基于能量守恒的关口计量装置状态评价与在线监测技术术研究

鄢烈奇 庞博 王尚鹏 刘亚萍

摘 要：随着智能电网建设的不断推进，我国电力系统接入的电能计量装置数量以及信息采集量越来越多，终端采集的海量数据给电能计量终端带来了压力，进而使得现场检测人员工作量巨大且电能计量装置存在发生故障的风险。因此研究电能计量装置运行状态的远程在线监测和故障诊断具有重大实际应用需求，能够帮助电网企业运行人员减轻工作量，优化电网企业运行效率和提高电能计量装置的运行效率。

关键词：电能计量装置;云平台;运行状态;在线监测;故障诊断

引言

当今社会，经济发展质量显著提高，对电力计量装置的应用提出了更高的要求，使其故障诊断技术面临严峻挑战与考验。当前在大数据技术背景下，有必要精准把握电力计量装置故障诊断的核心方法与要求，创新智能化方法应用模式，提高诊断效率。本文就此展开了探讨。

1电力计量装置管理

电能计量装置管理是根据电力行业标准DL/T 448-2016《电能计量装置技术管理规程》要求开展的技术管理活动，其目的是为了保证计量装置稳定运行，精准计量上网侧与售电侧的电能量。现阶段电能计量装置管理具体包括采集管理、计量管理、运维管理和数据管理等，这些技术管理措施可以在一定程度上大大减少电能计量装置异动可能。今后的发展过程中，要不断优化管理创新，科学调整电力设备运行方式，在提高运营效率的基础上促进电力公司的更稳定发展。

2电能计量装置在线监测的基本原理

在检测系统运行过程中，将重点检测电压、电流、脉冲信号、PT终端二次回路、信道切换信息、数据转换模块信息。通过检测上述信息，电力计量装置在运行过程中将集中测试电力系统的以下功能，包括二次回路减压功能、传导功能和误差测试功能。在电能计量装置运行过程中，能够充分利用上述功能，对电网进行动态监测，在监测中获得更多电能数据，将数据输入检测系统，检测系统为在电能计量装置在线检测过程中，以PT电压降测试为例，利用接线原理实现电压表与电压表之间的连接，在连接中进行在线同步检测。与手动检测方法相比，在线同步检测根据实际情况调整布线方法，在布线方法调整过程中，能够快速获取所实施的数据，比较所得数据，并通过比较了解电网的实际运行情况。

3电能计量装置在线监测技术的应用

3.1总体架构设计

在大数据时代，电能计量工作面临着巨大的数据资源，进入了数据资产管理的宏观过程，完成了基于大数据技术的电能计量设备的故障排除过程，为优化电能计量的总体效率提供了可靠的参考基于海量数据的电能计量装置故障智能诊断技术应以数据流和信息流为主要载体，整合云计算数据平台的价值理念，构建数据资产管理云平台的有机组织架构，提供保证

3.2电力计量误差监测过程的设计

根据异常错误监测处理模块的功能，可分为异常错误监测模块和异常状态处理模块。其中异常误差监测子模块负责对具有宏观特征的信息进行误差监测，这些信息暂时被本地调用或存储在本地，异常状态处理子模块负责接收来自本地和终端的异常信息，并负责记录、管理和处理本文重点分析异常误差监测子模块，根据误差监测任务的打开条件，分别将异常誤差监测子模块分为时间误差监测工作模式、人为误差监测工作模式和报警工作模式三种工作模式当此模块的程序开始运行时，它首先执行中断检查，以确定当前是否存在中断警报、手动中断和计划中断。如果存在，则将其传递给相应的中断服务程序。

3.3电能计量装置在线监测系统

计量装置在线监测系统主要由本地采集单元、远程通信网络和后台主控站管理单元所构成，所采用的方案为多通道标准表。在线监测系统主要执行的功能包括在线电量采集监测和电能误差测试单元、电流CT切换单元、电压PT切换单元以及电能表脉冲采集切换单元，其中电量采集监测和电能误差测试单元主要是对当前回路电能表误差、互感器二次负荷以及PT二次压降的在线监测;电流CT切换单元是负责电流回路的二次切换;电压PT切换单元是负责多段PT母线的切换;电能表脉冲采集切换单元是负责被测电能表电能脉冲输入的切换。除此之外，主控单元还能够与通信单元、人机界面的交互。

3.4电力计量装置故障智能化诊断知识库的建立

为有效提升电力计量装置故障智能化诊断的实施质量，必须首先构建基于大数据技术的知识库，将所有可能出现的故障诊断类型纳入知识库的涵盖范围之内，以对电力计量装置的工作情况进行动态监测。在大数据技术环境下，故障智能化诊断知识库得同样具备动态化特征，对其中的数据信息保持动态化删除、修改、更换以及查询等。通常情况下，故障智能化诊断知识库还应包括两个方面，即异常特征模型和专家规则库，以实现对不同类型故障问题的优化处理。

3.5数据管理单元

在线监测系统数据管理单元主要是统一管理不同厂站信息采集系统所监测的数据、测试参数和远程遥控测试过程，同时能够为其他系统提供所需要的数据。数据管理单元具体实现功能包括远程遥控功能、数据统计分析功能、异常信息报警功能和数据共享功能，其中远程遥控功能主要是实现监测系统采集单元遥控测试、参数配置、参数测试以及测试记录等;数据统计分析功能可实现历史数据的查询、报表统计和曲线绘图等;异常信息报警功能对监测系统的异常进行上报和通知;数据共享功能能够实现各子系统数据交互和共享

结束语

针对目前传统电能计量装置故障诊断可靠性低、效率差等问题，本文设计了一套基于云平台的电能计量装置状态监测及故障远程诊断系统。该系统利用云平台服务功能的优势，对采集的大量信息数据进行分析，实现资源共享、存储，成功将传统的基于运维人员的现场诊断技术转换为基于云平台的在线监测和故障诊断，为电网企业提供更优质的电能计量装置故障诊断服务。

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