基于能量守恒的關(guān)口計(jì)量裝置狀態(tài)評(píng)價(jià)與在線監(jiān)測(cè)技術(shù)術(shù)研究

鄢烈奇 龐博 王尚鵬 劉亞萍

摘 要：隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，我國(guó)電力系統(tǒng)接入的電能計(jì)量裝置數(shù)量以及信息采集量越來越多，終端采集的海量數(shù)據(jù)給電能計(jì)量終端帶來了壓力，進(jìn)而使得現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員工作量巨大且電能計(jì)量裝置存在發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)。因此研究電能計(jì)量裝置運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)和故障診斷具有重大實(shí)際應(yīng)用需求，能夠幫助電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)行人員減輕工作量，優(yōu)化電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)行效率和提高電能計(jì)量裝置的運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：電能計(jì)量裝置;云平臺(tái);運(yùn)行狀態(tài);在線監(jiān)測(cè);故障診斷

引言

當(dāng)今社會(huì)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量顯著提高，對(duì)電力計(jì)量裝置的應(yīng)用提出了更高的要求，使其故障診斷技術(shù)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)與考驗(yàn)。當(dāng)前在大數(shù)據(jù)技術(shù)背景下，有必要精準(zhǔn)把握電力計(jì)量裝置故障診斷的核心方法與要求，創(chuàng)新智能化方法應(yīng)用模式，提高診斷效率。本文就此展開了探討。

1電力計(jì)量裝置管理

電能計(jì)量裝置管理是根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 448-2016《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》要求開展的技術(shù)管理活動(dòng)，其目的是為了保證計(jì)量裝置穩(wěn)定運(yùn)行，精準(zhǔn)計(jì)量上網(wǎng)側(cè)與售電側(cè)的電能量。現(xiàn)階段電能計(jì)量裝置管理具體包括采集管理、計(jì)量管理、運(yùn)維管理和數(shù)據(jù)管理等，這些技術(shù)管理措施可以在一定程度上大大減少電能計(jì)量裝置異動(dòng)可能。今后的發(fā)展過程中，要不斷優(yōu)化管理創(chuàng)新，科學(xué)調(diào)整電力設(shè)備運(yùn)行方式，在提高運(yùn)營(yíng)效率的基礎(chǔ)上促進(jìn)電力公司的更穩(wěn)定發(fā)展。

2電能計(jì)量裝置在線監(jiān)測(cè)的基本原理

在檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，將重點(diǎn)檢測(cè)電壓、電流、脈沖信號(hào)、PT終端二次回路、信道切換信息、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊信息。通過檢測(cè)上述信息，電力計(jì)量裝置在運(yùn)行過程中將集中測(cè)試電力系統(tǒng)的以下功能，包括二次回路減壓功能、傳導(dǎo)功能和誤差測(cè)試功能。在電能計(jì)量裝置運(yùn)行過程中，能夠充分利用上述功能，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，在監(jiān)測(cè)中獲得更多電能數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)輸入檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)為在電能計(jì)量裝置在線檢測(cè)過程中，以PT電壓降測(cè)試為例，利用接線原理實(shí)現(xiàn)電壓表與電壓表之間的連接，在連接中進(jìn)行在線同步檢測(cè)。與手動(dòng)檢測(cè)方法相比，在線同步檢測(cè)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整布線方法，在布線方法調(diào)整過程中，能夠快速獲取所實(shí)施的數(shù)據(jù)，比較所得數(shù)據(jù)，并通過比較了解電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況。

3電能計(jì)量裝置在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

3.1總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，電能計(jì)量工作面臨著巨大的數(shù)據(jù)資源，進(jìn)入了數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理的宏觀過程，完成了基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電能計(jì)量設(shè)備的故障排除過程，為優(yōu)化電能計(jì)量的總體效率提供了可靠的參考基于海量數(shù)據(jù)的電能計(jì)量裝置故障智能診斷技術(shù)應(yīng)以數(shù)據(jù)流和信息流為主要載體，整合云計(jì)算數(shù)據(jù)平臺(tái)的價(jià)值理念，構(gòu)建數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理云平臺(tái)的有機(jī)組織架構(gòu)，提供保證

3.2電力計(jì)量誤差監(jiān)測(cè)過程的設(shè)計(jì)

根據(jù)異常錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)處理模塊的功能，可分為異常錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)模塊和異常狀態(tài)處理模塊。其中異常誤差監(jiān)測(cè)子模塊負(fù)責(zé)對(duì)具有宏觀特征的信息進(jìn)行誤差監(jiān)測(cè)，這些信息暫時(shí)被本地調(diào)用或存儲(chǔ)在本地，異常狀態(tài)處理子模塊負(fù)責(zé)接收來自本地和終端的異常信息，并負(fù)責(zé)記錄、管理和處理本文重點(diǎn)分析異常誤差監(jiān)測(cè)子模塊，根據(jù)誤差監(jiān)測(cè)任務(wù)的打開條件，分別將異常誤差監(jiān)測(cè)子模塊分為時(shí)間誤差監(jiān)測(cè)工作模式、人為誤差監(jiān)測(cè)工作模式和報(bào)警工作模式三種工作模式當(dāng)此模塊的程序開始運(yùn)行時(shí)，它首先執(zhí)行中斷檢查，以確定當(dāng)前是否存在中斷警報(bào)、手動(dòng)中斷和計(jì)劃中斷。如果存在，則將其傳遞給相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。

3.3電能計(jì)量裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

計(jì)量裝置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由本地采集單元、遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)和后臺(tái)主控站管理單元所構(gòu)成，所采用的方案為多通道標(biāo)準(zhǔn)表。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要執(zhí)行的功能包括在線電量采集監(jiān)測(cè)和電能誤差測(cè)試單元、電流CT切換單元、電壓PT切換單元以及電能表脈沖采集切換單元，其中電量采集監(jiān)測(cè)和電能誤差測(cè)試單元主要是對(duì)當(dāng)前回路電能表誤差、互感器二次負(fù)荷以及PT二次壓降的在線監(jiān)測(cè);電流CT切換單元是負(fù)責(zé)電流回路的二次切換;電壓PT切換單元是負(fù)責(zé)多段PT母線的切換;電能表脈沖采集切換單元是負(fù)責(zé)被測(cè)電能表電能脈沖輸入的切換。除此之外，主控單元還能夠與通信單元、人機(jī)界面的交互。

3.4電力計(jì)量裝置故障智能化診斷知識(shí)庫(kù)的建立

為有效提升電力計(jì)量裝置故障智能化診斷的實(shí)施質(zhì)量，必須首先構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的知識(shí)庫(kù)，將所有可能出現(xiàn)的故障診斷類型納入知識(shí)庫(kù)的涵蓋范圍之內(nèi)，以對(duì)電力計(jì)量裝置的工作情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)環(huán)境下，故障智能化診斷知識(shí)庫(kù)得同樣具備動(dòng)態(tài)化特征，對(duì)其中的數(shù)據(jù)信息保持動(dòng)態(tài)化刪除、修改、更換以及查詢等。通常情況下，故障智能化診斷知識(shí)庫(kù)還應(yīng)包括兩個(gè)方面，即異常特征模型和專家規(guī)則庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型故障問題的優(yōu)化處理。

3.5數(shù)據(jù)管理單元

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理單元主要是統(tǒng)一管理不同廠站信息采集系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)、測(cè)試參數(shù)和遠(yuǎn)程遙控測(cè)試過程，同時(shí)能夠?yàn)槠渌到y(tǒng)提供所需要的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理單元具體實(shí)現(xiàn)功能包括遠(yuǎn)程遙控功能、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能、異常信息報(bào)警功能和數(shù)據(jù)共享功能，其中遠(yuǎn)程遙控功能主要是實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集單元遙控測(cè)試、參數(shù)配置、參數(shù)測(cè)試以及測(cè)試記錄等;數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能可實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的查詢、報(bào)表統(tǒng)計(jì)和曲線繪圖等;異常信息報(bào)警功能對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的異常進(jìn)行上報(bào)和通知;數(shù)據(jù)共享功能能夠?qū)崿F(xiàn)各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互和共享

結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)目前傳統(tǒng)電能計(jì)量裝置故障診斷可靠性低、效率差等問題，本文設(shè)計(jì)了一套基于云平臺(tái)的電能計(jì)量裝置狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用云平臺(tái)服務(wù)功能的優(yōu)勢(shì)，對(duì)采集的大量信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)資源共享、存儲(chǔ)，成功將傳統(tǒng)的基于運(yùn)維人員的現(xiàn)場(chǎng)診斷技術(shù)轉(zhuǎn)換為基于云平臺(tái)的在線監(jiān)測(cè)和故障診斷，為電網(wǎng)企業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)的電能計(jì)量裝置故障診斷服務(wù)。

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