电能计量管理信息系统的设计与分析

倪进超

摘要：电力系统相关技术不断更新与优化，用电用户信息采集方面的科学技术手段也在不断完善，我国许多地区都采用了智能电能表设备来精确统计用户的用电量，智能电能表在电力系统的日常运行中发挥出了重要的作用。电能计量自动化系统是基于现代智能技能、信息科技、通信科技等技术创建而成的智能系统，其由计算机系统、客户端、计量表、通信网络组成，在各部分的合作协同下得以运行，该系统与电力系统的融合，有效确保了电力电量信息记录的精准性和高效性，使得工作人员可以更精准的获取各个用户的用电量以及负荷水平，同时也为及时掌握了解非法工作设备、辨别故障装置、锁定计量故障、强化反窃电工作的效果提供了保障。本文主要对电能计量管理信息系统的设计与分析进行论述，详情如下。

关键词：电能计量管理信息系统；设计；分析

引言

电能计量是电力行业正常运行的关键，原有的集中式控制电网不再适合现阶段的用电模式需求。在当下存在的电网基本上都是单向的，只有不到二分之一的燃料产能能被转化为电能，并且没有废能回收，最主要的是发电站所输出的电能会沿着其输出路线造成10%的线路损耗，造成在高峰期不能满足电能需求的现象。由此智能电网这一概念逐渐在电力行业显现出来，已经被认为是目前电网设计的基础环节，能够通过自动化控制完成高效率的电能转换，从传感质量和信息可靠性等多个方面，提高电网的工作效率。

1电能计量远程采集系统概述

供电企业的电能计量远程采集系统是指供电企业在现有的电网的基础上，利用现代化的计算机技术、网络信息技术、存储技术以及自动化技术充分结合硬件和软件系统，实现硬件采集的数据信息进行通讯技术的传递，传递至电网的电能计量采集系统中以直观的数字或者图标的形式将其呈现出来。这种形式的采用极大地减少了电能计量过程中，供电企业需要深入到用电用户中去采集用电信息，减少了工作人员繁杂的统计计算任务，提高了电能计算的工作效率。利用电能计量远程采集系统能够通过软件系统实现多方面的电能信息的采集，并且将采集到的信息进行保存，有利于以后的工作查询，电能参数以数字或者是以图标的形式对电能信息进行显示，能够极大地方便供电企业工作人员对电网的运行状态进行判定。

2电能计量管理信息系统的设计与分析

2.1电能计量远程采集系统设计关键点

电能计量远程采集系统在进行设计时需要特别注意的是：1）在进行系统内部之间的网络设计时，要特别注意通信网络的选取，充分考虑道通信网络的容量、传输速度，以及可靠性。2）在进行主站的设计时，主站不仅需要在数据分析和处理能力方面有较大的速度和能力。在综合高级应用以及后期的设备增加方面的适用性也需要进一步扩展。3）变电站电能采集终端、配变以及用户采集终端需要保证具备良好的本地和远程通信基础，同时在数据的采集和传输方面要做到精确和准确。选择的电能计量表，要具备有可靠的电力数据采集、数据处理和分析等的作用，在电力数据的传递过程中要具备有良好的精确性和准确性。

2.2基于电能计量的线损异常自动检测系统软件设计

2.2.1设计通信数据传输管理模式

电网的线损异常检测主要是对采集到的电力信息进行分析和修正的环节，通过实时得到用户的电力负荷和用电状态，及时发现电网线路存在的异常情况。因此要对通信数据的传输模式进行有效管理，营造良好的用电环境，减少电力行业的经济损失，有效提高电网智能监控水平。首先在对数据采集的设备进行终端设计时须根据用户用电量的实时电量状态，将不同类型的通信方式合并成为一种相似性的结果，以该类型将数据上传至服务器。其次在主站机对所流经的电路网针对合并数据进行处理，要对采集到的数据进行清洗，在清洗完毕后所得数据会被分成两组，其一是在合理规划下的电力数据，其二是即刻须处理的电力数据。最后将分类好的电力数据信息按照对应的原数据进行合理规划，直接对即刻处理的电力数据定位到异常用户中，在不考虑空间结构的时间交叉性能上，将庞大的数据信息电力数据直接拆分。按照以数据流的走向为设计依据，制定通信数据的传输管理模式，以电网底层线路的最简单走向实现对整个数据的采集，在多个区域内都能够及时对获取信息进行更新和处理。

2.2.2KNN算法实现线损异常自动检测

根据建立好的评估模型对信号质量作出评估，则对于线损异常的判断则转换为分类问题，算法的输入项是判断指标，输出是正常或故障的分类标签。对线损的分析主要通过线损表、线损明细表和表码表，记录了线路某时间段的线损率、输入输出电量、用户用电信息等。根据这一数据来源，选取线损波动指标作为特征量输入算法。在进行相应分类后，对不同类型的信号数据进行计算，得到特征向量维度，标签未知，则利用Ｋ最近邻算法给出。

2.3用电异常分析方法

为了判定智慧城市背景下的用电异常用户情况,在本文设计的智能计量系统计算模块中引入用电异常分析算法,主要针对于短期、中长期、月度和年度时段内的异常用电信息。①短期时段。对于短期时间尺度的用电异常分析方法,需考虑短期用电数据的实时性。本文以测量得到的电压电流值作为基础判定数据,选用电压偏移系数和三相电流不平衡率作为用电异常的判断指标。②中长期时段。对于中长期时间尺度的用电异常分析方法,通过聚类分析得到该用电类别的典型用电负荷曲线,进而将需排查的用户与典型用电负荷曲线进行比较,找出用电异常嫌疑用户。③月度及年度时段。针对月度及年度用电数据的分析方法,选取台区线损合理的用户最近一个月或一年内的日用电量数据作为样本数据。

2.4采用多种形式创新电能计量设备巡查工作

电能计量采集系统需要运维人员定时定期对装置的安全性、稳定性和可靠性进行排查。在排查的过程中要重点对待拆迁区、老旧区的电能计量采集设备，因为老旧区和拆迁区经常会出现由于人为原因导致的电能计量装置的损坏。在运维人员进行巡查的过程中要仔细发现问题，第一时间处理问题，利用现代化的手段将问题及时反馈，保证电能计量采集运维的高效稳定运行。同时在巡查的过程中要注重利用现代化的技术手段，采用智能手持终端机等多种方式结合的巡查方式，保证其采集过程的严密性。供电企业要提升电能计量运维人员的采集质量，实现对采集质量的规范化要求，要求运维人员能够定期对工作进行总结分析，采用新型运维技术对其进行配置，提升电能计量采集运维的质量。

结语

电能计量远程采集系统的使用是供电企业不断进行改革和创新的一项重要项目。随着电力系统的不断扩展，电能计量远程采集系统仍需要不断地增加新的功能，解决现有的使用过程中的问题，更好地为供电企业和用电用户服务的价值。本文通过对电能计量采集系统进行概述和分析，阐述了电能计量远程采集系统在供电企业电力营销过程中的良好作用，有效提升了供电企业的电力营销的工作效率，提升了服务水平和管理质量，促进了我国电力企业的不断朝着智能化的方向发展。

参考文献

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