电能量数据平台设计（通用4篇）
电能量数据平台设计 篇1
0 引言
能量全过程管理是国家电网公司SG-ERP建设规划中一条重要主线。近些年,围绕电能量管理,国家电网公司规划并建设了一系列电能量相关系统,如EMS/SCADA(省、地、配)、变电站电量采集(省、地)、营销管理应用、负荷管理、台区监测以及农电业务应用等系统,但涉及的电能量应用仅仅服务于各自专业领域,系统之间缺乏互联互通,电网模型缺乏统一标准,数据资源基本没有共享。在生产运行辅助决策方面,由于计算、监测、分析生产经营核心指标的基础数据分散于上述各系统中,高级辅助决策分析应用难以获得完备的数据支撑。因此,实现覆盖“发电、输电、变电、配电、用电和调度”6个环节全过程电能量数据的集成整合,推动能量全过程管理信息化建设工作已迫在眉睫。
随着国家电网公司SG186工程的全面推进和实施,ERP、数据中心以及数据交换平台的不断完善,目前已具备了实施电能量相关系统数据集成和研究实时电量、线损业务应用的基本条件。
1 技术架构
1.1 总体部署架构
系统采用地市前置采集、本部集中部署,数据采集、数据中心、业务应用的3层结构。数据采集以数据集成总线为基础,采集各级自动化系统的实时电能量数据,经过清洗和校核送入数据中心,在主数据管理中建立一体化电网模型,在数据中心中集成所有电能量数据,并生成业务层统计模型以形成完整的电能量主题,同时通过企业总线从数据中心中获取电能量数据以支撑电量、线损两大业务应用。总体部署架构如图1所示。
1.2 总体技术架构
系统完全依托SG186整体架构,以一体化企业级数据管理平台和数据中心为基础,符合SG-ERP总体架构中应用集成的要求,以IEC 61970 CIM为标准,适应企业服务总线(ESB),充分进行混合式部署、安全隔离传输、海量数据存储、实时数据交换、面向服务设计、智能分析、动态图表等关键技术的研究,实现具有前瞻性、灵活性与安全性的系统架构并完成数据集成和业务应用的功能实现。总体技术架构如图2所示。
1.3 业务数据架构
系统从涉及到的电能量数据的相关业务应用采集业务数据,业务数据在综合数据平台进行电网模型及电量数据的集成后,将业务数据提供给高级应用系统进行分析,完成发电、输电、变电、配电、用电及调度整个电量流转过程中的各环节。业务数据架构如图3所示。
2 平台设计思路
综合数据平台主要集成电量流转环节的电量数据,系统将各个流转环节的电量设计分为4个阶段、12个环节。数据应用流程如图4所示。
综合数据平台作为整个系统承上启下的枢纽部分,将12个数据处理步骤串接起来,主要设计3层结构,以实现将分散的电网运行数据提供给管理和决策应用的目标。
2.1 一体化电网模型
拼接调度运行、生产管理、营销应用3部分电网模型数据,充分利用在运系统中的设备连接关系,构建一体化电网设备模型。
2.2 一体化数据平台
集成调度自动化、电量计量、营销、农电、负控、台区监测等分系统数据,构建覆盖全省发电、输电、变电、配电、用电、调度6个环节的电网运行数据和电量数据的集合。
2.3 一体化统计平台
按照发电、供电、售电、用电不同专业领域及管理层级的需求,建立电能量数据的分层、分级、分类、分领域统计关系。从表计电量到统计电量自动进行统计计算,为高级应用提供完整、准确的整合数据。
3 系统功能
综合数据平台主要由数据采集、模型管理、匹配管理、统计模型、数据处理、图形服务、数据查询等七大功能模块组成,将电量计量系统、营销系统、统计系统、负控系统和台区监测系统等几个系统在数据中心中汇总存储的数据进行采集和统计,并分门别类地进行查询分析,为辅助决策提供较全面的数据支撑。
3.1 数据采集
数据采集服务通过ESB技术接入电能量相关应用的模型数据、通过ETL数据抽取工具,抽取电量实时数据,抽取的电量数据根据相关主题域进行分类,存入数据仓库。
1)采集运行的不同电量业务系统的模型数据,采集后根据匹配关系、电网拓扑链接、供售链接关系,自动更新一体化电网模型。
2)采集运行的不同电量业务系统的实时电量数据。
3)进行采集数据的清洗、加工,匹配一体化电网模型,形成一体化业务应用数据。
4)当由于网络或其他原因导致数据不能采集时,系统具备自动采集功能。
5)自动建立采集日志,在日志中记录采集程序运行信息,以便管理及发现问题。
6)个别被采集的业务系统出现故障时,不影响采集程序正常运行。
7)支持自动统计计算功能,可以自动计算电量,并与原系统进行核对。
3.2 模型管理
基于扩展的IEC 61970公共信息模型,通过统一的业务架构、模型规范、信息编码和通用接口,集成现有系统电网模型数据,并在集成的一体化电网模型的基础上进行定义、维护和扩展。
3.3 匹配管理
综合数据平台在接入数据时,首先根据已接入设备的名称、厂站、电压等信息进行自动匹配。对于系统不能自动匹配的设置信息,需要业务人员进行手工匹配,以便保证接入的数据能够集成到一体化数据平台中。
3.4 统计模型
统计模型是在一体化电网模型和一体化集成数据的基础上,按照分层级管理和不同专业的需求,建立智能的统计分析规则,形成实时数据和非实时数据的分层、分级、分类、分领域统计模型,并动态生成可视化、可迭代的统计分析数据,为生产与控制、企业经营管理、营销与市场交易“三大领域”业务与信息化融合提供数据支撑。
3.5 数据处理
1)数据补采功能。可以手工采集指定厂站、指定日期的电量数据,以保证整个数据的完整性。
2)统计计算功能。主要根据定义好的统计关系进行统计计算,生成相应的统计计算结果和统计日志。
3)数据校核功能。可根据不同系统间数据的关系,验证各系统的数据,也可根据电量的平衡关系校验数据准确性。
3.6 图形管理
主要进行整个电网以及变电站内运行设计遥测及遥信信息的图形化显示,并可以设计显示的数据断面以及数据显示的频率。
3.7 数据查询
可对接入的电量数据进行查询和分析,包括供电量数据、售电量数据、大用户实时电量按不同的查询条件进行查询分析,并且支持图形化的显示方式,方便用户快速查找。
1)可以按照月、季、半年、年等不同时间段进行数据纵向分析查询,供电量和发电量情况更能进行日、旬查询。
2)提供图形分析功能,可以将每个模块的实时数据、累计数据通过柱线图、饼图等多种图形进行对比分析,简捷直观,并支持对分层次数据钻取显示,操作方式灵活。
3)针对发电量和供电量数据构成情况较复杂的特点,提供发电量、供电量当前及累计电量构成钻取分析功能,数据来源清晰直观。
4 系统应用效果
电能量集成和生产运营自动化系统项目于2009年2月正式启动,2010年1月开展试运行工作,2010年11月通过陕西省电力公司验收。通过该系统建设以及在陕西各试点的应用,取得了如下成果。
1)实现了电能量数据资源的共享与应用。电能量综合数据平台作为公司电量数据的集成枢纽,提高了电量数据的准确性,消除了信息孤岛,实现了资源共享,为各业务管理系统提供了实时、稳定、高效的电量数据支持。
2)为监测实时化和管理精益化提供数据支撑。系统集成了330 kV电厂发电、上网,省际间交换、地区局关口、县(区)局关口等实时电量数据,覆盖0.4～750 kV厂站、大用户、馈路、台区,实现了电力传输“六大环节”的全过程管理,为监察实时化和管理精益化提供支撑。
3)有效地提高了各系统的实用化水平。各采集系统结合综合数据平台数据核对结果,对各自系统参数、数据存在的问题进行检查整改,并逐步形成定期核查、消缺机制,有效提高实用化水平。
5 结语
通过电能量集成和生产运营自动化系统综合数据平台的应用,实现了陕西全省覆盖“发电、输电、变电、配电、用电和调度”6个环节全过程电能量数据的集成整合,达到了电能量数据资源的共享与应用,为检测实时化和管理精益化提供了数据支撑,同时也提高了相关系统的实用化水平,从而有效地推动了电能量全过程管理信息化建设。
参考文献
[1]郑浩,蒋伟强.电能量全过程管理中电量分析管理系统设计与实现[A].2010电力信息化年会论文集[C].北京:国网信息通信有限公司,2010.
[2]杨展旗,李健.智能化电量统计模型的设计与实现[A].2010电力信息化年会论文集[C].北京:国网信息通信有限公司,2010.
电能量数据平台的建设与管理 篇2
关键词：电能量数据管理,自动分析,审核,发布,数据共享
0 引言
近年来, 某局已建立了一套成熟完善的计量自动化系统, 逐步实现了电能量数据由传统人工抄表模式向现代化远程抄表模式的转变。自动采集电能量数据的实现, 使得计量管理工作由传统的计量设备管理模式向电能量管理模式转变成为了可能。为了确保电能量数据管理的规范、准确和可靠, 推动电能量数据自动采集、分析、审核、发布的集中统一管理, 该局着力建设电能量数据平台, 通过整合计量自动化系统、营销信息管理系统的数据信息, 使计量设备管理实现数据化、自动化、远程化的管理模式, 并为电网经济运行、经营决策、营销服务等提供可靠的数据支撑, 从而使电能量数据的系统化管理成为一个具有重大意义的应用课题。
1 电能量数据平台的功能特点
1.1 总体特点
电能量数据平台是一套利用现代化计算机通信技术, 对电能量在发、输、配、用等环节发生事件进行统一采集、监测、分析、审核、发布的管理系统。其数据来源于已趋于成熟的计量自动化系统与营销信息管理系统, 通过对这两个系统中的电能量数据进行抽取、转换、入库, 形成自身的系统数据源, 然后对获得的数据进行异常分析、质量审核、发布审批, 形成一个可共享的数据中心。
1.2 数据自动分析管理特点
电能量数据平台的数据管理有以下特点。
(1) 数据自动抽取:数据来源于已有的系统数据, 一方面从营销信息管理系统抽取月电能量数据, 另一方面从计量自动化系统抽取每日及每月电能量数据。
(2) 自动分析异常:将计算机高速运算性能与科学分析法相结合, 自动对电能量数据进行环比分析、同比分析、日/月电量对比、行业分析、构成分析及事件分析等, 筛选出异常数据。
(3) 质量审核流程化:以工作流程的形式实现电能量数据的质量把关和审核控制, 通过系统的审核下发及上送结果, 实现数据审核层层把关、层层落实的闭环处理。
(4) 数据可控可管:自动实现电能量数据的发布控制和监管。通过平台的“控制”, 实现每个电能量数据的使用权限和查询权限。通过平台的“监管”, 自动记录数据的流动轨迹, 使电能量数据的使用处于可知、可管状态。
(5) 数据完全共享:实现数据完全共享模式, 自身的数据基础共享于其它系统, 发布的所有数据又被其它应用系统所共享。
2 电能量数据平台建设实施方案
2.1 基础管理功能
电能量数据平台有参数管理、权限管理和流程管理三个功能界面。其中, 参数管理可实现对电能量数据管理系统参数配置、界面设置、阀值控制等数值的设定;权限管理可实现对控制系统功能菜单的访问权限, 及对数据的查询、修改、删除等操作的权限控制;流程管理可实现对系统所有工作流程的新建、定义、修改和删除。
2.2 数据抽取功能
电能量数据平台开放访问计量自动化系统与营销信息管理系统的接口, 把这两个系统的所有电能量数据进行全量抽取, 并实现对抽取数据项、抽取时间点、抽取周期等内容的控制;其次, 当电能量数据自动抽取失败时, 提供人机控制界面, 由人工控制补录数据;再者, 自动汇总并分析数据缺失点数、缺失数据项、缺失数据来源等信息。
2.3 异常分析功能
2.3.1 电能量数据异常稽查
电能量数据平台按单点电能量与宏观电能量进行异常稽查。单点电能量是指单个用户的电量明细数据。电能量数据平台的单点电能量异常稽查是利用历史数据及数据间的关系来实现系统自动排查, 包括电量环比/同比分析、日月电量对比、主副表电量对比、总分表电量对比、负荷积分对比等技术手段。宏观电能量是指经模型运算、汇总统计后的总量数据, 如全局的供/售电量、网供电量、地方电厂上网电量、线损数据等。电能量数据平台的宏观电能量异常稽查是对需要建立数据统计模型的全局性质的叠加数据进行排查, 利用历史数据及数据间的关系来实现系统自动排查。
2.3.2 线损数据异常分析
线损数据异常分析主要立足于分区、分压、分线、分台区线损及线损小指标的报表数据准确性。通过设定指标范围值、同比波动范围值等判断阀值, 分类统计不符合设定阀值的异常线损数据。
2.3.3 电能量数据异常处理
电能量数据平台采用工作单流转方式实现异常电能量数据处理。系统先通过既定的分析规则分析出异常嫌疑数据, 然后自动根据配置生成“电能量数据异常处理工作单”和“线损异常处理工单”, 并发送至工单处理人。
2.4 质量审核功能
电能量数据平台的质量审核流程为:计划制定—任务管理—质量审计—数据锁定—流程控制—进度监管—汇总统计。计划制定内容包括审核时间限定、审核负责人、审核数据内容、审核流程等。计划制定完成并执行后, 系统会自动按照计划制定内容进行任务管理, 并设置各级责任人的代办和提醒功能。质量审计完毕后, 系统自动将电能量数据锁定, 数据锁定后只能由数据锁定权限的相关负责人对数据实施锁定、解锁操作。汇总内容包括审核数据总数、数据审核达标率、审核总时长、审核超时统计、审核过程记录等信息。
2.5 发布控制功能
电能量数据平台的发布控制功能可自动按照发布数据类型、发布数据日期、发布数据项、发布时间范围等进行数据发布, 并自动进行总结性统计, 统计发布情况与应用情况。
2.6数据共享平台功能
电能量数据平台设定共享接口的监控, 根据不同的业务系统对数据的不同要求, 设定不同的数据访问时限、数据访问类型、数据访问人员;设定共享数据的流动跟踪, 跟踪其它业务系统访问读取电能量数据的记录, 保障数据的安全性和机密性。
2.7 拓展功能定位
电能量数据管理系统利用自身的数据源, 可实现自动综合统计功能和报表查询功能。综合统计的目的是以最直观的方式展现具有分析决策价值的电能量数据, 即采用系统主界面直接展示供/售电量、专变/公变总电量、地方电厂总电量、省网供电量、全局线损情况、本月数据审核状况、数据发布情况等。而报表查询功能可提供各种工单处理情况、线损、电量查询情况, 重点在于线损分析查询, 为增强对线损“四分”管理及线损指标等线损数据的宏观掌握能力, 线损“四分”功能以公司报表、自定义报表、按时间维度查询、多对象联合查询、异常查询等查询模式及数图一体化的技术, 辅助相关业务部门由传统的人工线损管理手段向线损自动化管理模式的职能转变。
3 结束语
电能量数据平台的建设不仅能推进电能量数据在采集、核算和统计上的集中管理, 更重要的是可确保电能量数据管理的规范、准确、可靠和唯一, 同时使计量管理工作由传统的计量设备管理模式向电能量管理模式转变成为可能。
参考文献
电能量数据平台设计 篇3
电能量数据采集系统是由具有独立服务器主站、专用通讯通道、专用电能量数据采集终端以及一系列电能表通信规约构成的专用系统。适用于各级供电部门计算和统计“线损四分”等信息采集与管理。主要由服务器主站侧的数据采集处理器、数据库服务器、数据分析处理器;各个变电站及电厂侧的电能计量装置、电能量数据采集终端;以及连接服务器主站和变电站及电厂侧的通讯通道构成。自20世纪90年代后期, 各级供电部门根据应用范围建立了电厂侧、地区级和省网级供电企业电能量采集系统, 经过长时间的运行, 采集终端技术落后, 设备老化, 为了结合智能电网的发展趋势, 符合电能量采集终端模块化、标准化、网络化和智能化的发展方向, 2007年, 新一代电能量数据采集终端开始运用于各级供电部门。
2 新一代电能量数据采集终端技术现状
电能量数据采集终端是集电子、测控、通信、计算机等技术为一体的电力系统自动化装置。采集终端通过RS485接口、脉冲采集接口与电能表通信, 按设置要求采集电能量, 经主处理器分析、处理后保存在Flash电子盘中, 并可通过拨号MODEM、专线MODEM、TCP/IP网络等远传通道, 将采集到的数据传输到电能量数据采集系统的主站中。
2.1 主要功能
(1) 数据采集。针对每只电能表, 可以有最大255个测量点, 测量点类型分为总电量、分时/费率电量、遥测量、最大需量4大类, 每种类型可包含多种测量点定义, 可根据测点类型分别采集和存储;积分周期为1 min~24 h, 可对不同类型的数据用不同的采集周期采集、存储。
(2) 事件采集。表计事件:参数修改、时钟改变、电能表异常/恢复、TV缺相、TA断线、相序错误、过压、失压;过流/过载、与采集终端通讯失败/恢复、电池电量低等。装置本身事件:系统初始化、系统停电、电源模块上电/掉电、电源模块切换、参数修改、数据丢失、设置时间、模块工况等。
(3) 对时功能。远方主站对时、服务口对时、面板设置、所有端口的对时权限均可以灵活配置 (以上功能均有密码保护) 。
(4) 数据存储。操作系统和数据分开存储, 16M加电子锁的Norflash存储操作系统, 默认1G容量Nandflash存储系统参数及电量数据, 配置1个容量不限的SD卡和双U盘数据作为数据备份介质, 以5 min为采样密度、接入64只电能表, 数据保存时间不少于90天, 事件存储不大于10 000条。
(5) 人机交互。负荷曲线查询:在采集终端上对负荷曲线进行查询;事件查询:通过采集终端对表计和终端本身的事件进行查询。
(6) 设备维护。采集终端使用中文界面、功能齐全的服务软件, 方便工作人员对设备进行管理;采集终端服务软件基于Windows操作系统, 可装在计算机上, 对装置进行当地或远程的参数设置、数据导出、故障诊断和系统升级等操作;支持远程升级的断点传送。
2.2 主要特点
(1) 更好的投资回报。新一代采集终端具有良好的开放性, 可接入多种接口、规约的新旧电能表, 保护电力企业现有资产, 而且运行可靠, 维护便捷, 降低运行及维护成本。
(2) 灵活丰富的功能。测量点的数量不受限制, 可接入多达256只电能表, 增加USB和SD卡接口, 可自动或手动备份系统参数或数据, 支持远程诊断、升级, 便于维护。
(3) 可靠运行。双电源模块无缝切换, 双存储器设计, 操作系统存放在只读的专用存储器中, 并采用电子锁保护, 保证系统的安全运行。
(4) 开放兼容。多样的表计和主站接口, 多种主站和表计通讯规约, 可根据用户提供的规约文本进行定制开发。
3 电能量采集系统的通信方式
电能量采集系统的技术关键在数据传输。目前, 电能量采集系统的通信信道主要包括主站与采集终端间的通信信道和电能表与采集终端间的通信信道。
3.1 电能表与采集终端间的通信方式
目前常用的通信方式有:脉冲采集、RS-485总线。
(1) 脉冲采集。此技术成熟、简单, 对老式感应式电表只需简单改造即可实现。但存在采集范围小、采集速度慢、数据容易丢失的缺点, 目前仅在设置电能表上运用。 (2) RS-485总线通信。这种方式是以一条串行总线连接各分散的终端, 可方便地构成一点对多点或多点之间的相互通信网络。目前在各级供电部门广泛运用。
3.2 主站与采集终端间的通信方式
目前国内常用的通信方式有:网络通信、公用电话网。 (1) 网络通信:网络通信具有可靠性高、抗干扰能力强、高带宽等优点, 已成为电能量数据传输的首选。目前应用于电能量采集系统的网络通信通道有企业局域网和专用调度数据网。企业局域网分布于企业各级变电站, 接入方便;专用调度数据网为专线传输, 数据上传速度快, 不易受到其他网络通道影响, 目前网络通道作为电能量数据传输主站的主要通道。 (2) 公用电话网:该通信方式较稳定可靠, 建设费用较低, 但线路接续时间较长, 数据上传速度较慢, 仅被用于电能量数据传输主站的备用通道。
4 新一代电能量数据采集终端的发展方向
考虑到国家智能电网的加快建设, 采集终端应用领域将随之拓展。根据采集终端的应用现状及电能表计量、采集和传输技术手段的提高, “模块化、标准化、网络化、智能化”将成为采集终端的主要发展方向。
4.1 模块化
新一代电能量数据采集终端电源、CPU、串口单元等均采用模块化设计, 后插拔结构, 单个模块的故障不影响设备的整体运行;软件系统可分为主模块、主站通讯模块、电表通讯模块、公用模块、人机界面模块等部分, 某个子功能模块故障不影响设备的整体运行。
4.2 标准化
新一代电能量数据采集终端遵循国家标准《DL/T743—2001电能量远方终端》, 《DL/T743—2001电能量远方终端》明确定义了采集终端的主要功能, 扩展功能、安装尺寸、显示内容、接线端子布局, 以及按键、通信接口、通讯规约、信号端子和显示参数, 要求厂家主要技术指标及安装要求一致, 能实现不同采集终端、不同主站、不同电能表数据、信息的共享和互用。目前电厂侧、地区级和省网级供电企业采用的采集终端基本实现了4个一致:功能一致、外观规格及接线一致、通信规约一致、应用范围一致, 便于采集终端的管理、安装和建档。
4.3 网络化
目前应用中, 电能量数据采集终端已经充分发挥计算和统计“线损四分”采集与管理中枢的作用。新一代电能量数据采集终端具有丰富的网络接口, 满足电厂侧、地区级和省网级供电企业电能量采集的不同要求。并且通过提高RS485接口的适应性及灵活性, 通过对厂站其他设备的接入, 例如:电压监测仪、电能质量监测仪等, 实现数据共享, 减少供电企业安装和调试工作量, 提高数据采集和传输的能力。
4.4 智能化
新一代电能量数据采集终端的智能化是在原有数据采集、存储和传输功能的基础上, 具备更多的主动性和交互性。不仅能够记录电能量、电能参数、故障参数, 而且能够进行负荷曲线分析、电能质量分析、用电最大需量分析, 提供线损四分、故障定位所需数据;存储电压互感器, 电流互感器参数, 运行参数, 电费价格、付费率信息等。这些属于智能电网系统中的自动计量基础架构部分, 智能电网系统主要由AMM (自动仪表管理) 、AMI (自动计量基础架构) 和计量网关构成。AMM进行数据管理和计费, 用来丰富信息内容;AMI包含AMR和AMM, 其目的是实现增强型资源优化, 智能电网与传统电网的最大区别是在各个节点上都采用了MCU或MPU、无线网络收发器和传感器, 并且实现了双向通信, 使管理系统能够知道各个用电设备的负荷、电网的供电能力, 进行实时的复费率计费。使电能量数据采集系统可以拥有和互联网一样的智能性和交互性。
5 结语
随着中国智能电网的加快建设, 供电企业信息自动化程度的不断提高, 电能量数据采集终端不仅仅用于计算和统计“线损四分”等信息采集与管理, 而且正在向数据采集、状态控制、故障录波、综合控制的一体化多功能的智能数据采集传输设备方向发展。其已成为未来中国智能电网建设不可缺少的部分。
参考文献
[1]DL/T645—2007多功能电能表通信协议
电能量数据平台设计 篇4
随着各种采集终端的出现与大面积覆盖,计量自动化系统积累了大量准确实时、详实可靠的数据。但这些数据彼此独立,计量自动化系统未完全将这些数据进行深度研究,数据价值没有充分挖掘。本文将分析我局计量自动化系统在电能量数据应用上的不足,提出引入数据挖掘建设、推广智能电表的必要性,并对存在的问题予以解决建议。
1 计量自动化系统电能量数据管理现状与不足
2013年,贵港供电局厂站、专变、配变覆盖率100%,计量自动化系统完成变电站计量遥测、大客户负荷管理、配变计量监测、低压集抄四合一,负责提供准确实时、详实可靠的原始数据,供给供电局生产、营销部门应用 ;在系统平台方面,也初步完成了电能量数据在负荷统计、有序用电、线损管理、停电管理、电压合格率、负载率等功能上的应用,但其对电能量数据的应用还处于运算的初级阶段,不能支持智能化分析,对电能量数据管理带来难度。
1.1 计量装置用电异常排查难
目前用电异常分析主要采用远程监控的方式,主要通过每日专人检查、过滤计量自动化系统失压、失流、数据异常等告警事件并开展电能量数据原始分析,但经过长期应用,存在以下难点 :1. 用电信息采集系统告警事件海量,独立性强、辅助信息不足,难以开展后台分析工作。2. 用电信息分析耗时长。3. 所有分析工作均依靠人员的电能计量运维知识、经验,数据分析方式较单一,比较复杂的、尤其是电流波动异常的计量故障、窃电手段不能及时发现。
1.2 采集终端质量统计难
计量自动化系统虽然采集了终端上、下线的时间、数据采集情况,却没有基于时间维度,对终端掉线次数、在线无数据、数据采集失效等进行统计及简要分析。导致终端质量运维报告只能人工开展,常发生数据遗漏、统计难等问题。
1.3 用户用电数据传递难
很多用电客户交电费时才发现近期用电量激增,却并不知晓自身用电行为如何导致用电量发生,也无法获取有效、详细的用电信息,导致客户抱怨或投诉电表计费不准。如计量自动化系统能有效利用现有电能量数据形成客户用电报表,明确告知客户电量变化情形,帮助居民改变不科学的用电习惯,将有效提升客户满意度。
2 计量自动化系统电能量数据应用完善方向
2.1 引入数据挖掘技术,建立计量装置用电异常智能分析模块
为加强对现场计量装置、采集设备和配电网运行情况的监测,提高对用户用电行为异常分析的准确性,计量自动化系统需开发数据挖掘工具,建立计量装置用电异常智能识别及分析模块。
所谓数据挖掘、智能识别及分析,即是依据电力系统工作原理,通过典型窃电案例的分析,找出用电异常、计量异常的数据特征 ;并基于空间和时间,对各种电压、电流、功率因素等电能量数据进行多维度配置和叠加计算,根据不同数据项和算法特征设立阀值,建立各类型阀值指标体系及分析模型。最后通过定时运算从海量数据中准确、自动筛选存在用电异常、计量装置故障、违约用电窃电嫌疑的用户。当然智能识别出的用户异常事件涵盖率需达100%、准确度需达65% 以上,以确保无用电异常计量装置落网、缩短异常分析时间。
2.2 新增采集终端质量统计模块
应用终端上下线时间、数据采集告警等数据,基于时间维度设置采集终端掉线频率、终端数据异常公式、阀值,按厂家分类自动生成终端质量分析周、月、年报表。
2.3 持续完善数据接口,搭建用户互动平台
利用计量自动化系统功率因素、电压合格率等用电质量数据,设置告警信息,经人工筛选确认后通过95598系统短信平台提醒专变用户,避免功率因素低罚单发生。建立电费查询网页或手机APP,做好计量自动化数据接口,为低压集抄用户提供年、月、日电量数据、比对信息、电费清单,若日电量激增还提供短信提醒或手机APP告警,让用户安心用电放心缴费。
2.4 针对专变用户,推广应用智能电表
与多功能电子式电能表相比,智能电表在其传统计量功能外还具备用电信息存储、双向多种费率计量、用户端控制等功能。它还可为专变用户提供以下数据支撑远程应用 :1. 智能电表通过检测出电压波形畸形、谐波、不平衡等现象,提示电力电子设备、接地等故障可能发生,帮助用户远程管理用电设备。2. 随着技术发展智能电表可监控用户所有设备用电情况,并通过计量自动化系统与手机APP的搭配使用,用户可轻松获取用电设备每日用电数据、电费余额,方便供电公司更好地指导用户及时远程缴费、分时用电、节能减排,提升客户满意度。3. 为实现分布式电源计量、双向互动服务、智能家居等奠定基础。
3 效益分析
3.1 提高电能量数据管理工作效率,减少电量流失
如用电异常智能分析研发成功,电能量数据管理员排查量由数万条信息降低至数百条信息,大大缩短计量异常查找时间,及时处理计量故障,减少窃电时间、电量流失,对窃电行为形成有效的震慑,有效降低电网管理线损,提升企业经济效益。
3.2 提升运行计量终端质量,减少运维次数
采集终端分析报告能快速发现同一厂家或批次终端质量问题,为下一年度的终端轮换、终端采购提供有效依据,长期应用能优化终端整体质量,减少终端运维工作量。
3.3 用电服务多样化
用电客户关心两个问题 :用电电费。计量自动化系统能为用户提供准确、及时的用电信息,实现电能计量、计费的公平、公开、公正 ;通过智能电表帮助专变用户管理用电设备、开展用电管理 ;短信服务也减少缴费不及时产生的停电等,增进供、用电双方互动,提高客户满意度。
4 结语