智能電表在低壓電網(wǎng)故障搶修中的運(yùn)用研究

河北省任丘市華北油田公司華佳綜合服務(wù)處東風(fēng)物業(yè)站資產(chǎn)項(xiàng)目部 張力強(qiáng)

1 智能電表簡(jiǎn)介

此外，智能電表還能結(jié)合用戶(hù)的用電負(fù)荷曲線(xiàn)對(duì)用戶(hù)的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，以便提醒指導(dǎo)用電客戶(hù)合理規(guī)劃及掌握電費(fèi)支出，不僅提高了電力資源的使用效率，同時(shí)為用戶(hù)降低了電費(fèi)支出。目前，居民對(duì)供電單位做好電力服務(wù)的要求越來(lái)越高，電力單位愈發(fā)重視低壓電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，對(duì)低壓電網(wǎng)故障而造成的電力系統(tǒng)運(yùn)行中斷情況給予了更多關(guān)注。

為進(jìn)一步提升低壓電網(wǎng)運(yùn)維管理質(zhì)量，降低故障檢修停時(shí)，智能電表需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作情況做好智能電表的安裝布設(shè)，利用智能采集器來(lái)實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)信息的多方位采集，更好地實(shí)現(xiàn)信息傳輸與共享機(jī)制，使智能電表的運(yùn)行管理更加完善。其安裝布設(shè)如圖1所示。

圖1 智能電表安裝布設(shè)

在低壓電網(wǎng)中安裝智能電表，可以對(duì)用戶(hù)端用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、用電全方位監(jiān)控，采集匯總的信息上傳至電腦終端的信息系統(tǒng)中，為后期信息管理工作提供了數(shù)據(jù)支撐。當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)突發(fā)故障需要搶修時(shí)，依據(jù)智能電表匯總的用電數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)故障的初步判斷，指導(dǎo)故障更快地解決，提高故障處理速度，縮短故障處理時(shí)間，從而降低故障后續(xù)對(duì)低壓電網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成的不良影響[2]。

2 低壓電網(wǎng)故障搶修中應(yīng)用智能電表的系統(tǒng)組成

2.1 技術(shù)架構(gòu)

技術(shù)架構(gòu)處理搭建TCM、IDP技術(shù)接口外；還必須搭建IDP及配網(wǎng)自動(dòng)化的匹配接口。在實(shí)際工況中，TCM需要與各數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)搭建起交互橋梁，利用Web 服務(wù)技術(shù)實(shí)時(shí)管控用電數(shù)據(jù)，保證綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)電網(wǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集工作的正常進(jìn)行，通常每隔四秒完成一次低壓電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)性電量數(shù)據(jù)的采集，并立刻導(dǎo)入后臺(tái)IDP數(shù)據(jù)庫(kù)中[3]。同時(shí)，每隔30s借助IDP數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的查詢(xún)接口獲取電網(wǎng)最新運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合其他功能服務(wù)組件，最終完成目標(biāo)數(shù)據(jù)的發(fā)送，保證客戶(hù)調(diào)取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和便利性。

2.2 系統(tǒng)的組成

2.2.1 用電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在低壓電網(wǎng)用電數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，需要搭建相應(yīng)的平臺(tái)，保證數(shù)據(jù)采集的速度及質(zhì)量，更好反映電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及終端用戶(hù)的用電情況。其主要功能如圖2所示。

圖2 用電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能組成

在各個(gè)功能模塊相互配合下，用電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能對(duì)用電情況實(shí)時(shí)監(jiān)控、推行不同時(shí)段的階梯電量定價(jià)、用電負(fù)荷錯(cuò)峰管理、線(xiàn)損質(zhì)量分析等工作進(jìn)行綜合掌控，更好實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電量抄表、低高峰用電管理、預(yù)防漏電竊電、預(yù)測(cè)用電負(fù)荷和降低用電成本等價(jià)值目標(biāo)，該系統(tǒng)主要包含測(cè)試調(diào)試界面、管理模塊、存儲(chǔ)模塊、拓?fù)鋻呙鑶卧⒃诰€(xiàn)監(jiān)測(cè)單元、在線(xiàn)升級(jí)單元、輸出模塊等[4]。

2.2.2 故障搶修管控系統(tǒng)

測(cè)繪工程項(xiàng)目中涉及到大量的數(shù)據(jù)處理工作，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求，因此將數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)管理中，可以很好的解決這一問(wèn)題，在提高測(cè)繪工程項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)水平同時(shí)，促進(jìn)了工程項(xiàng)目的良好發(fā)展，給建筑單位來(lái)帶了豐厚的收益。

在低壓電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，為進(jìn)一步推動(dòng)各搶修部門(mén)相互配合，實(shí)現(xiàn)資源共享，較快診斷故障屬性，完成故障處理，提高故障處理效率，使低壓電網(wǎng)盡快恢復(fù)至正常運(yùn)行狀態(tài)，需建立低壓電網(wǎng)故障搶修管控系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一故障搶修流程，制定故障搶修原則，落實(shí)質(zhì)量責(zé)任制，執(zhí)行逐級(jí)匯報(bào)機(jī)制，一旦發(fā)現(xiàn)故障，第一時(shí)間保證人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)處理，為后期低壓電網(wǎng)搶修方案的優(yōu)化和落實(shí)提供指導(dǎo)性數(shù)據(jù)。為進(jìn)一步管控故障信息，保證信息傳遞的時(shí)效性，可采用PMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、用戶(hù)用電信息及報(bào)修需求信息的有力監(jiān)測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)工作平臺(tái)中各個(gè)工作環(huán)節(jié)的科學(xué)合理性，降低系統(tǒng)冗余，提高故障效率[5]。詳細(xì)工作流程如圖3所示。

圖3 低壓電網(wǎng)故障搶修流程

系統(tǒng)顯示報(bào)警信息后，值班人員首先向調(diào)度報(bào)修，調(diào)度首先向上級(jí)做故障匯報(bào)，然后負(fù)責(zé)通知專(zhuān)業(yè)檢修人員到達(dá)故障地點(diǎn)進(jìn)行搶修，檢修人員接到搶修命令后，填寫(xiě)工作許可單進(jìn)行作業(yè)請(qǐng)點(diǎn)后進(jìn)入相關(guān)區(qū)域進(jìn)行故障處理，故障修復(fù)完畢后需向管理人員及調(diào)度進(jìn)行工作匯報(bào)，調(diào)度接到故障處理完畢、設(shè)備恢復(fù)正常指令后，先對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行部分送電，確認(rèn)電網(wǎng)工作狀態(tài)良好后，進(jìn)行全網(wǎng)送電。

2.2.3 IDP 中央數(shù)據(jù)庫(kù)

基于IDP技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是重中之重，需要保證數(shù)據(jù)收集及錄入的準(zhǔn)確性和完整性，可將低壓電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中的故障按照故障時(shí)間、事件序列號(hào)、事件處理過(guò)程、故障造成影響、事件總結(jié)等項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行羅列登記，逐一錄入，逐步完善低壓配電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)的故障維護(hù)信息，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)電力電量運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的隨時(shí)生成、一鍵導(dǎo)出等，很多故障數(shù)據(jù)凝結(jié)了作業(yè)人員工作經(jīng)驗(yàn)，可以作為技術(shù)培訓(xùn)資料使用。此外，數(shù)據(jù)庫(kù)還必須提供多元化的數(shù)據(jù)接口和相應(yīng)的服務(wù)，可以與電網(wǎng)其他自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接，盡可能地上共享數(shù)據(jù)資源，根本上提升系統(tǒng)綜合利用能效。

3 低壓電網(wǎng)故障搶修中智能電表的應(yīng)用內(nèi)容

3.1 具體應(yīng)用表現(xiàn)

3.1.1 應(yīng)急決斷

為進(jìn)一步提升電網(wǎng)工作質(zhì)量，遵照低壓電網(wǎng)故障處理原則，要重組智能電表的各項(xiàng)顯示參數(shù)，建設(shè)智能電表的整體控制模式，有利于發(fā)揮智能電表的自身價(jià)值，充分改善電網(wǎng)的工作質(zhì)量。

首先，當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，智能電表在電網(wǎng)搶修過(guò)程中可以立即開(kāi)啟應(yīng)急決斷流程，因此可以更好減小重大安全事件發(fā)生的概率，提高用戶(hù)用電過(guò)程中安全系數(shù)，同時(shí)也為電力資源管理提供可靠保障。任何故障都具有突發(fā)性，低壓電網(wǎng)故障也不例外，而智能電表配置有自愈功能，且利用該功能可搭建突發(fā)低壓電網(wǎng)故障時(shí)的應(yīng)急決斷開(kāi)啟體系，實(shí)現(xiàn)故障自我修復(fù)，配合其他相應(yīng)的處理模塊使用，大大縮減用電客戶(hù)停電的區(qū)域。

其次，低壓配網(wǎng)體系采用智能電表能進(jìn)一步保證故障處理的時(shí)效性，結(jié)合智能電表匯總的各項(xiàng)數(shù)據(jù)開(kāi)展故障處理工作，有利于縮短電網(wǎng)故障修復(fù)停時(shí)，確保電力資源有效利用，為電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行保駕護(hù)航。

3.1.2 提升信息交互管理。

智能電表的用戶(hù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能構(gòu)造更加精準(zhǔn)可控的信息數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，使工作人員隨時(shí)掌握用戶(hù)電量的使用情況，為電力企業(yè)和用戶(hù)之間建立信息傳輸紐帶，使兩者之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)傳送，共享數(shù)據(jù)資源。

在電網(wǎng)信息交互管理實(shí)施中，首先，搭建的數(shù)據(jù)控制平臺(tái)能為電力單位提供電力信息，并第一時(shí)間將詳細(xì)信息資料推送給用戶(hù)，有效提升了兩者溝通的時(shí)效和透明度，保證了電力信息的安全可靠，進(jìn)一步維護(hù)了雙方各自利益，防止溝通不暢造成的利益糾紛。此外，智能電表可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電量動(dòng)態(tài)化管理，當(dāng)用戶(hù)用電需求膨脹、要改變?cè)须娐窌r(shí)，智能電表的處理能規(guī)避復(fù)雜路線(xiàn)拆除帶來(lái)的負(fù)面影響，增強(qiáng)電網(wǎng)路線(xiàn)運(yùn)用管控的能力，一定程度上降低作業(yè)人員工作量。

3.1.3 自動(dòng)化家用電器控制

隨著科學(xué)技術(shù)在智能化領(lǐng)域的迅速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也廣泛應(yīng)用，智能電表除了能在故障搶修時(shí)迅速開(kāi)啟應(yīng)急決斷及通信連接外，還能實(shí)現(xiàn)智能家電的集中化管控，構(gòu)建更加完善的控制化使用模式，確保多方位多角度無(wú)死角管理。

在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，通過(guò)相關(guān)的模塊對(duì)用戶(hù)的各種需求及行為進(jìn)行解釋分析，匹配出對(duì)應(yīng)的參數(shù)模型，也可進(jìn)行深入的故障預(yù)測(cè)和判定。智能電表通過(guò)將房間內(nèi)不同用電設(shè)備限制在同一系統(tǒng)中，利用統(tǒng)一指令進(jìn)行管理，從而進(jìn)行各個(gè)設(shè)備的調(diào)控，一旦低壓電網(wǎng)發(fā)生故障，立即將故障設(shè)備隔離，保證其他設(shè)備正常運(yùn)行。

3.1.4 低壓電網(wǎng)測(cè)評(píng)

在低壓電網(wǎng)運(yùn)行管理中，定期測(cè)評(píng)是保持其正常運(yùn)行的關(guān)鍵，通過(guò)智能電表來(lái)搭建合理的測(cè)評(píng)管理體系，然后對(duì)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，最終全面測(cè)評(píng)導(dǎo)致低壓配網(wǎng)故障的干擾因素，明確故障因素及源頭后，在后期電網(wǎng)故障中就能目標(biāo)明確，故障處理思路及方法準(zhǔn)確可靠。此外，通過(guò)智能電表的數(shù)據(jù)歸納和資料共享，有助于搭建供電低壓側(cè)負(fù)荷測(cè)評(píng)分析體系，顯著降低電力負(fù)荷數(shù)據(jù)丟失等難題，提升數(shù)據(jù)管控水平，保持規(guī)范化檢查的頻次。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展的大浪潮下，消費(fèi)升級(jí)、產(chǎn)業(yè)迭代、供給改革等逐漸增強(qiáng)市場(chǎng)對(duì)電力的需求，用電規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、用電結(jié)構(gòu)更加龐大、電力供給與居民日益增長(zhǎng)的需求矛盾進(jìn)一步突出，利用智能電表，提高低壓電網(wǎng)故障搶修效率，縮短故障停時(shí)，是電力行業(yè)密切關(guān)注的問(wèn)題之一。本文首先介紹了智能電表的基本概念，然后分析了低壓電網(wǎng)故障搶修過(guò)程中智能電表應(yīng)用的技術(shù)架構(gòu)、用電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成、故障搶修管控系統(tǒng)組成及IDP數(shù)據(jù)庫(kù)搭建，最后，探討了智能電表在低壓電網(wǎng)故障搶修中應(yīng)急決斷、信息交互管理、自動(dòng)化家用電器控制及低壓電網(wǎng)測(cè)評(píng)的具體應(yīng)用。總之，在低壓電網(wǎng)故障處理中采用智能電表，不僅貼合低壓配電網(wǎng)故障搶修過(guò)程中的需求，同時(shí)也提升了低壓電網(wǎng)的整體運(yùn)行水平。