淺析用電信息采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析

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摘要：隨著科技的發(fā)展不斷完善，科技在社會(huì)的發(fā)展中應(yīng)用比較廣泛，人們對(duì)生活水平的要求不斷提高，對(duì)于電力系統(tǒng)的要求也在提高，而用電信息采集系統(tǒng)為人們的工作生活提供了便利，為電力的負(fù)荷以及交易管理提供有效的數(shù)據(jù)支持，用電信息采集系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)的處理對(duì)降低電力供應(yīng)成本，延長(zhǎng)電網(wǎng)及相關(guān)設(shè)備的使用壽命具有一定的作用。本文在對(duì)電力用戶用電信息采集系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)分析的必要性進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上，探討了導(dǎo)致不良數(shù)據(jù)的主要原因及不良數(shù)據(jù)的主要類型。最后，給出了用電信息采集系統(tǒng)不良業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理流程，形成了不良數(shù)據(jù)的處理方法，對(duì)電力信息采集系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：用電信息；信息采集；不良數(shù)據(jù)；效益

引言：

進(jìn)入二十一世紀(jì)后，我國(guó)正處于現(xiàn)代化信息技術(shù)及經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)期，當(dāng)然，大力建設(shè)電力用戶用電信息采集系統(tǒng)是符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的，通過(guò)本論文的研究，論證了電能信息采集系統(tǒng)在構(gòu)建我國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)中不可或缺的作用。而側(cè)面反映了建設(shè)電力用電信息采集系統(tǒng)的重要性和必要性，希望為以后用電信息采集系統(tǒng)的研究作出一定的參照意義。

一、電信息采集系統(tǒng)的具體功能

長(zhǎng)期以來(lái)，電信息采集系統(tǒng)在電力企業(yè)的推廣應(yīng)用，包括電能表以及用戶配電開(kāi)關(guān)等其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，電信息的數(shù)據(jù)采集功能，主要包括對(duì)當(dāng)前或歷史的用電信息的進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄以及相關(guān)的運(yùn)用，將采集來(lái)用電信息的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)性的檢查、分析計(jì)算，對(duì)用電信息的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的存儲(chǔ)管理則屬于用電信息相關(guān)數(shù)據(jù)的整理分析功能。對(duì)不同用戶的用電功率進(jìn)行定值控制、電量的定值等多種控制的相關(guān)功能，則由用電信息采集系統(tǒng)的控制功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。用電信息采集系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)管理功能，主要對(duì)用電信息采集系統(tǒng)的權(quán)限、密碼通信以及用電信息采集系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)。最后，可以通過(guò)用電信息采集系統(tǒng)的接口功能，將用電信息采集系統(tǒng)與其他相關(guān)業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)用電信息采集的共享。

二、分析電力用戶用電信息采集系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)的必要性

一般而言，電信息的采集系統(tǒng)建設(shè)工作是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，其涉及到通信體系的建設(shè)、信息采集終端的架構(gòu)、采集系統(tǒng)主站的建設(shè)等幾個(gè)方面。整個(gè)采集系統(tǒng)建設(shè)工作涉及到復(fù)雜的用戶類型，而且用戶數(shù)量眾多，同時(shí)還需要解決信道不穩(wěn)定、算法不統(tǒng)一以及公共網(wǎng)絡(luò)信道故障等問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中，將使得不良數(shù)據(jù)出現(xiàn)，例如線路的功率異常、電量異常、電壓數(shù)據(jù)異常等現(xiàn)象。采集系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)中不良數(shù)據(jù)比例雖然很低，但是其存在直接影響到信息的準(zhǔn)確性以及客觀性，可能造成計(jì)費(fèi)錯(cuò)誤以及用電習(xí)慣分析不準(zhǔn)確等問(wèn)題，從而造成不良的社會(huì)影響。因此，如何處理好其中的數(shù)據(jù)畸變問(wèn)題是當(dāng)前用電信息采集系統(tǒng)優(yōu)化及完善的一個(gè)重要內(nèi)容。

三、導(dǎo)致不良數(shù)據(jù)的主要原因及主要類型

1.導(dǎo)致不良數(shù)據(jù)出現(xiàn)的主要原因

（1）數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)過(guò)程中的不良數(shù)據(jù)

電力數(shù)據(jù)的采集終端主要用于配網(wǎng)的使用，但是配網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中存在諸多的問(wèn)題，而且用電電壓的穩(wěn)定性不足，造成信息通道噪聲較大。所以，在設(shè)備的應(yīng)用過(guò)程中就會(huì)在數(shù)據(jù)的采集、傳輸環(huán)節(jié)中出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏、數(shù)據(jù)誤差等現(xiàn)象。同時(shí)，所應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理芯片中可能存在BUG，從而導(dǎo)致電力數(shù)據(jù)超出邊界，或者電力數(shù)據(jù)讀數(shù)偏大等現(xiàn)象。

（2）電力系統(tǒng)故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤

當(dāng)線路中由于部分故障而導(dǎo)致電流出現(xiàn)不正常時(shí)，例如出現(xiàn)了接地問(wèn)題、連電問(wèn)題等時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致供電網(wǎng)絡(luò)的功率數(shù)據(jù)、用電數(shù)據(jù)出現(xiàn)故障。

2.不良數(shù)據(jù)的主要類型

從不良數(shù)據(jù)的類型來(lái)看，其類型主要可以分為：①載荷數(shù)據(jù)：主要以曲線數(shù)據(jù)、定期凍結(jié)數(shù)據(jù)、最大電力需求量為主；②電流數(shù)據(jù)：包括曲線數(shù)據(jù)、日/月凍結(jié)數(shù)據(jù)；②電量數(shù)據(jù)：以電量曲線數(shù)據(jù)、日/月凍結(jié)數(shù)據(jù)為主；②電壓數(shù)據(jù)：包括三項(xiàng)不平衡數(shù)據(jù)、電壓曲線數(shù)據(jù)以及日/月凍結(jié)數(shù)據(jù)。

四、電力用戶用電信息采集系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)處理方法

1.電力用戶用電信息采集系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)處理流程

2.業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理與閾值設(shè)定

（1）功率數(shù)據(jù)的處理。如上文所述，不良功率數(shù)據(jù)主要以功率曲線數(shù)據(jù)、日/月凍結(jié)功率以及最大需求量為主，其與容量存在較大的聯(lián)系，通常將容量作為對(duì)功率異常進(jìn)行判斷的基本標(biāo)準(zhǔn)。

在對(duì)閾值設(shè)定過(guò)程中，通常將之取為容量的3-5倍。當(dāng)閾值超出時(shí)，前置機(jī)將通過(guò)使用算法擬合的方式得到公路數(shù)據(jù)，并將之存儲(chǔ)到響應(yīng)的存儲(chǔ)表中。同時(shí)，將其中存在的異常點(diǎn)提取出來(lái)，顯示到對(duì)應(yīng)的待調(diào)整數(shù)據(jù)記錄中。

（2）電流數(shù)據(jù)的處理。按照容量計(jì)算方式，用戶或者配變安裝的變壓器組的實(shí)際運(yùn)行容量是表征用戶供電能力的重要數(shù)據(jù)。按照運(yùn)行容量可以判斷該變壓器組是否達(dá)到了設(shè)定的電流上限：

其中，Imax是該變壓器組設(shè)定的電流上限值；VA為變壓器組的運(yùn)行容量；U是供電電壓。

通常，當(dāng)設(shè)定閾值時(shí)，若閾值是Imax的2倍以上時(shí)，則表明該數(shù)據(jù)是超限型的數(shù)據(jù)。

（3）電量數(shù)據(jù)的處理。電力數(shù)據(jù)中的電量值與設(shè)備的運(yùn)行容量以及電能的使用時(shí)間相關(guān)，通常將容量以及供電周期作為電量不良狀況的標(biāo)準(zhǔn)。通常，將不良閾值設(shè)置為容量值的2倍，超過(guò)2倍時(shí)即表示出現(xiàn)異常。而曲線數(shù)據(jù)則按照曲線間隔進(jìn)行計(jì)算：

標(biāo)準(zhǔn)電量=容量×?xí)r間（分鐘）/60

當(dāng)超出閾值時(shí)，則該點(diǎn)數(shù)據(jù)取為曲線前5天數(shù)據(jù)的平均值，并將異常點(diǎn)記錄到待調(diào)整數(shù)據(jù)記錄中。

日凍結(jié)標(biāo)準(zhǔn)電量=容量×24，當(dāng)超出閾值時(shí)，則采用通用算示進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，并將異常點(diǎn)記錄到待調(diào)整數(shù)據(jù)記錄中。

月凍結(jié)標(biāo)準(zhǔn)電量=容量×24×當(dāng)月天數(shù)

當(dāng)超出閾值時(shí)，則采用通用算示進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，并將異常點(diǎn)記錄到待調(diào)整數(shù)據(jù)記錄中。

（4）電壓數(shù)據(jù)的處理。電壓閥值的設(shè)置分為上限、下限，其中上限值取標(biāo)準(zhǔn)值的1.35倍，下限值則取為標(biāo)準(zhǔn)值的0.7倍。當(dāng)高出上限值或者低于下限值時(shí)，則按照該采集終端前5天的平均電壓值選擇，并將之寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)的表格中，并將異常點(diǎn)記錄到待調(diào)整數(shù)據(jù)記錄中。

五、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

從管理效益來(lái)分析：一是通過(guò)準(zhǔn)時(shí)、全面抄錄電能量，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)偷漏電情況，能有效降低管理線損。二是系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)直接進(jìn)入營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，為電力客戶的用電分析提供數(shù)據(jù)支撐。三是消除人工抄表的管理差錯(cuò)和人為差錯(cuò)，為客戶優(yōu)質(zhì)服務(wù)和電價(jià)調(diào)整創(chuàng)造和諧的供用電氛圍。四是采集系統(tǒng)建設(shè)將實(shí)現(xiàn)抄表、核算、收費(fèi)的全過(guò)程封閉管理，加快營(yíng)銷管理變革步伐。五是豐富用電檢查、稽查技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)10kV線路、臺(tái)區(qū)的線損實(shí)時(shí)分析，提高線損管理現(xiàn)代化水平。六是實(shí)現(xiàn)費(fèi)控功能，增加企業(yè)現(xiàn)金流，防范欠費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)。七是以系統(tǒng)數(shù)據(jù)和分析的一致性，業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)和觸發(fā)的連動(dòng)性，促進(jìn)各職能、專業(yè)的橫向聯(lián)系，加強(qiáng)協(xié)同，有效提高規(guī)模效益，降低運(yùn)營(yíng)成本。八是促進(jìn)公司管理向信息化方向發(fā)展，使生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理可控、能控、在控，加快管理現(xiàn)代化進(jìn)程。

從經(jīng)濟(jì)效益角度分析：用電信息采集系統(tǒng)全面建成后，通過(guò)減少抄表人員和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員，降低車輛、物資等運(yùn)營(yíng)成本，降低10kV公用線線損率，提高計(jì)量裝置靈敏度，增加售電量，減少人為差錯(cuò)，采用分次結(jié)算或預(yù)付費(fèi)，減少財(cái)務(wù)費(fèi)用等多種手段，經(jīng)過(guò)財(cái)務(wù)分析，在2年多收回全部成本?？傮w而言，本項(xiàng)目具有極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益性。

從社會(huì)效益來(lái)分析：建設(shè)用電信息采集系統(tǒng)，可以為電力用戶提供經(jīng)濟(jì)用電咨詢指導(dǎo)和能效管理提供技術(shù)支撐；可以為“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)建設(shè)和節(jié)能減排工作提供用電基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、為建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)提供數(shù)據(jù)支撐；可以為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、保障社會(huì)穩(wěn)定提供有力技術(shù)保障；可以為政府出臺(tái)階梯電價(jià)及后續(xù)電價(jià)等政策提供超前先進(jìn)的技術(shù)支撐；可以為落實(shí)政府主導(dǎo)的電力需求側(cè)管理和有序用電提供必要的手段。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，文章詳細(xì)的論述了電力信息采集系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)的產(chǎn)生原因以及不良數(shù)據(jù)的分類，同時(shí)提出了數(shù)據(jù)的處理流程。從實(shí)際的應(yīng)用情況來(lái)看，提出的處理流程和方法能夠應(yīng)用與采集系統(tǒng)的前置部分以及主站的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中。

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