摘要:电能计量管理主要是对电能计量装置测量方式和测量结果的管理,主要作用是确保电能计量装置能以正确的测量方法获得准确性较高的测量数据。随着电网信息化建设的快速发展,采集到的用电信息量越来越大,为了提高电能计量装置的稳定性及安全性,电能计量装置大数据分析技术是十分必要的。所以为了提高工作效率,降低工作人员的工作量,实现计量装置的快速诊断,采用大数据技术对异常计量装置进行故障诊断具有重要意义。
关键词:电能计量装置;检测;故障分析;处理
引言
电能计量装置的可靠性直接影响电能计量结果的准确性。实际运行中,由于受不同环境的影响,测量数据会出现起伏变化。通过对设备异常情况的管控,及时发现电力供应存在的问题,依据实际计量结果来调整电力供应服务的运行方式,选择更加优化高效的电力供应方案,改善现有电力供应环境,从而使电力配置更加科学合理,使电力企业的工作效率和工作质量得到提升。
1电能计量装置检测
电能计量装置检测主要用来对标准电能表进行检测,以保证电能计量的准确性,目前主要分为台式和便携式两种。常见的装置有电能计量柜、计量电压器以及电能表等,电力系统需要电能生产、供应以及电能使用三个环节共同作用,在这其中,电力营销以及经济的运算都需要专门的工具来对电能数值进行计算,这是应用计量装置的主要原因。电能计量装置可以对发电厂的生产电量、售电和厂用电进行测量,能够为企业的经济核算提供数据资料。
2故障诊断方法概述
电能计量装置的故障可分为电压互感器故障、电流互感器故障、电压二次回路故障、电流二次回路故障以及电能表故障,本文主要研究电压二次回路故障、电流二次回路故障以及电能表故障的诊断方法。对于电压二次回路故障、电流二次回路故障以及电能表非功能性故障,其故障特征往往较为清晰,故障诊断规则较为明确,故可采用基于信号处理的故障诊断方法,通过采集和分析计量二次回路各节点的电气量信息来进行精确诊断和定位。针对无法精确定位的电压二次回路和电流二次回路部分故障单元,则通过基于知识的故障诊断方法辅助进行处理,即将诊断所需的历史数据进行特征化提取,并通过一定的机器学习算法搭建故障诊断模型,进而获取新故障的诊断结果。因此,本文采用基于信号处理的故障诊断方法和基于知识的故障诊断方法相结合的方式,对电压二次回路故障、电流二次回路故障以及电能表非功能性故障进行诊断。对于电能表的功能性故障,由于故障种类繁多,涉及显示、计量、电源、主控、存储、通信、费控等模块的故障,各模块之间联系紧密,从规则上推断故障原因较为困难。故本文选择基于知识的故障诊断方法,利用相关的机器学习算法建立故障诊断模型,从而实现电能表功能性故障的模糊推理。
3电能计量故障处理的改进方式探究
3.1对计量装置进行监测
对计量装置进行监测这种方式主要是针对电力用户,通过监测能了解电力用户的累积用电量和线路损耗率。一旦检测过程中发现用户的用电情况与实际不相符,就可直接判断电能计量装置出现异常。此外,可通过母线状况对电能计量装置进行判断。如果线损率超出允许范围,就能判断电能计量装置出现异常,需及时维修设备。电力设备的开关也是导致异常出现的主要因素,所以有必要监测电力开关。常见电力开关异常现象主要分为计量柜继电器监测信号出现异常和电能监测信号出现异常。如果电流回路监测信号出现异常或者是处在错误情况,也会导致电力开关出现异常。如果电力开关出现损坏,就可能造成计量装置在数据记录过程中出现偏差。一旦发现上述问题,必须及时对计量设备的相关零部件进行检测和更换,以确保电力开关的正常运行。此外,在现场还发现电力用户自建的光伏发电设备和低压配电柜内投用的为进行无功补偿的电容器,也会造成电能计量装置出现数据记录异常。
3.2做好电能计量装置的技术检测
电子式的电表在运行过程中出现计量误差,通常都是由元件损坏、接线错误以及线路虚焊致使的,要想降低这些因素对电表计量效果的影响,相关的技术工作者要付出更多的精力去对电能计量装置进行技术改造。1)合理选择电能计量装置的类型,保障其装置能够承受实际的运行负荷,防止负荷超出承受范围对电子元件造成损害。2)技术人员要不断提高电压、电流以及电能表的精度,尤其对用电负荷有较大变化的用户,要使用计量精度高的电表。3)在安装电能表之前,工作人员要对芯片、电源以及电压电流传感器等进行细致的检测工作,排除故障隐患,避免电能表因自身的质量问题导致安装投入使用后出现较大故障[3]。
3.3日常管理检查
电能计量装置的工作依据是电表度数,且需要考虑进互感器变比的改变。期间,一旦管理工作不到位,营销系统档案未及时更新,便会影响到营销收费、计量资产台帐不一致,引发客户投诉。对此,电力企业应重视,建立健全相关网络管理制度,全面开展营业普查工作,并定期抽检和更换计量不合格表计、装置,从而保障电能计量系统的准确度;其次,智能计量监控系统,用于监测、控制电力企业的电能计量工作,实时采集现场计量装置状态信息及表计底度,及时发现装置故障,工作人员及时跟进处理。以免因电能计量系统故障而影响用户正常用电。对于营销收费系统故障的情况,可采用远程诊断检测法、接线分层识别法和六角图法,以控制计量误差,同时做好记录。
3.4建立状态评估指标体系
性能指标是评价电能计量装置运行状态的核心指标,其子指标包括各部分装置的现场周期性检验值、实验室性能检定、人工鉴定等内容。描述可靠性的指标包括故障率、可靠度、平均无故障工作时间、可靠寿命、年度返修率等。其中,故障率、可靠度等可归类为历史故障,可靠寿命、年度返修率等则归于家族缺陷范畴。家族缺陷和历史故障均作为考察可靠性的子指标。部件配置属于管理层面的指标,可从设备配型选择和运行维护情况来考察。工况环境对电能计量装置的运行状态具有很大的影响,常用的工况环境评价子指标有运行电压、负荷电流、功率因数、频率波动、环境温湿度等。确定性能指标、可靠性指标、部件配置指标和工况环境指标的子指标后,可得PT、CT、电能表及二次回路的状态评估指标层次结构表。
3.5BP神经网络在电能计量装置状态检修技术
目前电力系统各级供电公司对一、二、三类用户已基本实现电子式电能表计量,并纳入计量自动化系统监管中。该系统将存贮的数据(电量等)通过终端上传给主站,实现远程抄表监测等功能。虽然主站后台分析系统可通过观察用户电能表与终端一致性或同步性等方法判断计量装置是否异常,但由于该系统运行上线时间较短,后台异常信息处理任务繁重,其中疑似计量异常的核查与定位方法仍有待完善的必要。利用新型的查找电能计量装置工作异常的方法解决电能计量装置的运行状态监测问题是电能计量自动化系统应用发展的必然趋势。
结语
总之,电能计量装置的正常运行是保障计量工作准确可靠的基础,随着智能电表的应用,极大地提升了计量准确性,供电企业应该秉承学习态度,吸纳先进的维修技术和维护理念,应用信息化监测系统,提高技术人员的能力水平,使其能够全方面保障电能计量装置的安全可靠运行。
参考文献
[1]陈光鑫.基于监测电能计量装置异常的对策及防范措施分析[J].电子制作,2014,(19):186-187.
[2]王瑞莹,王聘乐,吕珊珊,等.浅析电能计量装置异常的维护处理方法[J].科技创新与应用,2017,(35):80,82.
[3]王 畅.刍议如何提高电能计量的准确性[J].科技创新与应用,2018,(17):123-124.