孫元?jiǎng)P,張海玲,毛暢樂
(陜西地電周至縣供電分公司,陜西 周至 710400)
全面實(shí)現(xiàn)全覆蓋、全采集,實(shí)現(xiàn)中、低壓供電計(jì)量設(shè)備的自動(dòng)采集統(tǒng)計(jì),而中、低壓供電可靠性尚無成熟統(tǒng)一的自動(dòng)采集統(tǒng)計(jì)的技術(shù)手段和規(guī)范。完善的、智能化的用電信息采集系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能采集終端和智能電能表進(jìn)行停上電信息采集,通過對(duì)采集到的停上電信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)公司中壓和低壓供電可靠性。
采集終端(戶表集中器、專變采集終端)和智能電能表的停電事件,包括完整的采集終端(戶表集中器、專變采集終端)和智能電能表的停電以及上電事件,停電以及上電事件組成完整的事件。采集系統(tǒng)建設(shè)中,相關(guān)等級(jí)的采集設(shè)備各自的供電情況皆有不同,三相電能表、單相電能表、戶表集中器和專變采集終端按照不同的電壓變化定義,形成相對(duì)應(yīng)的停電以及上電記錄,進(jìn)而組成一條完整的停電事件,具體情況如表1所示。
采集終端(用戶集中器和專變終端)正常供電電壓為220 V,出現(xiàn)供電電壓小于132 V(60%的臨界電壓)時(shí),采集終端就會(huì)自己產(chǎn)生終端停電事件信息記錄,并且將相應(yīng)的變動(dòng)時(shí)間等信息自身存儲(chǔ)并上報(bào)給相應(yīng)的采集系統(tǒng)主站進(jìn)行記錄存儲(chǔ);出現(xiàn)供電電壓大于132 V(60%的臨界電壓)時(shí),同樣的采集終端就會(huì)自己產(chǎn)生終端上電事件信息記錄,采集終端本身會(huì)對(duì)2條記錄的時(shí)間合理性進(jìn)行判斷,并將相關(guān)時(shí)間記錄信息上報(bào)采集后臺(tái)存儲(chǔ)(具體參見3.1.1的時(shí)間篩選辦法)。
采集終端自身對(duì)停電事件記錄的時(shí)間與上電事件記錄的時(shí)間進(jìn)行對(duì)比,若時(shí)間先后順序符合常理,采集終端就會(huì)認(rèn)為此事件為合理事件;此時(shí)采集終端需要采集其所在臺(tái)區(qū)下的一定數(shù)量戶表進(jìn)行對(duì)比,一般選擇為臺(tái)區(qū)下0~3塊戶表,采集智能表最近一次的停上電事件記錄的停上電時(shí)間,與終端事件時(shí)間進(jìn)行對(duì)比,此種情況可以有效的避免采集終端因?yàn)楣╇婋妷翰▌?dòng)而產(chǎn)生不真實(shí)的停電事件。
表1 停上電事件定義
智能電能表停上電信息的采集仿照集中器采集智能電能表電量的方式,區(qū)別在于不同的事件有不同的定義代碼,由于停上電事件內(nèi)容的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于單純電量的數(shù)據(jù)量,不能單純使用主動(dòng)上報(bào)方案或者照搬戶表集中器采集臺(tái)區(qū)戶表電量的采集和存儲(chǔ)方式,本文對(duì)此種情況進(jìn)行了具體研究和分析。
采集終端或者智能電能表中有了具體的斷電時(shí)間記錄,缺長(zhǎng)時(shí)間未能出現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的復(fù)電時(shí)間記錄,這種情況認(rèn)為這次停電事件不是正常的停電事件,采集終端或者電能表本身即可判定為無效記錄,一般認(rèn)為3天或以上時(shí)間內(nèi)皆無復(fù)電時(shí)間記錄,即可認(rèn)為無效,正常用戶斷電,局方人員會(huì)在24 h內(nèi)處理完畢,不會(huì)出現(xiàn)太長(zhǎng)時(shí)間的記錄。正常的一個(gè)停電事件,斷電和復(fù)電的時(shí)間間隔應(yīng)該在合理范圍之內(nèi),斷電和復(fù)電的時(shí)間間隔過小或者過大,也認(rèn)為存在問題,一般認(rèn)為1 min以上、3天以內(nèi)為合理范圍,這樣可以有效的避免將電壓波動(dòng)以及更換終端等影響因素排除,以便更準(zhǔn)確的進(jìn)行可靠性的研究統(tǒng)計(jì)。
終端或模擬主站按照“電能表數(shù)據(jù)分級(jí)歸類參數(shù)”將電能表測(cè)量點(diǎn)歸類,通過“電能表數(shù)據(jù)分級(jí)參數(shù)”設(shè)置每一類電能表的事件等級(jí),通過“電能表數(shù)據(jù)分級(jí)周期參數(shù)”設(shè)置每一級(jí)事件的抄讀周期。
采集系統(tǒng)主站判斷邏輯是指通過采集系統(tǒng)主站軟件,結(jié)合系統(tǒng)其他采集數(shù)據(jù)及基礎(chǔ)檔案等信息,對(duì)上報(bào)的用戶停電事件進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理,相關(guān)判斷邏輯主要包括:對(duì)停電事件數(shù)據(jù)頻繁上送視為異常予以剔除;停電事件上送時(shí)間明顯異常的視為終端故障,予以告警或剔除;終端上報(bào)的重復(fù)停電事件數(shù)據(jù),對(duì)重復(fù)記錄予以剔除;結(jié)合“線路—臺(tái)區(qū)”之間的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行用戶停電事件關(guān)聯(lián)性分析,對(duì)同一線路、同一臺(tái)區(qū)的用戶停電事件發(fā)生情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,輔助進(jìn)行線路停電、臺(tái)區(qū)停電、單用戶停電的判斷;采集終端停電并觸發(fā)停電事件上報(bào),終端地址未發(fā)生變化,可以判定為正常停電事件。
智能化用電信息采集系統(tǒng)中的采集終端,進(jìn)行中低壓可靠性分析的采集終端需要處理的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于普通的進(jìn)行電量采集的終端,需要對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)增,以便能采集和存儲(chǔ)電能表內(nèi)的事件信息;同時(shí)考慮到斷電后終端能否正常記錄事件信息,需要對(duì)終端的電池剩余電量情況進(jìn)行記錄分析,以確保不會(huì)對(duì)新增事件進(jìn)行遺漏。
現(xiàn)有的用電信息采集系統(tǒng)中,采集終端與采集主站、采集終端與臺(tái)區(qū)戶表,之間的通信傳輸協(xié)議規(guī)約已不能滿足停上電等事件,需要對(duì)相關(guān)通信規(guī)約進(jìn)行擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)采集終端對(duì)智能電能表的事件信息記錄進(jìn)行遠(yuǎn)程召測(cè)以及主動(dòng)上報(bào),以便更準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)研究中低壓供電的可靠性。
停電事件記錄的準(zhǔn)確性與時(shí)鐘的準(zhǔn)確性有密切的關(guān)系,時(shí)鐘又與時(shí)鐘電池有密切的關(guān)系,因此需要提出對(duì)電池欠壓分析、電池性能、時(shí)鐘準(zhǔn)確度等方面的要求。用電現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生停上電事件后,采集裝置定期抄讀電能表存儲(chǔ)的停上電事件,將抄收到的最近10次停上電事件存儲(chǔ)到采集裝置中。用電信息采集系統(tǒng)主站設(shè)置定時(shí)任務(wù),每日定期抄讀采集裝置存儲(chǔ)的停上電事件數(shù)據(jù),將抄到的新增停電事件數(shù)據(jù)進(jìn)行后臺(tái)存儲(chǔ)。
智能表用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的過程中,可以通過采集終端獲取到終端本身以及智能電能表的停上電信息,更進(jìn)一步要利用此部分信息來統(tǒng)計(jì)分析得出中、低壓供電的可靠性。采集終端的停上電信息的獲取,主要采取主動(dòng)上報(bào)的方式,當(dāng)變壓器復(fù)電后,采集終端供電上線連接主站,其會(huì)將本身的停上電信息作為異常事件上報(bào)采集主站,采集主站將信息存儲(chǔ)下來,進(jìn)行按饋網(wǎng)線路、按時(shí)間段分析線路下所有采集終端的信息,并進(jìn)行同時(shí)間段對(duì)比停上電事件的異同,即可獲知中壓線路供電的可靠性指標(biāo)。
當(dāng)模擬主站向集中器下發(fā)電能表周期采集參數(shù)后,集中器和電能表首次產(chǎn)生事件,集中器在第一個(gè)周期按測(cè)量點(diǎn)順序依次采集電能表內(nèi)對(duì)應(yīng)的2、3級(jí)事件相關(guān)數(shù)據(jù)并暫存,作為下次周期抄讀電能表掉電事件新增次數(shù)的判定依據(jù),不上報(bào)模擬主站,當(dāng)電能表再次產(chǎn)生掉電,集中器將抄讀的事件次數(shù)與上次暫存數(shù)據(jù)對(duì)比,有新增事件產(chǎn)生,集中器抄讀新增的一次(或多次)周期事件相關(guān)數(shù)據(jù)并上報(bào)模擬主站。
圖1 先存儲(chǔ)后定時(shí)被動(dòng)上報(bào)技術(shù)路線
停電事件抽樣采集點(diǎn)選取所需支持?jǐn)?shù)據(jù),當(dāng)?shù)蛪褐悄茈娔鼙碛涗浲k娛录⑸蠄?bào)至用電信息采集系統(tǒng)后,需要將該智能電能表停電事件同步至電能質(zhì)量系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)主要作為生成低壓用戶停電事件的基礎(chǔ)信息。
臺(tái)區(qū)下抽樣點(diǎn)同時(shí)(停、送電時(shí)間相同或偏差不超過15 min)停電/上電,可判該臺(tái)區(qū)低壓用戶全停。臺(tái)區(qū)下抽樣點(diǎn)同時(shí)(停、送電時(shí)間相同或偏差不超過15 min)停電/上電停電用戶數(shù)/接入點(diǎn)數(shù)≥75%。單表箱抽樣點(diǎn)30%戶同時(shí)(停、送電時(shí)間相同或偏差不超過15 min)停電/上電,可判該接入點(diǎn)低壓用戶全停。城區(qū)用戶停電/上電事件時(shí)長(zhǎng)低于0.75 h,農(nóng)網(wǎng)用戶停電/上電事件時(shí)長(zhǎng)低于1.5 h的時(shí)間予以剔除。(陜西地方電力供電服務(wù)“十項(xiàng)承諾”:供電搶修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間一般不超過:城區(qū)范圍45 min;農(nóng)村地區(qū)90 min;特殊邊遠(yuǎn)地區(qū)2 h,低于此時(shí)長(zhǎng)自行恢復(fù)的一般為用戶內(nèi)部故障)
基于現(xiàn)有的系統(tǒng)可以有效的提高經(jīng)濟(jì)效益,避免了建設(shè)新系統(tǒng)進(jìn)行此項(xiàng)工作而帶來的重復(fù)投資;研究了中、低壓供電的可靠性,可以通過中低壓可靠性管理水平的提升來提高中、低壓供電的可靠性,既有效的規(guī)避了存在的安全隱患,同時(shí)提高了用戶的用電可靠性,減少了用戶停電時(shí)間、次數(shù),到達(dá)更好的供電服務(wù);通過系統(tǒng)分析處理,可以極大減少了低壓可靠性統(tǒng)計(jì)分析人員的工作量,提升低壓可靠性管理工作精益化水平,也能保證人員的安全。