電能量采集數據異常處理對策分析

國網安徽省電力有限公司六安供電公司 劉蒞文 魏 超 孔慶竹 房毓靈

在電能量采集系統當中包含有主站系統、通信網絡以及電能表計等部分，其能夠對電能量數據實行統計分析、計算以及數據的采集，屬于一項綜合應用的系統。要想實現該系統的實際作用，就必須要確保其采集電能量數據過程中的準確性，根據不一樣的規定來實行統計與計算，并且分類存儲。因此，在我們發現電能量數據存在異常時，要及時分析處理，確保電能量數據在各相關系統的應用過程中的準確性。

1.系統概況

PBS00屬于一種對電能量實行采集的系統，該系統主要由監控工作站、接口服務器、網關集群、采集集群、應用集群以及數據庫集群等部分構成。監控工作站的工作內容就是對服務器運行過程中的所有告警信息完成接收，并且對服務器運行過程中的狀況實行監控；接口服務器主要是完成跟外部系統的統一接口；網關集群主要是負責建立并且保持鏈路；采集集群主要負責數據入庫、數據校驗以及規約處理；應用集群主要負責支撐系統并且提供基本的服務，比如數據分析、數據統計、通道管理、任務調度以及分布式緩存等；數據庫集群負責數據的存儲以及相應的數據服務。

在功能層面來講，可以將系統分為采集層、通信層以及主站層。在主站層當中包含有擴展、數據采集以及其他的一些基本功能。在基本功能當中所具備的功能主要是對采集點進行設置、對數據采集實行管理、提供公共查詢功能、以及其他的輔助功能等。擴展功能則主要包含有線損分析、電量統計、配電業務的管理等。在與營銷業務等其他的業務之間實行交互的過程中主要是通過外部接口完成的。

2.電量數據異常的分析

2.1 如何對數據的異常進行判別

在電能量采集系統當中，主要是通過母線電量報表來判斷其所收集到的電量數據正不正常，在不一樣的電壓等級下對其進行判別，能夠得到判別結果。安徽省對電量不平衡率給出的標準是：在220千伏以及110千伏的線路環境下，正常的不平衡率為±2%。計算標準不平衡率的方法為：用總共輸出的電量數額減去總共輸入的電量數額所得到的結構初一總輸入電量，最后轉化為百分數，其中，總共輸入和輸出的電量都代表著在同一電壓等級下母線當中所產生的總的電量輸入以及輸出。總共輸出的電量也就是在特定的時間點上，在設定的電壓等級基礎母線上，每一條出線總共輸出的電能量；總輸入電量代表的就是在特定的電壓等級以及時間點下，每一條進線輸入的總共電能量。

2.2 常見的數據異常情況

（1）未生成母線平衡曲線

圖1中所示的是六安一所變電站當中某一天的220千伏條件下所形成的母線平衡日曲線，通過圖片信息我們能夠看到，在該日平衡報表中并沒有生成不平衡率，并且每一個時間點的母線輸入數據均為零。對圖1中的采集流程進行分析，導致報表異常可能有以下幾點原因：采集終端出現異常，對該變電站中某一級或者全部的電壓數據產生影響；產生網絡方面問題，對該變電站當中的某一級或者是全站的電壓數據都產生影響；存儲數據庫的服務出現問題，對該變電站中的多個或者一個電壓數據產生影響。針對于上述問題，第一步檢查相關的主站數據庫，觀察其存檔數據是否存在。如果其中有數據，那么重新生成報表即可，在其實際案例中，檢查數據庫中沒有發現任何數據。第二步，觀察主戰與前置機之間是否存在通信問題。在實際案例中，在前置機主戰程序中反復進行補測記錄，當實行網絡測試以后，觀察是否存在網絡通訊不穩定的問題，因此使得數據沒有按時上傳；最后，恢復網絡，重新補召數據，生成正確的報表。

圖1 變電站220千伏母線平衡日曲線

（2）平衡曲線存在數據異常

圖2中所示的是在六安一所變電站當中某一天的110千伏條件下所形成的母線平衡日曲線，通過圖片信息我們能夠看到，在母線的不平衡率不在規定的范圍之內時，183候陳線數據是零。

根據圖2當中所反映出來的問題，對整個采集流程進行分析，導致報表異常可能有以下幾點原因以及影響范圍：RS485線沒有正常連接，對該總線上的線路數據產生影響；電能表計異常，對單一線路上的數據產生影響；報表信息的位置存在問題，對單一線路上的數據產生影響；設置主站計算參數存在問題，對多條線路上的數據產生影響。在更換電能表計以及旁路編號時，主站沒有做出及時的更新，進而對單一線路上的數據產生影響。分析與處理：首先，對數據庫中的數據進行檢查，查看其是否完整并且是否符合邏輯，在該變電站當中發現出現數據存在異常；其次，在主站前置頁面中對該變電站220千伏線路上的實時數據重新召測，看其信道是否存在異常，在該變電站中，發現數據庫中的數據與實施召測的數據之間存在相應的連續性，也就是說可以排除信道方面造成的影響；最后，對比SCADA系統數據以及系統線路數據，在該變電站當中，發現存在一條220千伏的線路數據發生不符的現象，這時對線路表計就需要現場進行核對，根據實際的情況對表計順序實行糾正，重新補招數據，生成正確的報表。

圖2 變電站110千伏母線平衡日曲線

3.處理電能數據異常的流程

能量采集系統在實際的工作過程中會出現很多數據異常的狀況，因為對多個硬件、軟件系統都有涉及，這也就提出了更高要求對操作人員。在對數據采集流程進行有效分析的基礎上，形成了一套有效并且簡單的分析處理流程，如圖3所示。包括上面所說的兩類問題，根據原平衡報表所提供的數據都能夠對所有的日常電量存在的數據異常問題實現初步的分析、判斷。

在該圖當中我們能夠看到，共有兩個異常出發點，產生不平衡報表如果是因為數據沒有上傳而致使的，那么可以從“A”處著手分析；如果廠站數據能夠正常并且可以連續上傳，那么就可以從“B”處著手分析。依據圖3所示的處理流程，針對不一樣的現象進行確認，實現電能數據異常的判別。

圖3 電能信息采集系統電能數據異常處理流程

4.今后電能量采集系統的任務

如今，我國經濟不斷發展，各地區基本都實現了電力覆蓋，電網行業的發展也正日新月異。電能量采集作為電網運作過程中的一項重要系統，在今后的工作中將越來越重要。為了滿足當下電網發展需求，適應未來發展趨勢，哈需要在電能量采集系統上繼續完善改進：

（1）當前所具備的系統中，Web服務器、數據庫服務器中具備太多的運行任務，并且有很多需要處理的數據，但是目前所使用的計算機不能夠承擔這么大的工作量，這就導致了可靠性差、處理效率和速率低下。如今的電網規模越來越大，并且所采集到的電能量數據也日益增多，當前數據庫的容量已經不能適應系統的發展要求；同時，在系統當中的Web服務器、電量召測工作站以及數據庫服務器目前還沒有做到同步和互備運行，嚴重威脅著系統的穩定運行。這就要求我們呀在硬件升級上下功夫，在確保其能夠穩定運行的前提下盡量的提升系統系統的冗余性和先進性。

（2）提高終端改造規約通信，增強傳送信息的速度，從而有利于實現對于不同數據費率應用的密度采集需求，例如，實現谷，平，尖，峰等的費率數據。

（3）確保信息采集的完整性過程，完善信息采集的功率，功率因數，電壓，電流等的短暫性數據過程。完善終端采集的狀態，斷相失壓，表計狀態以及需量狀態數據等工作，保證以后工作所需的完整數據。

（4）完成數據的共享以及集成狀態。滿足SCADA接口，系統接口，根據實際工作需要滿足營銷系統中的接口，使其到達臺區，獲取相關售電系統數據線路。

（5）進一步擴大系統的應用范圍。集成電量數據，負荷全網數據以后，利用電量系統的應用基礎功能，分析統計輸電網，配電網，臺區的線損，對其進行統計分析，無功分析，計算功率因子以及電壓統計合格率。

5.總結

如今，電能量的采集系統得到較大改進，同時數據和采集對象也在不斷增加，故障點分析也需要更加豐富的知識面，這就對系統操作人員提出嚴格要求。通過對采集流程的梳理總結出來一套使用并且簡單的分析處理異常數據的流程，能夠保障工作效率。同時，由于日益增多的電能量采集數據，使得主站系統當中所存在的Web服務器和數據庫服務器運行任務日益加重，造成系統的可靠性差、處理效率低，要想提高系統的運行效率，就必須要升級改造系統的硬件，將系統設備的冗余性和性能進行提高，從分實現數據的集成和共享。

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