趙媛

摘要：針對國家電網(wǎng)公司對國網(wǎng)智能電表自動化檢驗的需求，本文介紹了一種全新的電能計量裝置遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)。該監(jiān)測系統(tǒng)可對已投入使用的電能計量設(shè)備進行在線監(jiān)測、故障判斷和記錄分析，它是集信號、數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)庫管理、現(xiàn)場電能表誤差自動校驗、二次回路狀態(tài)監(jiān)測、報警、通信于一體的遠程監(jiān)測系統(tǒng)。該監(jiān)測系統(tǒng)可靠性好，功能強，具備較高的競爭力，對用電大戶和各變電站都有很好的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：裝置;監(jiān)測;系統(tǒng)

引言

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，用電客戶數(shù)量和用電量不斷增長，電能表現(xiàn)場檢驗的數(shù)量隨之增長，給供電企業(yè)計量部門增加了較大的工作壓力，計量人員的工作強度不斷增加，計量人員、車輛的配置已經(jīng)不能滿足現(xiàn)場工作的需要。同時，隨著用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)，采集系統(tǒng)功能不斷完善，采集成功率持續(xù)提升。將采集數(shù)據(jù)應(yīng)用于計量裝置在線監(jiān)測中，轉(zhuǎn)變計量裝置運行管理方式，提升計量裝置運行管理水平勢在必行。

1、計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)概況

電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)，是通過用電信息采集系統(tǒng)，采集多維度計量裝置運行數(shù)據(jù)，通過主站軟件計算、分析、處理后，以圖表形式顯示出來的一套系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實時反應(yīng)計量裝置的運行工況，及時發(fā)現(xiàn)計量裝置運行異常，有效降低計量裝置故障持續(xù)時間，彌補了傳統(tǒng)計量裝置運行管理中的不足，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。計量裝置在線監(jiān)測與智能診斷系統(tǒng)，可以實現(xiàn)計量裝置異常分析、采集設(shè)備故障分析、各類事件分析和在線監(jiān)測、用電異常分析、異常流程處理等功能，并為計量設(shè)備和采集設(shè)備運行質(zhì)量評價提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)。借助用電信息采集系統(tǒng)計量裝置可監(jiān)測多個電量參數(shù)，對電能表超差、接線錯誤、失壓、失流、斷相等二次回路故障及時報警，縮短故障處理時間。

2、電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

2.1、結(jié)構(gòu)組成

標(biāo)準(zhǔn)表、工控機和數(shù)據(jù)集中模塊是電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要組成部分。利用數(shù)據(jù)集中模塊在線監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部集中CT端、C端、PT端以及電能表的電壓、電流和脈沖信號，并對電能表、PT和CT二次回路中的各類功能如導(dǎo)納、壓降等進行充分有效檢驗。與此同時還可以對計量裝置在某一時間的具體工況信息進行充分體現(xiàn)，內(nèi)部微處理器的主要職責(zé)是切換通道以及相應(yīng)的運算，并及時有效儲存數(shù)據(jù)[1]。

2.2、電能表的在線監(jiān)測

基于電氣量高精度采集技術(shù)和數(shù)據(jù)回放技術(shù)的電能表檢驗系統(tǒng)主要是實現(xiàn)對電能計量裝置的遠程在線檢驗，其核心思想是前端采集、后端檢驗?，F(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集裝置將接入電能表的電壓、電流信號和電能表的脈沖輸出信號進行采集，通過高精度轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號按照協(xié)議進行輸出，再通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖?，?jīng)過數(shù)據(jù)回放技術(shù)將現(xiàn)場電能表的電壓、電流和脈沖輸出信號恢復(fù)至與前端電能表一致的交流模擬量信號和脈沖信號。然后利用電能表校驗裝置按照電能表的實負(fù)荷檢定原理對電能表進行校驗，并將校驗結(jié)果傳送給后端的主站平臺，主站平臺對校驗結(jié)果進行存儲、分析和管理。

2.3、工作原理

電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)主要作用是遠程校驗在線運行的電能表，在線監(jiān)測并判斷二次回路故障以及TV和TA自身的特性參數(shù)。該系統(tǒng)對于在線運行電能表自身的電壓、脈沖以及電力信號使用多路精密采集器進行有效采集，并有效處理和A/D轉(zhuǎn)化采集到的信息數(shù)據(jù)，進而達到現(xiàn)場校驗多塊電能表在線運行的具體情況。在系統(tǒng)中實時存儲校驗和檢測到的數(shù)據(jù)，校驗的數(shù)據(jù)可以直接在現(xiàn)場讀取，也可以使被監(jiān)測數(shù)據(jù)利用通信接口進行傳輸，終端設(shè)備對現(xiàn)場電能表精度變化通過對各數(shù)據(jù)的接收進行有效監(jiān)控，從而可以及時有效處理電能表中存在的各類隱患[2]。

3、計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)主要特點如下

3.1、異常分析判斷

異常智能分析診斷包括計量異常分析、用電異常分析、采集裝置異常分析和異常白名單管理等功能，能夠依據(jù)采集系統(tǒng)采集的負(fù)荷、電量、電能示值和事件、檔案、參數(shù)閾值、設(shè)備類型等數(shù)據(jù)，利用專家?guī)熘械姆治瞿Ｐ?，對?shù)據(jù)進行分類、統(tǒng)計和計算，對異常或故障進行快速判斷。

3.2、豐富的異常指標(biāo)專家?guī)?/p>

異常指標(biāo)專家?guī)彀▽τ嬃慨惓Ｊ录亩x和報警判斷的標(biāo)準(zhǔn)，可以實現(xiàn)對各種計量裝置運行異常的智能診斷和分析，為計量裝置在線監(jiān)測提供數(shù)據(jù)支撐和監(jiān)控手段。

3.3、計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)功能實現(xiàn)計量裝置

在線監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)計量裝置異常分析、誤差分析、各類事件分析和在線監(jiān)測功能，并為計量設(shè)備運行質(zhì)量評價提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)。通過整合SCADA系統(tǒng)與電能量采集系統(tǒng)，可對計量裝置誤差、故障、接線錯誤、失壓、失流、二次回路故障等異常及時報警，有效降低計量裝置故障持續(xù)時間[3]。

3.4、遠程遙控功能

（1）實現(xiàn)廠站本地采集單元的遠程遙控測試，判斷用電狀況和電能計量設(shè)備的運行狀況。（2）實現(xiàn)廠站本地采集單元的測試參數(shù)設(shè)置、讀取和修改等。（3）可實現(xiàn)對運行中各廠站本地采集單元內(nèi)的測試記錄的下載和存儲。

3.5、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能

（1）具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，可以根據(jù)時間查詢歷史數(shù)據(jù)，并可以電子表格的形式導(dǎo)出數(shù)據(jù)，自動生成各種統(tǒng)計報表。（2）能夠顯示、查詢系統(tǒng)的各項歷史報警信息和內(nèi)容[4]。

4、有效運用電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢及意義

其優(yōu)勢在于可以避免在現(xiàn)場測試時出現(xiàn)失誤接線的現(xiàn)象，降低周期測試中出現(xiàn)各類技術(shù)失誤和安全事故的概率，并可以運用該系統(tǒng)對各個瞬時電量進行有效檢測，對負(fù)荷與線路的實際情況進行有效跟蹤，并對電能表出現(xiàn)的各類誤差情況進行實時監(jiān)測;對二次回路電流以及電壓的實際工作情況進行實時測試，從而確保對二次回路內(nèi)出現(xiàn)的各類故障情況及時發(fā)現(xiàn)并解決;也可以對線路的斷相和失壓故障進行有效辨別，并對發(fā)生斷相和失壓的具體時間進行記錄。實時監(jiān)測二次壓降以及互感器的運行情況;可以共同監(jiān)控大量的電量參數(shù)，并對超差、接線相序失誤、斷相、誤差、失壓以及二次回路問題進行及時有效警示，并對處理解決故障的時間進行減少;在現(xiàn)代辦公中使用現(xiàn)代化通信方式滿足其對共享資源方面的要求，并有效滿足各個通信手段和位置的具體要求;該系統(tǒng)對信號進行有效采樣離不開二次回路的有力支持，采集信號的具體途徑與手段不是電能表輸出端就可以實現(xiàn)的，這是因為電能表內(nèi)部不能進入系統(tǒng)，因此可以體現(xiàn)出系統(tǒng)的獨立性特點，有利于對系統(tǒng)自身的可行性和安全性進行有效提高[5]。

結(jié)束語

電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測范圍包括電能表、電流互感器及其二次回路、電壓互感器及其二次回路、用電信息和變壓器進線側(cè)負(fù)荷與電表測得負(fù)荷對比情況，實現(xiàn)了對運行中的電能計量裝置進行全方位在線測試、故障判斷、記錄分析、自動校驗、防竊電監(jiān)測等功能。實時在線監(jiān)測和對各種異?，F(xiàn)象及時報警，及時發(fā)現(xiàn)二次回路故障、電能表超差現(xiàn)象、用電信息異常及竊電現(xiàn)象等，縮短了故障處理周期，為電量追補提供了科學(xué)合理的依據(jù)。與此同時該系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)進行現(xiàn)代化管理，降低校表時間和遠程，對電能計量裝置中的不足及時發(fā)現(xiàn)和解決，從而對該裝置的準(zhǔn)確性、可行性以及安全性和可靠性進行有效增強。

參考文獻：

[1]?王藝純.電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].通訊世界，2019，26（09）：271-272.

[2]?馮超，喻虹，吳雨詩，劉海峰.關(guān)口電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計[J].科技與創(chuàng)新，2019（03）：112-113+115.

[3]?夏天，雷鳴，鄭欣，劉岑岑，鄢烈奇.智能變電站電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J].儀表技術(shù)，2018（05）：18-21.

[4]?王偉紅，張麗紅.一種電能計量裝置及遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計[J].電氣技術(shù)，2016（12）：108-112.

[5]?張秀英，周樹剛，張鵬.電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用[J].儀器儀表與分析監(jiān)測，2015（04）：4-7.

（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司陽泉供電公司計量室）