基于用電信息采集系統(tǒng)的輕量級管理工具應用研究

李 娜，張海江

（國網(wǎng)山西省電力公司，山西 太原 030001）

0 引言

隨著智能電表的推廣應用，用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)同步跟進，傳統(tǒng)的抄表方式已逐步被遠抄方式代替，實現(xiàn)了遠程電能信息采集后，抄表員去現(xiàn)場的頻率較之以前大幅降低，對計量裝置的檢查也相應減少，一些不法用戶乘機竊電、違章用電事件的數(shù)量開始上升。

基于用電信息采集系統(tǒng)，開發(fā)輕量級管理工具，采取自動導入用采系統(tǒng)中10 kV及以上專變用戶表計信息和數(shù)據(jù)，通過對用戶的電流、電壓、有功、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)進行分析和研判[1]，可以了解到客戶的用電情況。開展電壓互感器PT（Potential Transformer） 失 壓 、 電 流 互 感 器 CT（Current Transformer）斷流、零度戶電流異常、日超容等4類異動的日常監(jiān)測，按照設(shè)定閾值，對這些數(shù)據(jù)進行異動篩選、甄別，就可以及時發(fā)現(xiàn)用電異常[2]，制止違約、違章用電情況，能夠有效地提高電網(wǎng)公司工作效率和經(jīng)營效益，提升營銷管理水平。

1 輕量級管理工具

輕量級工具采用每日定時自動將用戶用電信息采集系統(tǒng)中準實時數(shù)據(jù)同步到系統(tǒng)中的存儲方式，經(jīng)工具固化的判定規(guī)則統(tǒng)計計算出每日異動數(shù)據(jù)。在本次應用研究中，工具選取了采集系統(tǒng)中包含電壓（E_MP_CUR_CURVE）、電流（E_MP_VOL_CURVE）、需 量 （E_MP_DAY_DEMAND）、 電 能 示 數(shù)（E_MP_DAY_ENERGY）等日數(shù)據(jù)表以及部分檔案數(shù)據(jù)表（C_CONS；C_MP；C_METER；）共計14張表作為源數(shù)據(jù)，業(yè)務規(guī)則主要針對用電信息采集系統(tǒng)中大用戶日超容監(jiān)測、專變用戶表計失壓、表計斷流以及零度用戶電流異常等信息進行判別。工具實現(xiàn)原理簡單，安裝使用便捷，監(jiān)測效果明顯。監(jiān)測人員每日對工具計算出的異動數(shù)據(jù)進行分析研判，形成異動工作單協(xié)同營銷部門開展現(xiàn)場核查。圖1為輕量級工具使用界面。

圖1 輕量型工具導出的某日山西省日超容用戶信息

2 監(jiān)測內(nèi)容

2.1 表計失壓監(jiān)測

表計失壓異動監(jiān)測是應用用電信息采集系統(tǒng)中專變用戶（10kV及以上大用戶）一級表的三相電壓數(shù)據(jù)，監(jiān)測三相電壓異動，考慮三相三線或三相四線不同的接線方式，排除抄表不成功、設(shè)備停電等情況，篩選過濾出PT失壓異動。其判別規(guī)則如下。

a）“計量點接線方式為三相三線”時,A、C相任意一相低于額定電壓的80%告警。

b）“計量點接線方式為三相四線”時，若為高供高計，A、B、C三相中任意一相的電壓小于額定電壓（57.7 V）的80%則告警。若高供低計，A、B、C三相中任意一相的電壓小于額定電壓（220 V）的80%則告警（80%為默認閾值，在工具中可進行修改）。

c）不進行異常判斷的情況：“某一時點三相電壓讀數(shù)都為0”或“某一時點三相電流讀數(shù)都為0”或“某一時點三相電壓讀數(shù)存在抄表不成功”或“表計對應計量點的接線方式為單相”?！癇相電壓為0”并且“A、C兩相電壓讀數(shù)同時介于100 V±20 V之間”，不判斷異常。

表1 不同接線方式正常電壓值V

2.2 表計斷流異動監(jiān)測

表計斷流異動監(jiān)測是應用用電信息采集系統(tǒng)中專變用戶（10 kV及以上大用戶）一級表的三相電流數(shù)據(jù)，計算三相電流的偏差，考慮三相三線或三相四線不同的接線方式，排除抄表不成功、設(shè)備停電、路燈(單相供電)等情況，篩選過濾出CT斷流異動。其判別規(guī)則如下。

a）計量點接線方式為三相三線時，某一時點數(shù)據(jù)符合以下條件時，判斷為該時點電流異常：A、C兩相中必須有一相電流大于X，其他相電流微小或電流

b）計量點接線方式為三相四線時，某一時點數(shù)據(jù)符合以下條件時，判斷為該時點電流異常：A、B、C三相中必須有一相電流大于X，其他相電流微小或電流

c）不進行異常判斷的情況：“某一時點三相電流讀數(shù)之和小于15 mA（15 mA為建議值，可調(diào)整，剔除小負荷誤判情況）”或“某一時點三相電流讀數(shù)存在抄表不成功”或“表計對應計量點的接線方式為單相”。

表2 不同接線方式正常電流值

2.3 大用戶日超容監(jiān)測

日超容在線監(jiān)測是應用用電信息采集中專變用戶（10kV及以上大用戶）一級表的日用電量、日低谷電量和日最大需量，計算全日電量超容率、低谷超容率、最大需量超容率，篩選過濾出日超容異動。

2.3.1 判定規(guī)則

a）預警范圍：0

2.3.2 計算規(guī)則

a）全日電量負載率=（當日用戶用電量/24 h）×100%/運行容量。

b）低谷電量負載率=（當日用戶低谷用電量/8 h）×100%/運行容量。

c）負載率=當日用戶最大需量值×100%/運行容量。

判斷負載率大小，如果某個負載率>100%，計算其超容率全日電量超容率，日均負載率超出100%部分；低谷超容率，低谷平均負載率超出100%部分；最大需量超容率，負載率超出100%部分。

對于多臺變壓器運行的用戶，僅考慮其全日電量超容和低谷超容情況；對于單變壓器運行的用戶，還將考慮最大需量超容情況。

2.4 零度用戶電流異動監(jiān)測

零度用戶電流異常監(jiān)測是應用用電信息采集系統(tǒng)中專變用戶（10 kV及以上大用戶）一級表的電量和三相電流數(shù)據(jù)，把日電量為零但電流值不為零的用戶初判為異常零度戶，排除計量采集異常、特殊計量點類型等情況，篩選過濾出零度戶電流異動。其判據(jù)如下。

電量零度判據(jù)：表計電量=0（表計指總表，非分時表）。

電流值非零判據(jù)：A相、B相或C相電流值≥15 mA（15 mA為默認閾值，可修改）。

對同一表計（同一資產(chǎn)編號）的電量和電流讀數(shù)做判斷（剔除雙電源誤判情況）。

告警閾值：電量零度時電流值非零時點數(shù)量>0。

3 異動原因分析

自2014年8月開始，山西各地市公司充分利用輕量級工具，并結(jié)合SG186營銷業(yè)務系統(tǒng)，協(xié)調(diào)營銷部門共同推動異動處理“判、研、處、升”流程優(yōu)化和管控提升，總結(jié)前期業(yè)務運行經(jīng)驗，將各類型異動原因分析如下。

3.1 表計失壓/斷流

導致用戶表計失壓/斷流異動的原因包括兩類：第一類，經(jīng)現(xiàn)場核實確實失壓；第二類，經(jīng)核實用戶現(xiàn)場未發(fā)生失壓。

經(jīng)現(xiàn)場核實確實失壓的主要原因為：用戶存在竊電行為導致異動，例如用戶破壞計量箱、封印改接線或使用高頻竊電裝置；計量設(shè)備故障導致異動，例如互感器故障無輸出或終端通信模塊故障等；安裝或運行造成二次回路故障導致異動，例如螺絲在接線時未擰緊導致虛接狀態(tài)、互感器保險管接觸不良、二次回路由于銹蝕等原因?qū)е聰嗑€等情況。如存在其他原因?qū)е碌拇祟惍悇樱瑒t需要進一步分析。

經(jīng)核實用戶現(xiàn)場未發(fā)生失壓的異動主要原因為：采集數(shù)據(jù)問題導致異動；業(yè)務檔案數(shù)據(jù)錯誤或不一致導致異動；單相用戶使用三相表計導致異動；輕量級工具誤判導致異動。

3.2 大用戶日超容

導致日超容異動的原因包括兩類：第一類，經(jīng)核實用戶確實超容；第二類，經(jīng)核實用戶未發(fā)生超容。

經(jīng)現(xiàn)場核實確實超容的主要原因為：用戶違約超載用電導致異動，例如部分企業(yè)業(yè)主為逃避或少交基本電費，私自采購具有較強超載能力的特種變壓器，或采取水浸、水冷等非法手段給變壓器降溫，從而發(fā)生超容用電行為用戶負荷過大，超變壓器額定容量運行；用戶違約私自增容，例如個別用戶私自違反供用電合同約定容量，偷換大容量變壓器，造成營銷業(yè)務系統(tǒng)合同容量與用戶現(xiàn)場實際情況不符，運行容量大于系統(tǒng)容量。

經(jīng)核實用戶現(xiàn)場未發(fā)生超容的異動主要原因為：計量設(shè)備故障導致異動；安裝或運行造成二次回路故障導致異動；采集數(shù)據(jù)問題導致異動；業(yè)務檔案數(shù)據(jù)錯誤或不一致導致異動；用戶瞬時超容導致異動；輕量級工具誤判導致異動。如存在其他原因?qū)е麓祟惍悇?，則需要進一步分析。

3.3 零度戶電流異常

導致零度戶電流異常的原因包括兩類：第一類，經(jīng)核實用戶現(xiàn)場確實存在問題；第二類，經(jīng)核實用戶現(xiàn)場不存在問題。

經(jīng)核實用戶現(xiàn)場確實存在問題的主要原因為：用戶存在竊電行為導致異動；計量設(shè)備故障導致異動；安裝或運行造成二次回路故障導致異動。如存在其他原因?qū)е麓祟惍悇?，則需要進一步分析。

經(jīng)核實用戶現(xiàn)場不存在問題的異動主要原因為：采集數(shù)據(jù)問題導致異動；用戶為發(fā)電上網(wǎng)用戶，存在反向電量，但無正向電量或正向電量非常??；輕量級工具誤判導致異動。如存在其他原因?qū)е麓祟惍悇?，則需要進一步分析。

4 成效分析

4.1 挽回經(jīng)濟損失

通過建立橫向部門聯(lián)動，縱向業(yè)務貫通的閉環(huán)協(xié)同工作機制，以發(fā)現(xiàn)問題為導向，推動異動處理“判、研、處、升”流程優(yōu)化和管控提升。輕量級工具于2014年4月上線運行，截止11月底，基于PT失壓、日超容、零度戶電流、CT斷流等4項用戶異常用電監(jiān)測功能全省共追補電量163.925萬kW·h，追補電費（含違約補償）561.43萬元，在企業(yè)堵漏增收和促進采集實用化等方面的作用正在逐步發(fā)揮。

4.2 提升專變用戶管理

通過開展PT失壓、CT斷流、零度戶電流異常、日超容等4類異動的日常監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)計量裝置及二次回路故障，及時消缺，減少損失；及時發(fā)現(xiàn)用戶違約用電行為[3]，及時予以制止，規(guī)范用電行為，挽回企業(yè)損失；及時加強用戶走訪檢查力度，督促協(xié)助用戶處理線路設(shè)備老化引起的計量異常；夯實營銷工作基礎(chǔ)。在監(jiān)測分析過程中，發(fā)現(xiàn)部分用戶存在營銷業(yè)務系統(tǒng)和用電采集系統(tǒng)檔案不符的情況，通過對相關(guān)責任部門、單位下達協(xié)同工作單，對該類問題進行整改，大大提高了營銷工作管理水平，尤其是提高了用戶檔案信息的完整率和準確率，有效提升了采集數(shù)據(jù)質(zhì)量，促進業(yè)務系統(tǒng)實用化。

5 結(jié)束語

用電信息采集系統(tǒng)采集了大量有價值的用戶信息，在此基礎(chǔ)上結(jié)合業(yè)務需求，利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，進一步拓展適用的判定規(guī)則，研發(fā)輕量級工具開展在線實時監(jiān)測和分析，將會極大地促進電力企業(yè)營銷和生產(chǎn)管理的信息化和現(xiàn)代化管理水平。

[1] 陳盛，呂敏.電力用戶用電信息采集系統(tǒng)及其應用[J].供用電，2011，28（4）：45-49.

[2]范潔，陳宵，周玉.基于用電采集系統(tǒng)的電能計量裝置異常智能分析方法研究[J].電測與儀表，2013，50（11）：4-8.

[3]程?；ǎ顣悦?，黃軍高，等.竊電檢測在電能量計量計費系統(tǒng)中的應用[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報，2001，13（6）：53-57.