地磅廠家關(guān)于應(yīng)用計量自動化系統(tǒng)查找計量異常的方法

主要介紹了在實踐中應(yīng)用計量自動化系統(tǒng)導(dǎo)出的計量運行數(shù)據(jù)查找并判斷計量異常的兩種常用方法—功率比較法及電流換算電量法，論述了兩種方法的優(yōu)缺點以及適用范圍等。

0.引言

引言

一個供電營業(yè)區(qū)有數(shù)量龐大的電能計量裝置，大量計量裝置或者在新裝時檢驗不到位，或者在長期運行中由于人為因素（如竊電或私自更動計量裝置）或非人為因素而異常運行。現(xiàn)在非居民的計量裝置都安裝了計量終端，計量裝置的運行狀況可以通過計量自動化系統(tǒng)在辦公室的電腦顯示出來。因此，我們可通過計量自動化系統(tǒng)導(dǎo)出計量裝置運行數(shù)據(jù)，經(jīng)分析、判斷，尋找出一些疑似運行狀況異常的計量裝置，然后到現(xiàn)場核實處理。這樣在辦公室即可開展工作，代替工作量極大的現(xiàn)場全面檢查，出現(xiàn)計量異常可以很快發(fā)現(xiàn)并及時處理，提高了工作效率和工作質(zhì)量，節(jié)省了大量人力、物力。

1.計量異常簡介

計量異常（包括竊電）的形式有很多種，常見的有欠壓、斷

流、接線錯誤、電表與終端數(shù)據(jù)差異大等。這些計量裝置的異常狀態(tài)可以從計量自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中反映出來。

計量自動化系統(tǒng)可以導(dǎo)出的數(shù)據(jù)類型包括電流、電壓、有

功功率、無功功率、功率因數(shù)、視在功率、電壓相位角、電流相位角，數(shù)值包括一次值、二次值（實際應(yīng)用中建議導(dǎo)出二次值，再換算到一次值），時間類型包括時間點、時間段。

2.基于計量自動化系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)的計量異常處理

基于計量自動化系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)的計量異常處理一般步驟如下：（1）對所研究的供電區(qū)域先以時間點導(dǎo)出數(shù)據(jù)（因為要減少數(shù)據(jù)量），按各個計量異常項目對數(shù)據(jù)進行篩選，初步篩選出可疑的計量裝置；（2）對具體的可疑計量裝置以時間段導(dǎo)出數(shù)據(jù)，作多角度分析，以進一步確定可疑計量裝置是否異常；（3）到現(xiàn)場核實和處理。

2.1功率比較法

根據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)對欠壓、斷流進行篩選，操作上很簡單，這里不作論述。實踐中，最常用到的是按功率項篩選，這里先說明表中數(shù)據(jù)的特點。所有功率數(shù)據(jù)是以絕對值顯示出來的，因此當(dāng)有分相出現(xiàn)負功率時（電流與電壓夾角大于90°而出現(xiàn)負功率），各分相功率相加的和就與總功率有差異，如以 A、B、C分別表示ABC三個分相的功率，則總功率的大小有下面幾種情況：（1）總功率=A+B+C；（2）總功率=A+B-C；（3）總功率=A-B+C；（4）總功率=-A+B+C；（5）總功率=-A-B+C；（6）總功率=-A+B-C；（7）總功率=A-B-C。這些情況的出現(xiàn)可能是計量裝置異常引起的，也可能是計量裝置正常但出現(xiàn)了特殊負荷（如大電感設(shè)備、大電容設(shè)備的投入）導(dǎo)致的。

在正常情況下，各分相功率的和等于總功率，當(dāng)出現(xiàn)各分

相功率的和不等于總功率時，就需要將計量裝置納入可疑目標(biāo)了。用各分相功率和與總功率進行比較，我們稱為功率比較法。導(dǎo)出的數(shù)據(jù)利用EXCEL電子表格實現(xiàn)功率比較法是很容易的，我們可以插入一列，記為功率和，然后在該列輸入公式計算各分相的功率和；計算出功率和后，我們再在表格中插入一列，記為功率比較，求出總功率/功率和的結(jié)果。一般情況下，這個功率比較的結(jié)果是一個很接近1的數(shù)，當(dāng)某個計量裝置的功率比較結(jié)果明顯偏離1時，例如小于0.8，就要將這個計量裝置納入疑似異常目標(biāo)了。

功率比較法的缺點：當(dāng)初步確定了某個疑似計量裝置時，再用功率比較法按不同時間點來考察計量裝置的運行數(shù)據(jù)，卻常遇到這種情況：有的時間點總功率與各分相功率和有差異，有的時間點總功率與各分相功率和一致，結(jié)果查了半天仍然得不到一個明確的結(jié)論。如果沒有足夠可信的結(jié)論而到現(xiàn)場核查，常常得不到想要的結(jié)果，這就白白浪費了人力、物力。顯然，在用功率比較法進一步確定某一個具體的計量裝置是否異常時，效果常常不能令人滿意，究其原因，這種方法采用時間點數(shù)據(jù)來進行判斷，當(dāng)造成計量裝置運行數(shù)據(jù)疑似異常的原因不止一種且其處于隨時間而動態(tài)變化的情況下（這種情況恰恰是一種常態(tài)），就難以從總體上作出正確的判斷。

2.2電流換算電量法

在實踐中，我們發(fā)現(xiàn)了一種在判斷某一個具體的計量裝置是否異常時有較高效率和較高可信度的方法—電流換算電量法。具體如下：在計量自動化系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)時，時間類型選取時間段（例如一個月），導(dǎo)出時間每相隔15 min的各個時間點的各相的電流值，然后計算這些電流的平均值，再用電流平均值計算出這個時間段的電量，然后與營銷系統(tǒng)抄錄的電量或計量自動化系統(tǒng)導(dǎo)出的電量相比較，沒有明顯差異則可判斷計量裝置運行正常，有明顯差異則可判斷計量裝置運行異常。

電流平均值之所以能計算出相應(yīng)時間段的電量，原因如下：電壓U、功率因數(shù)cos φ看作常量，電流I是變量，一個時間段內(nèi)的電量就是瞬時功率對時間dx的積分，用近似值表示就是電量W=P1× t+P2× t+…+Pn× （t圖1）。

應(yīng)用中有如下簡化公式（I為一次電流值）：

高壓計量每月用電量：W高 =1.732×10 kV×Ia ×cos φ×

24 h×每月天數(shù)。

低壓計量每月用電量：W低=3×0.23 kV×Ia×cos φ×24 h×

每月天數(shù)。

實際應(yīng)用中，cos φ可首先作為一個常量，而只將電流平均值Ia作為一個變量來計算，在驗證階段再驗證cos φ的大小，這

樣可以簡化計算，方便應(yīng)用而又不影響結(jié)果。

2.2.1 電流換算電量法的優(yōu)點

對于具體某個計量裝置是否存在計量異常的判斷，采用電流換算電量法可以做到高效率和高可信度。

（1）電流換算電量法的高效率：這個方法最大的計算量在于求電流平均值，而在EXCEL電子表格中求平均值是很容易的（圖2）。實際上從計量自動化系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)到計算出相應(yīng)時間段的電量，人工操作的步驟不多，故效率高。（2）電流換算電量法的高可信度：電能表采集到的電流數(shù)據(jù)在一般情況下是基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)（當(dāng)然也有例外），按照這個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)換算出的電量可作為實際用電量的參考值，而計量裝置在異常情況下運行都會出現(xiàn)明顯的少計電量，故通過電量

對比，就可得到一個可信度高的結(jié)論。

2.2.2 電流換算電量法的缺點

當(dāng)然，電流換算電量法也不是完美的方法，它至少有一個死穴—當(dāng)現(xiàn)場的電流互感器變比與檔案資料不一致時，它無法判斷出計量裝置是否存在計量異常，因為抄錄到的電量與換算到的電流一次值都是電表的二次數(shù)值乘以電流互感器

的變比而來的[5]。

2.3分析比較

總的來說，功率比較法是一種分析判斷法，適用于多個計量裝置按時間點的初步篩選，在一些特殊情況下也可直接判斷出計量異常的類型。電流換算電量法是一種綜合判斷法，能夠過濾掉很多非實質(zhì)性數(shù)據(jù)，適用于對具體某個計量裝置按時間段進行判斷。兩者配合使用，查找計量異常能夠得到更好的效果。

3.結(jié)語

從電能表采樣數(shù)據(jù)到最終以數(shù)據(jù)形式在電子表格中顯示出來，中間受到很多動態(tài)的、不明確的因素影響，并非嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，為提高判斷的準(zhǔn)確度，應(yīng)盡量從更多角度、采用更多方法去判斷，而某個方法能夠提高判斷的準(zhǔn)確度和效率，就是一種提高。

本文針對我們的工作實踐簡要介紹了應(yīng)用計量自動化系統(tǒng)查找計量異常的一些方法，應(yīng)用效果較好。如何在多因素、動態(tài)因素影響著的數(shù)據(jù)中，排除假數(shù)據(jù)，找出關(guān)鍵點，以提高判斷的效率和可信度？我們相信，必然還有更多更有效的方法未被我們發(fā)現(xiàn)。