基于計量自動化系統(tǒng)變電站電能計量監(jiān)測

曾崇立

【摘 要】電能計量是電力企業(yè)市場營銷經營管理重要環(huán)節(jié)。電能計量裝置的正常工作、準確計量直接關系到電費結算，具有重要意義。受各方面因素影響，計量故障或差錯時有發(fā)生。計量故障及差錯發(fā)生若不能及時發(fā)現、處理很容易使電能計量事件擴大，給電費結算電量退補帶來困難。甚至部分故障若得不到及時處理可能引起人身及設備事故，危及電網的安全運行。當前對電能計量的可靠性、準確性要求進一步提高，因此對計量故障及差錯的快速發(fā)現及處理具有實際的意義?；谟嬃孔詣踊到y(tǒng)變電站電能計量監(jiān)測及時發(fā)現變電站計量裝置故障及差錯。

【關鍵詞】計量自動化系統(tǒng)，變電站，電能計量監(jiān)測，計量故障及差錯

0 前言

當前變電站內還沒有建設可靠的監(jiān)測裝置能自動檢測發(fā)現故障及差錯。及時處理計量裝置故障及差錯關鍵在于及時發(fā)現故障及差錯。近幾年計量自動化系統(tǒng)得到大力發(fā)展并投入使用，為在線監(jiān)測計量裝置運行狀態(tài)，及時發(fā)現計量故障及差錯提供了可能。

計量裝置發(fā)生故障及差錯時，一般會引起數據異常。通過對數據的監(jiān)測分析可發(fā)現絕大多數故障及差錯。計量自動化系統(tǒng)實時采集、存儲了大量數據，并提供了一些分析工具。以計量自動化系統(tǒng)為平臺，進行數據挖掘分析對計量裝置故障及差錯的發(fā)現及處理尤為重要。計量自動化系統(tǒng)建有變電站母線電量不平衡分析功能模塊，是分析的主要工具。除計量自動化系統(tǒng)的變電站母線電量不平衡分析功能模塊，還需結合其他功能模塊進行綜合分析。通過生產信息系統(tǒng)了解變電站相關運行情況，分析故障發(fā)生原因及故障點確切位置為故障處理做好充分準備。

1 引起變電站線損異常因素

計量自動化系統(tǒng)建立了母線線損分析對象，正常情況下母線線損應在合理的范圍內，按相關管理規(guī)定線損不超過±1。當出現計量裝置故障及差錯，該計量裝置所計量線路有供用電時，電表所計得電量出現差錯，一般會引起線損異常。在實際運行中引起線損異常的原因除了計量裝置的原因外還有計量自動化系統(tǒng)數據問題影響。甚至發(fā)生了故障及差錯卻不會引起線損異常。

1.1 非計量裝置故障或差錯引起的線損異常

在實際運行中，線損出現異常大部分不是計量裝置故障或差錯引起的，而是計量自動化系統(tǒng)本身的原因。母線線損異常應首先分析是否是系統(tǒng)的因素。系統(tǒng)因素包括：

（1）系統(tǒng)檔案錯誤。計量自動化系統(tǒng)檔案錯誤，導致數據統(tǒng)計錯誤。

（2）計量自動化系統(tǒng)抄得表碼精確到小數點后兩位。電量累積到一定量時電表才走表碼，線路綜合倍率越大需要累積的電量就越多。受分辨率影響會出現線損或正或負情況，當從長期來看線損是正常的。CT變比配置過大的情況下尤為明顯。

（3）計量自動化系統(tǒng)抄表問題。計量自動化系統(tǒng)零點抄不到表碼或所抄表碼出錯導致電量計算出錯。

（4）表碼與線路對應關系出錯。電能計量裝置與所計量線路為一一對應關系，可能由于廠站終端設置錯誤或計量自動化系統(tǒng)檔案錯誤，使電能計量裝置與線路不對應。

（5）分析對象建立不合理無法適應一次系統(tǒng)運行方式的變化。

（6）更換電表或改變電流互感器倍率，未在計量自動化系統(tǒng)及時錄入相應事件導致系統(tǒng)電量計算錯誤。

1.2 計量裝置故障及差錯引起的線損異常

發(fā)生電能計量裝置故障及差錯時，電能計量裝置將無法準確計量。一般情況下會引起線損異常。常見故障類型包括：

（1）電表故障。電能表超差，表碼停走、突變，電表潛動、死機，電表硬件損壞等。

（2）二次回路故障。二次回路斷開或接觸不良，造成二次失壓、失流，或二次電壓及電流降低。

（3）互感器接錯線。電流互感器二次各相接錯變比，接入非計量繞組，互感器二次相序出錯等；

（4）電表類型選錯，沒有正確選用單向電能表或雙向電能表。

（5）電能錯接線。

（6）電壓互感器二次相電壓不對稱。

2 發(fā)生故障線損正常情況

沒有供用電的線路，電能計量裝置發(fā)生故障對電量沒有影響。負載輕的線路發(fā)生故障或差錯，差錯電量太少對線損起不到明顯影響。同一段母線多條線路電能計量裝置發(fā)生故障或差錯，使供入供出電量同時增大或減小且電量一致。供入側或供出側多條線路故障，同時部分線路多計電量與其他線路少計電量一致，線損正常。

3 母線線損異常分析

3.1 排除計量自動化系統(tǒng)的因素造成的線損異常

大多數的母線線損異常并不是故障或差錯引起的。母線線損異常時應首先排查是否由于系統(tǒng)檔案錯誤及抄表問題，再進一步排查其他非計量裝置故障及差錯引起的線損異常的因素。

3.2 了解系統(tǒng)的運行方式

通過生產系統(tǒng)了解系統(tǒng)的運行方式，各線路的供用電情況。確認是否有新啟用或停運線路、是否有旁路代供、計量PT是處于運行狀態(tài)或檢修狀態(tài)，一次系統(tǒng)處于并列運行還是分裂運行等。

3.3 確定電量異常表計

母線電量不平衡分析是以同一電壓等級的所有線路及主變?yōu)橐徽w，統(tǒng)計供入母線和供出母線的電量是否平衡。線路越多電量越大不僅會隱藏部分故障及差錯，而且增大了分析難度。母聯開關分閘各段母線分裂運行時，可以各段母線為對象統(tǒng)計供入供出電量，即各段母線線損?？s小故障線路查找范圍。

110kV及以上的線路在變電站兩側分別有兩套表計，可對比兩套表計電量，但當差錯電量不夠大難以做出準確的判斷。受計量裝置分辨率影響，供用電量小的線路無法通過電量對比的方式確認發(fā)生故障，要判斷電壓電流等運行參數是否正常，確認是否發(fā)生二次回路故障。

裝有主副表的線路可對比主副表的電量。當一只電能表故障時通過主副表電量對比可以準確確定故障表計。二次回路故障時主副表的電量是一致的，不能通過對比主副表的電量的方法確定。

10kV線路通過分線線損進行分析。10kV線路表計電量異常會引起分線線損異常。

通過變壓器損耗分析變高、變中、變低電表計得電量是否正常。

生產系統(tǒng)提供了線路有功、無功及電流負荷曲線。可計算出一天內的大致電量與電表計得電量進比對。生產系統(tǒng)計算出的電量有一定誤差，電表計得的電量與實際電量差別足夠大才做出準確的判斷。關口及10kV專線沒有其他電表的電量進行對比分析，只能通過生產系統(tǒng)計得電量進行對比分析。

差錯電量不大不能過通過電量對比做出判斷時可通過計量自動化系統(tǒng)抄表數據模塊，判斷電壓電流及功率因數等參數是否正常。在實際運行中因二次回路引起的故障可能性最高，二次回路故障可在電能表運行參數中得到體現。

3.4 分析故障類型及發(fā)生原因

確定故障發(fā)在那一些線路后，需要進一步分析故障的類型，確認故障發(fā)生的具體位置。在日常運維中要記錄二次回路經過的節(jié)點，明確電纜標識，以便分析及現場處理時能夠較準確定位故障點。在分析數據，確認故障發(fā)生的過程中已經對異常數據要了一定的掌握。應根據數據的特點進行綜合分析。

4 結論

計量自化系統(tǒng)采集存儲了大量數據為在線監(jiān)測電能計量裝置提供了可能?；谟嬃孔詣踊到y(tǒng)監(jiān)測變電站計量裝置，能及時發(fā)現大多數故障及差錯。加強計量自動化系統(tǒng)的運行維護，提高各項檔案的正確性和完整率，提高表碼等數據采集的完整率和及時率；加強現場電能計量裝置的運行維護管理，減少故障發(fā)生率；完善計量自動化系統(tǒng)的故障自動報警功能，減少人力投入。

【參考文獻】

[1]王秀琦.基于線損分析的電能計量裝置誤差研究[D].

[2]黃震.遠程電能計量檢測監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D].

[3]霍志鵬.電能計量裝置異常狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D].

[4]羅志坤.電能計量在線監(jiān)測與遠程校準系統(tǒng)的研制[D].