地磅厂家关于应用计量自动化系统查找计量异常的方法

地磅厂家关于应用计量自动化系统查找计量异常的方法

主要介绍了在实践中应用计量自动化系统导出的计量运行数据查找并判断计量异常的两种常用方法—功率比较法及电流换算电量法，论述了两种方法的优缺点以及适用范围等。

0.引言

引言

一个供电营业区有数量庞大的电能计量装置，大量计量装置或者在新装时检验不到位，或者在长期运行中由于人为因素（如窃电或私自更动计量装置）或非人为因素而异常运行。现在非居民的计量装置都安装了计量终端，计量装置的运行状况可以通过计量自动化系统在办公室的电脑显示出来。因此，我们可通过计量自动化系统导出计量装置运行数据，经分析、判断，寻找出一些疑似运行状况异常的计量装置，然后到现场核实处理。这样在办公室即可开展工作，代替工作量极大的现场全面检查，出现计量异常可以很快发现并及时处理，提高了工作效率和工作质量，节省了大量人力、物力。

1.计量异常简介

计量异常（包括窃电）的形式有很多种，常见的有欠压、断

流、接线错误、电表与终端数据差异大等。这些计量装置的异常状态可以从计量自动化系统的数据中反映出来。

计量自动化系统可以导出的数据类型包括电流、电压、有

功功率、无功功率、功率因数、视在功率、电压相位角、电流相位角，数值包括一次值、二次值（实际应用中建议导出二次值，再换算到一次值），时间类型包括时间点、时间段。

2.基于计量自动化系统导出数据的计量异常处理

基于计量自动化系统导出数据的计量异常处理一般步骤如下：（1）对所研究的供电区域先以时间点导出数据（因为要减少数据量），按各个计量异常项目对数据进行筛选，初步筛选出可疑的计量装置；（2）对具体的可疑计量装置以时间段导出数据，作多角度分析，以进一步确定可疑计量装置是否异常；（3）到现场核实和处理。

2.1功率比较法

根据导出的数据对欠压、断流进行筛选，操作上很简单，这里不作论述。实践中，最常用到的是按功率项筛选，这里先说明表中数据的特点。所有功率数据是以绝对值显示出来的，因此当有分相出现负功率时（电流与电压夹角大于90°而出现负功率），各分相功率相加的和就与总功率有差异，如以 A、B、C分别表示ABC三个分相的功率，则总功率的大小有下面几种情况：（1）总功率=A+B+C；（2）总功率=A+B-C；（3）总功率=A-B+C；（4）总功率=-A+B+C；（5）总功率=-A-B+C；（6）总功率=-A+B-C；（7）总功率=A-B-C。这些情况的出现可能是计量装置异常引起的，也可能是计量装置正常但出现了特殊负荷（如大电感设备、大电容设备的投入）导致的。

在正常情况下，各分相功率的和等于总功率，当出现各分

相功率的和不等于总功率时，就需要将计量装置纳入可疑目标了。用各分相功率和与总功率进行比较，我们称为功率比较法。导出的数据利用EXCEL电子表格实现功率比较法是很容易的，我们可以插入一列，记为功率和，然后在该列输入公式计算各分相的功率和；计算出功率和后，我们再在表格中插入一列，记为功率比较，求出总功率/功率和的结果。一般情况下，这个功率比较的结果是一个很接近1的数，当某个计量装置的功率比较结果明显偏离1时，例如小于0.8，就要将这个计量装置纳入疑似异常目标了。

功率比较法的缺点：当初步确定了某个疑似计量装置时，再用功率比较法按不同时间点来考察计量装置的运行数据，却常遇到这种情况：有的时间点总功率与各分相功率和有差异，有的时间点总功率与各分相功率和一致，结果查了半天仍然得不到一个明确的结论。如果没有足够可信的结论而到现场核查，常常得不到想要的结果，这就白白浪费了人力、物力。显然，在用功率比较法进一步确定某一个具体的计量装置是否异常时，效果常常不能令人满意，究其原因，这种方法采用时间点数据来进行判断，当造成计量装置运行数据疑似异常的原因不止一种且其处于随时间而动态变化的情况下（这种情况恰恰是一种常态），就难以从总体上作出正确的判断。

2.2电流换算电量法

在实践中，我们发现了一种在判断某一个具体的计量装置是否异常时有较高效率和较高可信度的方法—电流换算电量法。具体如下：在计量自动化系统导出数据时，时间类型选取时间段（例如一个月），导出时间每相隔15 min的各个时间点的各相的电流值，然后计算这些电流的平均值，再用电流平均值计算出这个时间段的电量，然后与营销系统抄录的电量或计量自动化系统导出的电量相比较，没有明显差异则可判断计量装置运行正常，有明显差异则可判断计量装置运行异常。

电流平均值之所以能计算出相应时间段的电量，原因如下：电压U、功率因数cos φ看作常量，电流I是变量，一个时间段内的电量就是瞬时功率对时间dx的积分，用近似值表示就是电量W=P1× t+P2× t+…+Pn× （t图1）。

应用中有如下简化公式（I为一次电流值）：

高压计量每月用电量：W高 =1.732×10 kV×Ia ×cos φ×

24 h×每月天数。

低压计量每月用电量：W低=3×0.23 kV×Ia×cos φ×24 h×

每月天数。

实际应用中，cos φ可首先作为一个常量，而只将电流平均值Ia作为一个变量来计算，在验证阶段再验证cos φ的大小，这

样可以简化计算，方便应用而又不影响结果。

2.2.1 电流换算电量法的优点

对于具体某个计量装置是否存在计量异常的判断，采用电流换算电量法可以做到高效率和高可信度。

（1）电流换算电量法的高效率：这个方法最大的计算量在于求电流平均值，而在EXCEL电子表格中求平均值是很容易的（图2）。实际上从计量自动化系统导出数据到计算出相应时间段的电量，人工操作的步骤不多，故效率高。（2）电流换算电量法的高可信度：电能表采集到的电流数据在一般情况下是基础的数据（当然也有例外），按照这个基础数据换算出的电量可作为实际用电量的参考值，而计量装置在异常情况下运行都会出现明显的少计电量，故通过电量

对比，就可得到一个可信度高的结论。

2.2.2 电流换算电量法的缺点

当然，电流换算电量法也不是完美的方法，它至少有一个死穴—当现场的电流互感器变比与档案资料不一致时，它无法判断出计量装置是否存在计量异常，因为抄录到的电量与换算到的电流一次值都是电表的二次数值乘以电流互感器

的变比而来的[5]。

2.3分析比较

总的来说，功率比较法是一种分析判断法，适用于多个计量装置按时间点的初步筛选，在一些特殊情况下也可直接判断出计量异常的类型。电流换算电量法是一种综合判断法，能够过滤掉很多非实质性数据，适用于对具体某个计量装置按时间段进行判断。两者配合使用，查找计量异常能够得到更好的效果。

3.结语

从电能表采样数据到最终以数据形式在电子表格中显示出来，中间受到很多动态的、不明确的因素影响，并非严格的对应关系，为提高判断的准确度，应尽量从更多角度、采用更多方法去判断，而某个方法能够提高判断的准确度和效率，就是一种提高。

本文针对我们的工作实践简要介绍了应用计量自动化系统查找计量异常的一些方法，应用效果较好。如何在多因素、动态因素影响着的数据中，排除假数据，找出关键点，以提高判断的效率和可信度？我们相信，必然还有更多更有效的方法未被我们发现。