電能計量裝置運行狀態評估技術及方法研究

劉光界，熊 金，王燕萍，李小華

（南方電網云南電網有限責任公司曲靖供電局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

隨著人們對電力資源需求的增加，電力企業加快了智能電網的建設，不斷擴大電網的規模，力求能夠為社會現代化發展提供充足的資源支持。如今，用戶對電能的需求不斷提高，對于電力企業的服務需求也在增加。保障電能計量的準確性能夠保障用戶的權益，提高用戶的服務體驗，還能夠促進電網的安全。電能計量運行狀態的評估技術以及方法體現了一個企業的管理水平和科學技術水平。計量裝置體系的完善能夠保障企業與用戶雙方的經濟利益，有利于進一步提升企業的管理水平。

1 電能計量裝置簡介

電能計量裝置的運行和管理是電力企業實施公正計費的基本前提。隨著科學技術的創新與發展，企業應該積極引入新技術，提升電能計量裝置的準確性，促進企業的良性發展。就目前情況來看，我國電能計量裝置的相關技術發展較快，很多設備已經能夠實現智能化運行。然而，由于存在一些技術以及操作的原因，我國現場電能計量裝置的運行狀態評估系統并沒有得到完善。國外對于電能計量狀態評估方面的研究，重點在于計量數據的處理分析和智能電網的建設，至今并沒有一套具有超強適用性的計量裝置評估方法。國內的電能計量研究重點在于計量數據的通信傳輸和處理方面，很少關注計量裝置的運行狀態，主要通過人工現場檢驗和調節的方式檢驗電能計量裝置的狀態，目前并沒有形成統一的運行狀態評估系統與體系。而電能計量裝置的運行狀態將會直接影響用戶電量的結算，因此探究一種成體系的、具有普遍適用性的電能計量裝置運行狀態評估體系十分必要。

2 電能計量裝置運行狀態評估體系構建技術要點

2.1 運行狀態評估指標體系

一般來說，電能的計量裝置中包括電能表、計量電壓互感器以及計量電流互感器等[1]，應該從電能計量裝置的運行特點入手，構建運行狀態評估指標體系。基于對電能計量裝置的分析，本文將從計量裝置歷史運行記錄、工況環境整體影響、實時運行性能以及部件的配置4個方面構建評估指標體系，如圖1所示。

圖1 評估指標體系

2.2 狀態評估方法庫

在建立狀態評估方法庫時，技術人員應該充分融合社會科學、自然科學等多個學科的理論評估方法，構建一個具有綜合性的評估方法體系。一般來說，評估方法可以分為以下幾類[2]：①經驗評價的方法，如較為簡單的專家打分法；②運籌學理論支撐的評價方法，如模糊評價法、層次分析法等；③混合方法，即綜合以上幾種評價方法構成一個新的綜合評價法，如模糊層次分析綜合評價。不難發現，能夠對電能計量裝置進行評價的方法非常多，應該建立一個方法庫，采用分類儲存的方式收納這些方法，以便后期進行動態和多維度的評估。

3 綜合集成技術在電能計量裝置狀態評估中的應用

3.1 技術應用綜述

綜合集成技術最開始由我國著名科學家錢學森提出。下面將結合綜合集成技術構建電能計量裝置狀態評估體系。首先利用綜合集成技術構建一個評價基礎數據庫，實現數據抄送、保存等功能；其次，建立一個電能計量裝置狀態評估的指標庫與方法庫；最后，利用相應的技術對數據進行處理和分類形成組件庫，實現評估功能。如圖2所示。

3.2 綜合集成關鍵技術介紹

3.2.1 可視化技術

可視化技術能夠充分發揮信息技術的優勢，將計算機網絡與圖像優化技術結合，使業務信息能夠直接轉換成圖形，具有直觀形象的特點，能夠增進溝通。可視化功能實現的核心是知識圖技術，即使用圖形進行信息傳遞、實現知識的可視化方法，一般在信息之間以組織關系網的形式出現，最終能夠實現結構化與半結構化信息之間的轉換。知識圖還具有移植發布的功能，能夠增加評估的透明性、數據的積累性和集成性。

圖2 電能計量裝置狀態評估體系

3.2.2 數據集成技術

從本質上來說，數據集成技術是一種數據共享技術，能夠對數據進行分類處理和整合，通過映射工具和中間件實現編碼方案的完善，將具有不同特點、形式的信息集中整合在同一個數據平臺中，并能夠提供統一的訪問接口，提高評估的準確性[3]。

3.2.3 組件技術

數據和方法經過封裝處理后能夠得到組件。雖然組件的設計和創建工作比較復雜，需要專業技術人員的支持，但是其系統集成的運用卻十分簡單。組件的計算功能能夠在服務器端進行，而客戶端只進行數據的傳輸和結果的展示，能降低對客戶端設備的要求，提高技術的適用性。此外，網格計算技術能夠充分發揮多服務器端的極端能力，加快數據的處理。

3.2.4 Web Service技術

Web Service技術屬于一種系統開發模式，具有融合性優點，用戶能夠在網絡上進行信息發布和調用，主要應用于現代電子商務行業。與傳統的網絡訪問技術相比，Web Service技術能夠實現遠程的訪問和調用，能夠實現服務請求者、注冊中心以及服務提供者之間的交互訪問與信息傳遞，如圖3所示。

4 電能計量裝置評估系統的搭建

綜合集成信息平臺是電能業務系統與用戶之間進行交流的紐帶，能夠滿足其電能計量裝置狀態評估的要求，增強評估方法的適應性與靈活性，處理外界變化的隨機性，同時增強系統的可操作性。因此，在進行綜合集成信息平臺建設時，應該重視和實現的功能包括資源整合、信息共享、個性化服務以及優化系統開發環境等[4]。電能計量裝置狀態評估系統如圖4所示。

圖4展示了基于綜合平臺的電能計量裝置狀態評估系統的設計構建具體流程，可以分為以下步驟：

（1）技術人員應該進行數據結構分析與設計，針對電能計量裝置的結構化與非結構化特點進行分析，收集數據，建立評估數據庫；

（2）技術人員需要對組件進行劃分和開發，即將業務組件庫依照組件的基本類型劃分為不同的子組件庫，如上文詳細描述的評估方法庫、指標庫等；

（3）技術人員進行組件的封裝和發布，使用組件封裝技術封裝處理各類業務，并將其存進組件庫，建立一個電能計量裝置狀態評估組件庫；

（4）技術人員要進行評估系統的構建和信息平臺的開發，利用綜合集成技術，在相應的繼承平臺環境中繪制正確的業務流程圖，同時添加必要的知識組建，實現系統功能[5]。

5 基于綜合集成技術的系統優勢

基于綜合集成技術構建電能計量裝置評估系統的優勢具體表現如下。第一，能夠實現快速搭建功能，在短時間內無需編程就能夠搭建系統，降低了對用戶端的技術要求。第二，評估系統具有可移植性、可復制性與可擴展性，真正實現同類系統之間的相互補充、移植和修改，同時能夠復制原有的系統，增強適用性。第三，系統具有綜合集成的特點，提升了系統的數據收集和處理能力。第四，系統具有數據共享功能，能夠在多層次中進行數據、組建、系統的共享與傳遞。第五，系統具有實時性和透明性特點，在進行組建連接和數據處理時，輸入和輸出過程都是透明公開的。第六，系統具有模塊化應用特點，能夠實現模塊的加速應用[6]。

圖3 Web Service技術

圖4 電能計量裝置狀態評估系統

6 結 論

對于電力企業發展來說，電能計量裝置狀態評估體系的構建至關重要。因此，各電力企業應該增強技術的開發和研究，加強評估體系的構造和平臺的完善，為用戶提供更好的服務，增強用電計量的準確性，保障用戶的合法權益，促進行業發展，提升企業的競爭力。