電能量采集數(shù)據(jù)異常處理對策分析

國網(wǎng)安徽省電力有限公司六安供電公司 劉蒞文 魏 超 孔慶竹 房毓靈

在電能量采集系統(tǒng)當中包含有主站系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡以及電能表計等部分，其能夠?qū)﹄娔芰繑?shù)據(jù)實行統(tǒng)計分析、計算以及數(shù)據(jù)的采集，屬于一項綜合應用的系統(tǒng)。要想實現(xiàn)該系統(tǒng)的實際作用，就必須要確保其采集電能量數(shù)據(jù)過程中的準確性，根據(jù)不一樣的規(guī)定來實行統(tǒng)計與計算，并且分類存儲。因此，在我們發(fā)現(xiàn)電能量數(shù)據(jù)存在異常時，要及時分析處理，確保電能量數(shù)據(jù)在各相關系統(tǒng)的應用過程中的準確性。

1.系統(tǒng)概況

PBS00屬于一種對電能量實行采集的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由監(jiān)控工作站、接口服務器、網(wǎng)關集群、采集集群、應用集群以及數(shù)據(jù)庫集群等部分構(gòu)成。監(jiān)控工作站的工作內(nèi)容就是對服務器運行過程中的所有告警信息完成接收，并且對服務器運行過程中的狀況實行監(jiān)控；接口服務器主要是完成跟外部系統(tǒng)的統(tǒng)一接口；網(wǎng)關集群主要是負責建立并且保持鏈路；采集集群主要負責數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)校驗以及規(guī)約處理；應用集群主要負責支撐系統(tǒng)并且提供基本的服務，比如數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、通道管理、任務調(diào)度以及分布式緩存等；數(shù)據(jù)庫集群負責數(shù)據(jù)的存儲以及相應的數(shù)據(jù)服務。

在功能層面來講，可以將系統(tǒng)分為采集層、通信層以及主站層。在主站層當中包含有擴展、數(shù)據(jù)采集以及其他的一些基本功能。在基本功能當中所具備的功能主要是對采集點進行設置、對數(shù)據(jù)采集實行管理、提供公共查詢功能、以及其他的輔助功能等。擴展功能則主要包含有線損分析、電量統(tǒng)計、配電業(yè)務的管理等。在與營銷業(yè)務等其他的業(yè)務之間實行交互的過程中主要是通過外部接口完成的。

2.電量數(shù)據(jù)異常的分析

2.1 如何對數(shù)據(jù)的異常進行判別

在電能量采集系統(tǒng)當中，主要是通過母線電量報表來判斷其所收集到的電量數(shù)據(jù)正不正常，在不一樣的電壓等級下對其進行判別，能夠得到判別結(jié)果。安徽省對電量不平衡率給出的標準是：在220千伏以及110千伏的線路環(huán)境下，正常的不平衡率為±2%。計算標準不平衡率的方法為：用總共輸出的電量數(shù)額減去總共輸入的電量數(shù)額所得到的結(jié)構(gòu)初一總輸入電量，最后轉(zhuǎn)化為百分數(shù)，其中，總共輸入和輸出的電量都代表著在同一電壓等級下母線當中所產(chǎn)生的總的電量輸入以及輸出?？偣草敵龅碾娏恳簿褪窃谔囟ǖ臅r間點上，在設定的電壓等級基礎母線上，每一條出線總共輸出的電能量；總輸入電量代表的就是在特定的電壓等級以及時間點下，每一條進線輸入的總共電能量。

2.2 常見的數(shù)據(jù)異常情況

（1）未生成母線平衡曲線

圖1中所示的是六安一所變電站當中某一天的220千伏條件下所形成的母線平衡日曲線，通過圖片信息我們能夠看到，在該日平衡報表中并沒有生成不平衡率，并且每一個時間點的母線輸入數(shù)據(jù)均為零。對圖1中的采集流程進行分析，導致報表異?？赡苡幸韵聨c原因：采集終端出現(xiàn)異常，對該變電站中某一級或者全部的電壓數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響；產(chǎn)生網(wǎng)絡方面問題，對該變電站當中的某一級或者是全站的電壓數(shù)據(jù)都產(chǎn)生影響；存儲數(shù)據(jù)庫的服務出現(xiàn)問題，對該變電站中的多個或者一個電壓數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。針對于上述問題，第一步檢查相關的主站數(shù)據(jù)庫，觀察其存檔數(shù)據(jù)是否存在。如果其中有數(shù)據(jù)，那么重新生成報表即可，在其實際案例中，檢查數(shù)據(jù)庫中沒有發(fā)現(xiàn)任何數(shù)據(jù)。第二步，觀察主戰(zhàn)與前置機之間是否存在通信問題。在實際案例中，在前置機主戰(zhàn)程序中反復進行補測記錄，當實行網(wǎng)絡測試以后，觀察是否存在網(wǎng)絡通訊不穩(wěn)定的問題，因此使得數(shù)據(jù)沒有按時上傳；最后，恢復網(wǎng)絡，重新補召數(shù)據(jù)，生成正確的報表。

圖1 變電站220千伏母線平衡日曲線

（2）平衡曲線存在數(shù)據(jù)異常

圖2中所示的是在六安一所變電站當中某一天的110千伏條件下所形成的母線平衡日曲線，通過圖片信息我們能夠看到，在母線的不平衡率不在規(guī)定的范圍之內(nèi)時，183候陳線數(shù)據(jù)是零。

根據(jù)圖2當中所反映出來的問題，對整個采集流程進行分析，導致報表異?？赡苡幸韵聨c原因以及影響范圍：RS485線沒有正常連接，對該總線上的線路數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響；電能表計異常，對單一線路上的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響；報表信息的位置存在問題，對單一線路上的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響；設置主站計算參數(shù)存在問題，對多條線路上的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。在更換電能表計以及旁路編號時，主站沒有做出及時的更新，進而對單一線路上的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。分析與處理：首先，對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行檢查，查看其是否完整并且是否符合邏輯，在該變電站當中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)數(shù)據(jù)存在異常；其次，在主站前置頁面中對該變電站220千伏線路上的實時數(shù)據(jù)重新召測，看其信道是否存在異常，在該變電站中，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)與實施召測的數(shù)據(jù)之間存在相應的連續(xù)性，也就是說可以排除信道方面造成的影響；最后，對比SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)線路數(shù)據(jù)，在該變電站當中，發(fā)現(xiàn)存在一條220千伏的線路數(shù)據(jù)發(fā)生不符的現(xiàn)象，這時對線路表計就需要現(xiàn)場進行核對，根據(jù)實際的情況對表計順序?qū)嵭屑m正，重新補招數(shù)據(jù)，生成正確的報表。

圖2 變電站110千伏母線平衡日曲線

3.處理電能數(shù)據(jù)異常的流程

能量采集系統(tǒng)在實際的工作過程中會出現(xiàn)很多數(shù)據(jù)異常的狀況，因為對多個硬件、軟件系統(tǒng)都有涉及，這也就提出了更高要求對操作人員。在對數(shù)據(jù)采集流程進行有效分析的基礎上，形成了一套有效并且簡單的分析處理流程，如圖3所示。包括上面所說的兩類問題，根據(jù)原平衡報表所提供的數(shù)據(jù)都能夠?qū)λ械娜粘ｋ娏看嬖诘臄?shù)據(jù)異常問題實現(xiàn)初步的分析、判斷。

在該圖當中我們能夠看到，共有兩個異常出發(fā)點，產(chǎn)生不平衡報表如果是因為數(shù)據(jù)沒有上傳而致使的，那么可以從“A”處著手分析；如果廠站數(shù)據(jù)能夠正常并且可以連續(xù)上傳，那么就可以從“B”處著手分析。依據(jù)圖3所示的處理流程，針對不一樣的現(xiàn)象進行確認，實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)異常的判別。

圖3 電能信息采集系統(tǒng)電能數(shù)據(jù)異常處理流程

4.今后電能量采集系統(tǒng)的任務

如今，我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，各地區(qū)基本都實現(xiàn)了電力覆蓋，電網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展也正日新月異。電能量采集作為電網(wǎng)運作過程中的一項重要系統(tǒng)，在今后的工作中將越來越重要。為了滿足當下電網(wǎng)發(fā)展需求，適應未來發(fā)展趨勢，哈需要在電能量采集系統(tǒng)上繼續(xù)完善改進：

（1）當前所具備的系統(tǒng)中，Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務器中具備太多的運行任務，并且有很多需要處理的數(shù)據(jù)，但是目前所使用的計算機不能夠承擔這么大的工作量，這就導致了可靠性差、處理效率和速率低下。如今的電網(wǎng)規(guī)模越來越大，并且所采集到的電能量數(shù)據(jù)也日益增多，當前數(shù)據(jù)庫的容量已經(jīng)不能適應系統(tǒng)的發(fā)展要求；同時，在系統(tǒng)當中的Web服務器、電量召測工作站以及數(shù)據(jù)庫服務器目前還沒有做到同步和互備運行，嚴重威脅著系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。這就要求我們呀在硬件升級上下功夫，在確保其能夠穩(wěn)定運行的前提下盡量的提升系統(tǒng)系統(tǒng)的冗余性和先進性。

（2）提高終端改造規(guī)約通信，增強傳送信息的速度，從而有利于實現(xiàn)對于不同數(shù)據(jù)費率應用的密度采集需求，例如，實現(xiàn)谷，平，尖，峰等的費率數(shù)據(jù)。

（3）確保信息采集的完整性過程，完善信息采集的功率，功率因數(shù)，電壓，電流等的短暫性數(shù)據(jù)過程。完善終端采集的狀態(tài)，斷相失壓，表計狀態(tài)以及需量狀態(tài)數(shù)據(jù)等工作，保證以后工作所需的完整數(shù)據(jù)。

（4）完成數(shù)據(jù)的共享以及集成狀態(tài)。滿足SCADA接口，系統(tǒng)接口，根據(jù)實際工作需要滿足營銷系統(tǒng)中的接口，使其到達臺區(qū)，獲取相關售電系統(tǒng)數(shù)據(jù)線路。

（5）進一步擴大系統(tǒng)的應用范圍。集成電量數(shù)據(jù)，負荷全網(wǎng)數(shù)據(jù)以后，利用電量系統(tǒng)的應用基礎功能，分析統(tǒng)計輸電網(wǎng)，配電網(wǎng)，臺區(qū)的線損，對其進行統(tǒng)計分析，無功分析，計算功率因子以及電壓統(tǒng)計合格率。

5.總結(jié)

如今，電能量的采集系統(tǒng)得到較大改進，同時數(shù)據(jù)和采集對象也在不斷增加，故障點分析也需要更加豐富的知識面，這就對系統(tǒng)操作人員提出嚴格要求。通過對采集流程的梳理總結(jié)出來一套使用并且簡單的分析處理異常數(shù)據(jù)的流程，能夠保障工作效率。同時，由于日益增多的電能量采集數(shù)據(jù)，使得主站系統(tǒng)當中所存在的Web服務器和數(shù)據(jù)庫服務器運行任務日益加重，造成系統(tǒng)的可靠性差、處理效率低，要想提高系統(tǒng)的運行效率，就必須要升級改造系統(tǒng)的硬件，將系統(tǒng)設備的冗余性和性能進行提高，從分實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成和共享。

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