基于采集運維閉環(huán)管理模塊的計量異常診斷分析

鞠默欣，唐偉寧，孔凡強，吳尚陽，謝蓓欣

(1.國網(wǎng)吉林省電力有限公司營銷服務(wù)中心，長春 130062；2.黑龍江科技大學(xué)，哈爾濱 150022)

采集運維閉環(huán)管理模塊的上線應(yīng)用使現(xiàn)場采集運維工作模式從原有的人工運維轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊\維，形成了以采集異常[1]和計量異常[2]為主的線上工單處理流程。采集運維閉環(huán)管理模塊利用用電信息采集系統(tǒng)計量在線監(jiān)測模塊[3]推送的異常數(shù)據(jù)生成計量異常工單，目前國網(wǎng)吉林省各地市供電公司已累計生成計量異常工單1 138 000條，因初期異常診斷模型不夠完善，存在誤報工單的情況，給現(xiàn)場采集運維人員增加了工作量。

為了進一步提升計量異常甄別的準(zhǔn)確性，本文在現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上，基于電能表歷史數(shù)據(jù)，開展對計量異常二次研判診斷分析，形成二次研判計算模型，改變以往未做研判直接生成計量異常工單的情況，同時對現(xiàn)場各類計量異常原因進行總結(jié)歸納，科學(xué)指導(dǎo)采集運維人員快速定位故障原因，提高采集運維效率，實現(xiàn)對計量異常準(zhǔn)確判斷和高效處理的目標(biāo)。

1 計量異常二次研判診斷模型

1.1 電能表示值不平

a.定義：電能表總電能示值與各費率電能示值之和不等。

b.診斷方法：計算電能表凍結(jié)數(shù)據(jù)中正(反)向有功總電能與正(反)向有功各費率之和的差值，判斷差值絕對值是否大于“費率數(shù)乘以系數(shù)K”。

c.二次研判判據(jù)：排除正(反)向有功總電能示值為0或正(反)向有功各費率示值之和為0的情況；排除電能表示值翻轉(zhuǎn)的情況。

d.計算模型：正(反)向有功總電能示值減去正(反)向有功各費率電能示值之和的差的絕對值大于費率數(shù)與K的乘積。電能表示值翻轉(zhuǎn)判定方法為正(反)向有功總電能示值減去正(反)向有功各費率電能示值之和的差的絕對值再減去M×10N的差的絕對值小于費率數(shù)與K的乘積，其中，M∈{0,…,T}，N為電能表的整數(shù)位數(shù)，T為費率數(shù)-1。

e.閾值及分級：費率數(shù)取電能表實際費率數(shù)，建議為4；K建議分為三個等級，K1建議值為0.25，K2建議值為0.1，K3建議值為0.01。

1.2 電能表飛走

a.定義：電能表日電量顯著超過正常值。

b.診斷方法：判斷電能表正(反)向日電量與電能表日理論最大電量的比值大于閾值K。

c.二次研判判據(jù)：如前一天電能示值缺失，則與N天內(nèi)最后一次同塊表電能示值進行比較，計算得到的電能表電量需除以相差天數(shù)。

d.計算模型：日電量除以日理論最大電量的商大于K。單相表日理論最大電量為UnImax24/1 000；三相表日理論最大電量為UnImax24/1 000，Un為額定電壓，Imax為電能表最大電流。

e.閾值及分級：K建議分為二個等級，K1建議值為150%，K2建議值為100%；N建議值為7。

1.3 電能表倒走

a.定義：本次抄表值與上次值相比反而減小。

b.診斷方法：日正(反)向有功總電能示值與前一天示值的差值小于閾值K或日正向(組合)無功總電能示值與前一天正向(組合)無功總電能示值的差值小于閾值K。

c.二次研判判據(jù)：如前一天電能示值缺失，則與N天內(nèi)最后一次同塊表電能示值進行比較；排除電能表示值翻轉(zhuǎn)的情況；排除計算當(dāng)日前2天內(nèi)有過換表的情況。

d.計算模型：日正(反)向有功總電能示值減去前一天正(反)向有功總電能示值的差小于K。

e.閾值及分級：K建議值為0；N建議根據(jù)各網(wǎng)省用戶量設(shè)置，建議值為7。

1.4 電能表停走

a.定義：實際用電情況下電能表停止走字。

b.診斷方法：電能表連續(xù)N天正(反)向有功總電能示值的差值等于0，同時該時段內(nèi)監(jiān)測到至少有3個點的總有功功率絕對值不小于K。

c.二次研判判據(jù)：如前一個示度缺失，則與N天內(nèi)最后一次同塊表電能示值進行比較。

d.計算模型：正(反)向有功總電能示值減去2天前正(反)向有功總電能示值的差等于0，正(反)向有功總電能示值減去1天前正(反)向有功總電能示值的差也等于0， 3天內(nèi)至少有3個點的總有功功率絕對值不小K。

e.閾值及分級：N建議為3天；K建議值0.02；N建議根據(jù)各網(wǎng)省用戶量設(shè)置，建議值為7。

1.5 反向電量異常

a.定義：正常用電用戶出現(xiàn)反向電量。

b.診斷方法：電能表反向有功總電能示值大于0，當(dāng)天電能表反向電量大于K，且滿足反向有功總電量大于正向有功總電量與系數(shù)Q的乘積。

c.二次研判判據(jù)：如前一天電能示值缺失，則與N天內(nèi)最后一次同塊表電能示值進行比較，計算得到的電能表電量需除以相差天數(shù)；排除具備發(fā)電性質(zhì)的用戶或客戶。

d.計算模型：反向有功總電能示值大于0，當(dāng)天電能表反向有功總電量大于K，反向有功總電量大于正向有功總電量與Q的乘積。

e.閾值及分級：K1建議值為1，K2建議值為0.02；Q建議三相表為0.02，單相表建議為0.1；N建議值為7。

2 現(xiàn)場計量異常原因分析

2.1 電量異常

a.電能表示值不平。原因為電能表故障、集中器故障、采集數(shù)據(jù)錯誤、數(shù)據(jù)是其他系統(tǒng)或設(shè)備回補的。

b.電能表飛走。原因為電能表故障，集中器故障，采集數(shù)據(jù)錯誤，超過合同約定容量用電。

c.電能表倒走。原因為電能表電池鈍化、終端抄表參數(shù)錯誤、終端數(shù)據(jù)凍結(jié)有問題、電能表其他故障、串戶、設(shè)備更換。

d.電能表停走。原因為疑似竊電、計量接線故障、電能表故障、終端故障、發(fā)電用戶未配置反向采集任務(wù)。

2.2 異常用電

電能表開蓋。原因為人為開啟表蓋，或因表蓋未緊固等其他問題導(dǎo)致誤報。

2.3 電壓電流異常

a.電壓斷相、越限。原因為計量回路電壓開路、電壓互感器故障客戶未用電、終端數(shù)據(jù)采集錯誤或終端故障、接線問題、電能表故障、單相用電或兩相用電、中性點漂移。

b.電流過流。原因為用戶負荷不平衡，某一相負荷過大，導(dǎo)致該相二次電流超過電能表額定電流。

c.電流失流。原因為用戶負荷不平衡、計量回路電流短路、電流互感器故障、接線錯誤、接觸不良、電能表故障。

2.4 時鐘異常

a.終端時鐘異常。原因為無線通信問題等。

b.電能表時鐘異常。原因為電能表時鐘電池欠壓、電能表其他故障、現(xiàn)場對時造成電能表時鐘異常、終端廣播對時功能未關(guān)閉、 因終端時鐘存在誤差造成電能表時鐘異常。

采集運維人員通過現(xiàn)場作業(yè)終端接收到計量異常工單后，可借助計量異常故障識別模塊，到現(xiàn)場開展故障原因排查并完成反饋。對于終端故障或電表故障，需通知裝表接電人員現(xiàn)場更換設(shè)備；對于接線類故障，需通知裝表接電人員現(xiàn)場進行重新接線，并現(xiàn)場驗證接線是否正確。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

計量異常診斷模型于2019年在采集運維閉環(huán)管理模塊中應(yīng)用，為進一步分析應(yīng)用效果，對2018年和2019年吉林省各地市供電公司計量異常工單生成數(shù)量和異常處理時長進行比較(見表1、表2)。

表1 2018年和2019年各類計量異常工單數(shù)量對比

表2 2018年和2019年各地市供電公司處理異常工單時長對比

通過表1工單數(shù)量的對比，可知2018年異常工單數(shù)量為817 928條和2019年異常工單數(shù)量為320 579條。經(jīng)過計量異常二次研判診斷模型的計算，輸出的各類異常工單數(shù)量顯著減少，總工單數(shù)量減少了497 349條，說明對異常甄別的準(zhǔn)確性有了很大的提高，進一步減少采集運維人員的工作量。

通過表2異常工單平均處理時長的對比，可知吉林省各地市供電公司2018年處理計量異常工單平均時長為14.3天，2019年為2.8天，通過對現(xiàn)場各類異常原因進行總結(jié)歸納，采集運維人員借助現(xiàn)場作業(yè)終端，能夠快速定位計量異常原因，故障處理效率得到進一步的提高。

4 結(jié)論

本文在現(xiàn)有采集運維閉環(huán)管理模塊計量異常相關(guān)功能的基礎(chǔ)上，增加了對計量異常的二次研判診斷分析，進一步提升異常甄別的準(zhǔn)確性，降低誤報工單數(shù)量；同時，對現(xiàn)場各類計量異常的原因進行總結(jié)歸納，科學(xué)指導(dǎo)采集運維人員定位異常原因，提高現(xiàn)場計量裝置故障處理效率。在各供電公司應(yīng)用實踐，成效顯著，在減少采集運維人員的現(xiàn)場工作量的同時，有效提升了自動化運維水平。