毛鴻飛，張 華，陳 敏，錢世翔

（德清縣供電局， 浙江 德清 313200）

基于 PI的變電站電能表異常告警

毛鴻飛，張 華，陳 敏，錢世翔

（德清縣供電局， 浙江 德清 313200）

變電站線路關(guān)口電能表的正常與否關(guān)系到供電企業(yè)內(nèi)部考核及用戶電費(fèi)結(jié)算，因此對(duì)電能表狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控十分必要。 通過 PI數(shù)據(jù)庫中調(diào)取電能量系統(tǒng)及 SCADA 系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站電能表狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可達(dá)到及時(shí)處理異常電能表的目的，從而減少因計(jì)量裝置故障而引起應(yīng)收電費(fèi)的損失，同時(shí)也進(jìn)一步提高了管理效率。

變電站； PI；SCADA；電能量

變電站線路關(guān)口電能表是供電企業(yè)內(nèi)部考核和用戶計(jì)費(fèi)結(jié)算的重要依據(jù)。計(jì)量裝置故障將造成電能計(jì)量的失準(zhǔn)，影響考核結(jié)算的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)方式下，供電企業(yè)每月抄見關(guān)口電量，往往隔月才發(fā)現(xiàn)計(jì)量問題，不能及時(shí)排除故障，給供電企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失，也使企業(yè)追回應(yīng)收電費(fèi)時(shí)陷入被動(dòng)局面。

為進(jìn)一步提高管理效率，需對(duì)電量平衡情況每天進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，快速處理故障，使變電站的所有電能表都處在正常狀態(tài)。

1 現(xiàn)狀分析

德清縣供電局所轄變電站 18 座，其中 14 座110 kV 變電站， 4 座 35 kV 變電站， 每月底調(diào)取電能量系統(tǒng)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上報(bào)月電量，通過電量平衡發(fā)現(xiàn)是否有異常，如果發(fā)現(xiàn)不平衡率過大，再進(jìn)一步查找故障原因，過程比較長(zhǎng)且繁瑣，并且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常表計(jì)，人為延長(zhǎng)了表計(jì)故障時(shí)間。

下面例舉2個(gè)因沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站電能表異常而造成損失的案例：

（1）某月， 在 110 kV 武康變?cè)露瘸頃r(shí)， 發(fā)現(xiàn) 35 kV 側(cè)有功電量不平衡， 不平衡率達(dá) 32%，不平衡電量 220 萬 kWh， 核對(duì)后發(fā)現(xiàn)永安 3136線運(yùn)行狀態(tài)下電能表無顯示。

（2）某月， 35 kV 專線大用戶德清升華拜克一相熔管遭雷擊后計(jì)量缺相，隔月發(fā)現(xiàn)，損失電量20 萬 kWh， 追補(bǔ)電費(fèi)陷于被動(dòng)。

由此可以看出，傳統(tǒng)方式下供電企業(yè)通過計(jì)量周期性校驗(yàn)以及每月抄見關(guān)口電量的時(shí)機(jī)來發(fā)現(xiàn)變電站電能計(jì)量異常已經(jīng)不能滿足工作要求。為進(jìn)一步提高管理效率，需要每天對(duì)電量平衡情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理目的。

2 PI應(yīng)用情況

2.1 PI 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用

PI（Plant Information） 是 由 美 國 OSISoftware公 司開 發(fā) 的 1 套基 于 C/S 的 商品 化 軟 件 應(yīng)用 平臺(tái)，能以數(shù)據(jù)原形的方式在線存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。目前德清縣供電局 PI數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、電能量采集系統(tǒng)等大量數(shù)據(jù)，用戶可根據(jù)需要通過 PI客戶端工具對(duì)庫中所需數(shù)據(jù)進(jìn)行取用， 利用 PI數(shù)據(jù)庫獲取所需的實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站電能表異常狀態(tài)的監(jiān)視功能。

基于 PI數(shù)據(jù)庫的二次開發(fā)，從 PI數(shù)據(jù)庫中調(diào)取所需數(shù)據(jù)：來自電能量采集系統(tǒng)中的有功日統(tǒng)計(jì)和來自數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）中的平均有功功率（每 5min 采集 1 次）。 SCADA 中采集的有功功率通過公式計(jì)算可以得到日有功總量，通過對(duì)電量平衡的監(jiān)測(cè)以及這兩個(gè)電能量之間的比對(duì)計(jì)算，如果誤差率異常則立即告警。

2.2 數(shù)據(jù)采集

以 110 kV 舞陽 變 為 例 ： 從 PI數(shù) 據(jù) 庫 中 調(diào) 取110 kV 舞陽變 電 站 所 有 電 能 表 有 功 功率數(shù) 據(jù) ， PI數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)來自 SCADA 中每 5min 保存的數(shù)據(jù)， 通過每 5min 計(jì)算出 1 個(gè)有功值， 累加 24 h計(jì)算得出表計(jì)的日有功。

從 PI數(shù)據(jù)庫中調(diào)取的電能量采集系統(tǒng)日有功統(tǒng)計(jì)和 SCADA 的有功功率累加的日有功的比對(duì)，計(jì)算誤差率。

誤差率=（電能量采集系統(tǒng)日有功-SCADA 計(jì)算得出日有功）/SCADA 計(jì)算得出日有功

對(duì)誤差率作界定后，給電能表狀態(tài)作了以下的劃分：

（1）正常： 誤差率＜10%且電量平衡。

（2）注意： 10%≤誤差率＜20%。

（3）告警： 誤差率≥20%。

（4）表計(jì)故障停走： 電能量采集系統(tǒng)中采集的日有功為 0， 而 SCADA 中的日有功＞0。

（5）緊急處理： 電能量采集系統(tǒng)中采集的日有功＞0， 而 SCADA 中的日有功為 0。

2.3 監(jiān)控界面

每次打開程序，自動(dòng)計(jì)算最近的日電量，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新?？傆[頁面將所轄變電站集中于同一界面，每個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)一個(gè)變電站，灰色為正常，紅色為告警， 界面見圖1。 可以看出雷甸變電站中至少有1個(gè)電能表異常，其余3個(gè)變電站所有電能表正常。

圖1 變電站電能表異常告警

點(diǎn)擊雷甸變按鈕進(jìn)入雷甸變分界面（見圖2）?？梢詮膱?bào)表中看出 10 kV 母線不平衡電量為 2.98

圖2 雷甸變電站日電量報(bào)表

萬 kWh， 而庫橋 432 線電能量采集系統(tǒng)中日電量1.16 萬 kWh， SCADA 計(jì)算得 出 日 有 功 3.6 kWh，相差 2.44 萬 kWh， 與 10 kV 母線不平衡電量接近， 可以得出庫橋 432 線電能表慢走的結(jié)論。 此時(shí)庫橋 432 線表計(jì)狀態(tài)為告警， 符合實(shí)際情況，需要及時(shí)聯(lián)系有關(guān)人員處理，避免繼續(xù)損失電量。 如果仍不確定，可以點(diǎn)擊界面上的“前一天”來查詢歷史狀態(tài)，通過連續(xù)幾天的觀察再來進(jìn)一步確定計(jì)量異常的原因。

3 結(jié)語

通過 PI這個(gè)平臺(tái)可以方便調(diào)取不同系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)以下3個(gè)功能：

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控。 通過對(duì)各變電站電能表每天實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常、及時(shí)處理的高效管理目的。

（2）精確定位。 不僅能對(duì)變電站的電量不平衡實(shí)施監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)是否超過規(guī)定限額，而且還能精確指出是由哪幾個(gè)電能表的異常造成電量不平衡率過大。

（3）自動(dòng)生成日電量報(bào)表， 方便快捷。

[1]史興華.供電 企 業(yè)實(shí)時(shí)/歷 史 數(shù)據(jù) 庫 PI 典 型應(yīng) 用 案例[M]．北京：中國電力出版社，2009.

（本文編輯：楊 勇）

PI-based A larm on Substation M eter Abnormalities

MAO Hong-fei， ZHANG Hua， CHEN Min， QIAN Shi-xiang
（Deqing Power Supply Bureau， Deqing Zhejiang 313200， China）

Interior evaluation in power supply enterprises and energy charge settlement depend on normal meters at substation lines， therefore real-timemonitoring on status of energy meter is quite necessary.It can timely handlemetering abnormities and gather relevant information of electric energy system and SCADA system from PI database so as tomitigate loss of due charge caused by metering device faults and further improvemanagementefficiency.

substation； PI； SCADA； electric energy

TM933 ∶TP311.132

： B

： 1007-1881（2012）11-0022-02

2012-08-31

毛鴻飛（1984-）， 女， 浙江德清人， 助理工程師，從事電力調(diào)度與監(jiān)控工作。