地磅廠家關(guān)于應(yīng)用計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)查找計(jì)量異常的方法

主要介紹了在實(shí)踐中應(yīng)用計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)出的計(jì)量運(yùn)行數(shù)據(jù)查找并判斷計(jì)量異常的兩種常用方法—功率比較法及電流換算電量法，論述了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用范圍等。

0.引言

引言

一個(gè)供電營(yíng)業(yè)區(qū)有數(shù)量龐大的電能計(jì)量裝置，大量計(jì)量裝置或者在新裝時(shí)檢驗(yàn)不到位，或者在長(zhǎng)期運(yùn)行中由于人為因素（如竊電或私自更動(dòng)計(jì)量裝置）或非人為因素而異常運(yùn)行。現(xiàn)在非居民的計(jì)量裝置都安裝了計(jì)量終端，計(jì)量裝置的運(yùn)行狀況可以通過(guò)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)在辦公室的電腦顯示出來(lái)。因此，我們可通過(guò)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)出計(jì)量裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)，經(jīng)分析、判斷，尋找出一些疑似運(yùn)行狀況異常的計(jì)量裝置，然后到現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)處理。這樣在辦公室即可開(kāi)展工作，代替工作量極大的現(xiàn)場(chǎng)全面檢查，出現(xiàn)計(jì)量異?？梢院芸彀l(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理，提高了工作效率和工作質(zhì)量，節(jié)省了大量人力、物力。

1.計(jì)量異常簡(jiǎn)介

計(jì)量異常（包括竊電）的形式有很多種，常見(jiàn)的有欠壓、斷

流、接線錯(cuò)誤、電表與終端數(shù)據(jù)差異大等。這些計(jì)量裝置的異常狀態(tài)可以從計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中反映出來(lái)。

計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)可以導(dǎo)出的數(shù)據(jù)類(lèi)型包括電流、電壓、有

功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、視在功率、電壓相位角、電流相位角，數(shù)值包括一次值、二次值（實(shí)際應(yīng)用中建議導(dǎo)出二次值，再換算到一次值），時(shí)間類(lèi)型包括時(shí)間點(diǎn)、時(shí)間段。

2.基于計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)的計(jì)量異常處理

基于計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)的計(jì)量異常處理一般步驟如下：（1）對(duì)所研究的供電區(qū)域先以時(shí)間點(diǎn)導(dǎo)出數(shù)據(jù)（因?yàn)橐獪p少數(shù)據(jù)量），按各個(gè)計(jì)量異常項(xiàng)目對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，初步篩選出可疑的計(jì)量裝置；（2）對(duì)具體的可疑計(jì)量裝置以時(shí)間段導(dǎo)出數(shù)據(jù)，作多角度分析，以進(jìn)一步確定可疑計(jì)量裝置是否異常；（3）到現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)和處理。

2.1功率比較法

根據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)對(duì)欠壓、斷流進(jìn)行篩選，操作上很簡(jiǎn)單，這里不作論述。實(shí)踐中，最常用到的是按功率項(xiàng)篩選，這里先說(shuō)明表中數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。所有功率數(shù)據(jù)是以絕對(duì)值顯示出來(lái)的，因此當(dāng)有分相出現(xiàn)負(fù)功率時(shí)（電流與電壓夾角大于90°而出現(xiàn)負(fù)功率），各分相功率相加的和就與總功率有差異，如以 A、B、C分別表示ABC三個(gè)分相的功率，則總功率的大小有下面幾種情況：（1）總功率=A+B+C；（2）總功率=A+B-C；（3）總功率=A-B+C；（4）總功率=-A+B+C；（5）總功率=-A-B+C；（6）總功率=-A+B-C；（7）總功率=A-B-C。這些情況的出現(xiàn)可能是計(jì)量裝置異常引起的，也可能是計(jì)量裝置正常但出現(xiàn)了特殊負(fù)荷（如大電感設(shè)備、大電容設(shè)備的投入）導(dǎo)致的。

在正常情況下，各分相功率的和等于總功率，當(dāng)出現(xiàn)各分

相功率的和不等于總功率時(shí)，就需要將計(jì)量裝置納入可疑目標(biāo)了。用各分相功率和與總功率進(jìn)行比較，我們稱(chēng)為功率比較法。導(dǎo)出的數(shù)據(jù)利用EXCEL電子表格實(shí)現(xiàn)功率比較法是很容易的，我們可以插入一列，記為功率和，然后在該列輸入公式計(jì)算各分相的功率和；計(jì)算出功率和后，我們?cè)僭诒砀裰胁迦胍涣?，記為功率比較，求出總功率/功率和的結(jié)果。一般情況下，這個(gè)功率比較的結(jié)果是一個(gè)很接近1的數(shù)，當(dāng)某個(gè)計(jì)量裝置的功率比較結(jié)果明顯偏離1時(shí)，例如小于0.8，就要將這個(gè)計(jì)量裝置納入疑似異常目標(biāo)了。

功率比較法的缺點(diǎn)：當(dāng)初步確定了某個(gè)疑似計(jì)量裝置時(shí)，再用功率比較法按不同時(shí)間點(diǎn)來(lái)考察計(jì)量裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)，卻常遇到這種情況：有的時(shí)間點(diǎn)總功率與各分相功率和有差異，有的時(shí)間點(diǎn)總功率與各分相功率和一致，結(jié)果查了半天仍然得不到一個(gè)明確的結(jié)論。如果沒(méi)有足夠可信的結(jié)論而到現(xiàn)場(chǎng)核查，常常得不到想要的結(jié)果，這就白白浪費(fèi)了人力、物力。顯然，在用功率比較法進(jìn)一步確定某一個(gè)具體的計(jì)量裝置是否異常時(shí)，效果常常不能令人滿意，究其原因，這種方法采用時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行判斷，當(dāng)造成計(jì)量裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)疑似異常的原因不止一種且其處于隨時(shí)間而動(dòng)態(tài)變化的情況下（這種情況恰恰是一種常態(tài)），就難以從總體上作出正確的判斷。

2.2電流換算電量法

在實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)了一種在判斷某一個(gè)具體的計(jì)量裝置是否異常時(shí)有較高效率和較高可信度的方法—電流換算電量法。具體如下：在計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)時(shí)，時(shí)間類(lèi)型選取時(shí)間段（例如一個(gè)月），導(dǎo)出時(shí)間每相隔15 min的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的各相的電流值，然后計(jì)算這些電流的平均值，再用電流平均值計(jì)算出這個(gè)時(shí)間段的電量，然后與營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)抄錄的電量或計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)出的電量相比較，沒(méi)有明顯差異則可判斷計(jì)量裝置運(yùn)行正常，有明顯差異則可判斷計(jì)量裝置運(yùn)行異常。

電流平均值之所以能計(jì)算出相應(yīng)時(shí)間段的電量，原因如下：電壓U、功率因數(shù)cos φ看作常量，電流I是變量，一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的電量就是瞬時(shí)功率對(duì)時(shí)間dx的積分，用近似值表示就是電量W=P1× t+P2× t+…+Pn× （t圖1）。

應(yīng)用中有如下簡(jiǎn)化公式（I為一次電流值）：

高壓計(jì)量每月用電量：W高 =1.732×10 kV×Ia ×cos φ×

24 h×每月天數(shù)。

低壓計(jì)量每月用電量：W低=3×0.23 kV×Ia×cos φ×24 h×

每月天數(shù)。

實(shí)際應(yīng)用中，cos φ可首先作為一個(gè)常量，而只將電流平均值Ia作為一個(gè)變量來(lái)計(jì)算，在驗(yàn)證階段再驗(yàn)證cos φ的大小，這

樣可以簡(jiǎn)化計(jì)算，方便應(yīng)用而又不影響結(jié)果。

2.2.1 電流換算電量法的優(yōu)點(diǎn)

對(duì)于具體某個(gè)計(jì)量裝置是否存在計(jì)量異常的判斷，采用電流換算電量法可以做到高效率和高可信度。

（1）電流換算電量法的高效率：這個(gè)方法最大的計(jì)算量在于求電流平均值，而在EXCEL電子表格中求平均值是很容易的（圖2）。實(shí)際上從計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)到計(jì)算出相應(yīng)時(shí)間段的電量，人工操作的步驟不多，故效率高。（2）電流換算電量法的高可信度：電能表采集到的電流數(shù)據(jù)在一般情況下是基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)（當(dāng)然也有例外），按照這個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)換算出的電量可作為實(shí)際用電量的參考值，而計(jì)量裝置在異常情況下運(yùn)行都會(huì)出現(xiàn)明顯的少計(jì)電量，故通過(guò)電量

對(duì)比，就可得到一個(gè)可信度高的結(jié)論。

2.2.2 電流換算電量法的缺點(diǎn)

當(dāng)然，電流換算電量法也不是完美的方法，它至少有一個(gè)死穴—當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的電流互感器變比與檔案資料不一致時(shí)，它無(wú)法判斷出計(jì)量裝置是否存在計(jì)量異常，因?yàn)槌浀降碾娏颗c換算到的電流一次值都是電表的二次數(shù)值乘以電流互感器

的變比而來(lái)的[5]。

2.3分析比較

總的來(lái)說(shuō)，功率比較法是一種分析判斷法，適用于多個(gè)計(jì)量裝置按時(shí)間點(diǎn)的初步篩選，在一些特殊情況下也可直接判斷出計(jì)量異常的類(lèi)型。電流換算電量法是一種綜合判斷法，能夠過(guò)濾掉很多非實(shí)質(zhì)性數(shù)據(jù)，適用于對(duì)具體某個(gè)計(jì)量裝置按時(shí)間段進(jìn)行判斷。兩者配合使用，查找計(jì)量異常能夠得到更好的效果。

3.結(jié)語(yǔ)

從電能表采樣數(shù)據(jù)到最終以數(shù)據(jù)形式在電子表格中顯示出來(lái)，中間受到很多動(dòng)態(tài)的、不明確的因素影響，并非嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為提高判斷的準(zhǔn)確度，應(yīng)盡量從更多角度、采用更多方法去判斷，而某個(gè)方法能夠提高判斷的準(zhǔn)確度和效率，就是一種提高。

本文針對(duì)我們的工作實(shí)踐簡(jiǎn)要介紹了應(yīng)用計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)查找計(jì)量異常的一些方法，應(yīng)用效果較好。如何在多因素、動(dòng)態(tài)因素影響著的數(shù)據(jù)中，排除假數(shù)據(jù)，找出關(guān)鍵點(diǎn)，以提高判斷的效率和可信度？我們相信，必然還有更多更有效的方法未被我們發(fā)現(xiàn)。