信息所进行的过程监测与分析，对采集数据进行综合分析，统计形成监测数据，然后以监测数据为基础，对计量装置以及用户设备的运行状况进行分析，对电能计量设备运行状态的正常与否进行判断，并且据此进行相适应的故障处理方案的制定。
2.1 异常数据的来源
随着我国智能电能表的技术不断发展，其事件记录功能也得到了良好的提高。第一，存储容量得到了提升，事件记录的总数次得到了有效的提高;第二是对电表异常事件进行了添加并对其进行了规范，对断相、失压、失流、逆相序以及开盖记录等异常事件进行了字段上的统一，实现了来自由各个厂家的电表的事件记录格式不兼容现象的有效避免，为采集系统对计量异常进行判断提供了技术保障。此外，采集系统所具有的计算功能还可以分析遥测数据，进而有效判断计量设备出现的基本故障及异常，实现计量异常监测水平的有效提升。
2.2 异常数据的监测
对互感器和电能表的在线状态进行监测分析、对电能计量线路与母线的平衡进行监测分析，提供应该追加的电量数据与合理的解决方案给对存在有问题的监测数据，并通过SVG图形进行展示，以对设备的状态进行查询和对数据进行浏览，上述内容均属于异常数据监测所要实现的功能任务。
2.2.1 互感器和电能表的在线状态监测分析
其主要是根据电压与电流的监测数据以及事件记录，对每个计量点设备的运行情况进行判断。实现对二者的监测原理是：
(1)终端遥测量分析判断法，该方法是预判断采集到的数据;
(2)电表事件记录判断法，其是依据电能表出现的一些异常事件如断相、失压、失流、过流或过压等，对电流以及电压回路出现的异常与其出现异常的过程中电能的有功、无功总电能值进行分析，此方法要充分判断电表的各种事件的门槛阈值，实现导致事件误判等现象出现的有效避免。
2.2.2 电能计量线路与母线的平衡监测分析
根据相关要求，正负百分之二是三十五千伏以及以下母线电量的不平衡率的控制范围，而一百一十千伏以及以上母线电量的不平衡率的控制范围则应为正负百分之一。所以，用电采集系统则根据母线电量不平衡公式对各级电网母线的供入模型以及供出模型进行维护，依据系统电量检测数据对母线电量不平衡进行检测以及分析。
2.2.3 SVG图形展示
SVG即可缩放矢量图形，其是在可扩展标记语言的基础上对二维矢量进行描述的一种格式。在对图像内容进行描述的过程中，其必须严格按照XML语法进行并且其描述语言采用文本格式。而由于用电采集系统是属于非实时系统，因此设备是不能对实际现场的设备状态进行同步显示的，这也就导致了SVG图形的展示效果大大降低，因此电力企业则进行了GIS平台的建立，其采用CIM/SVG的格式对站内的一次接线图进行传输，通过总线将其传送到营销用电采集系统中，之后采集系统利用服务调用相应数据进行传送，进而实现电网模型实时、可视的展示。
三、用电采集系统存在的问题及其应对措施
3.1 事件记录功效发挥的全面性
在对互感器与电能表的在线状态进行监测分析的过程中，事件记录功能是必不可少的关键手段，电能表的规约对于电表事件记录的采集是非常重要的，一些扩展兼容性相对较差的规约会导致事件记录对计量设备的监测能力大大降低。因此对电能表的规约进行改善，以实现电能表事件记录的采集能力最大限度的发挥，进而提高其对计量异常的监测、分析能力。
3.2 加大用电采集系统的深化应用
用电采集系统对计量异常的监测与分析进行描述后，发现用电采集系统在设计过程中没及时对需求定义进行征求，进而导致用电采集系统的深化应用没有方向可循。所以在对用电采集系统进行进一步的应用过程中，应该首先对需求定义进行征求，进而对其进行分析以整理得到需求模型，并将此作为进行用电采集系统深化的根据，从而实现用电采集系统应用范围的有效扩大。
四、总结
用电采集系统为计量异常的监测与分析提供了有效的手段，然而其功能在各方面还是具有一定缺陷的，因此相关单位应加大对用电采集系统的研究力度，对现场实际经验进行不断总结，以实现用电采集系统在计量异常的监测和分析上发挥更强的作用。
参考文献：
[1]范洁，陈霄，周玉.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[J].电测与仪表，2013(11).
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