電力用戶用電信息采集系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)分析研究

孟娜

【摘 要】用電信息采集系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)的處理對降低電力供應(yīng)成本，延長電網(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，對電力信息采集系統(tǒng)的運營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)

一、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

用電信息的采集系統(tǒng)建設(shè)工作是一項復(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)等幾個方面。整個采集系統(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)信道故障等問題。在這個過程中，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，可能造成計費錯誤以及用電習(xí)慣分析不準(zhǔn)確等問題，從而造成不良的社會影響。因此，如何處理好其中的數(shù)據(jù)畸變問題是當(dāng)前用電信息采集系統(tǒng)優(yōu)化及完善的一個重要內(nèi)容。

二、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、存儲過程中的不良數(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)運行過程中存在諸多的問題，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)用過程中就會在數(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，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，例如出現(xiàn)了接地問題、連電問題等時，將會導(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)。

三、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，通常將容量作為對功率異常進(jìn)行判斷的基本標(biāo)準(zhǔn)。

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

（2）電流數(shù)據(jù)的處理。按照容量計算方式，用戶或者配變安裝的變壓器組的實際運行容量是表征用戶供電能力的重要數(shù)據(jù)。按照運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為變壓器組的運行容量；U是供電電壓。

通常，當(dāng)設(shè)定閾值時，若閾值是Imax的2倍以上時，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)備的運行容量以及電能的使用時間相關(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2倍時即表示出現(xiàn)異常。而曲線數(shù)據(jù)則按照曲線間隔進(jìn)行計算：

標(biāo)準(zhǔn)電量=容量×?xí)r間（分鐘）/60

當(dāng)超出閾值時，則該點數(shù)據(jù)取為曲線前5天數(shù)據(jù)的平均值，并將異常點記錄到待調(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，則采用通用算示進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，并將異常點記錄到待調(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，則采用通用算示進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，并將異常點記錄到待調(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，則按照該采集終端前5天的平均電壓值選擇，并將之寫入到對應(yīng)的表格中，并將異常點記錄到待調(diào)整數(shù)據(jù)記錄中。

3.不良數(shù)據(jù)的修正與干預(yù)

對不良數(shù)據(jù)點進(jìn)行修正是用電信息采集系統(tǒng)的工作要點和難點。合理準(zhǔn)確的修正工作難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對數(shù)據(jù)的辨識難度。而傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)不能對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效修正，而只能依靠人工預(yù)測的方式來予以解決。通過使用短期負(fù)荷預(yù)測方案的方式則能夠替代人工修正的方式，從而減少人工預(yù)測的工作量，且提高人工修正過程中的主管影響，能夠提高數(shù)據(jù)的修正精度。

從已經(jīng)運行的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分析來看，實際的電力系統(tǒng)運行過程中不良數(shù)據(jù)的產(chǎn)生概率為5%以下。當(dāng)每天采集100個數(shù)據(jù)點時，不良數(shù)據(jù)點數(shù)不超過5個。通過采用短期負(fù)荷預(yù)測的方式能夠以其中的95個數(shù)據(jù)為優(yōu)化目標(biāo)，對整個數(shù)據(jù)點的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。從具體的應(yīng)用效果來看，處理精度和預(yù)測準(zhǔn)度達(dá)到95.6%以上，達(dá)到了采集系統(tǒng)的實用化需要。

四、結(jié)語

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，同時提出了數(shù)據(jù)的處理流程。從實際的應(yīng)用情況來看，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。