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摘要：在电力企业运营过程中，良好的监测方法和适当的技术改进是保障电力计量工作顺利运行的前提。计电体系是一个有机整体，不同工作环节在其中发挥着各自的作用。我国地域广泛，为了建立适宜通用的计电标准需要对计电装置在不同环境下产生的故障进行分析处理，针对所发现的问题及时记录并采取相应的完善措施，帮助完善计电过程的监测，促进电力企业的有序运营。本文分析了我国电力计量过程中的常见故障，通过论述不同监测方法的侧重点和相关注意事项，为企业计电过程中管理和维护治理提供更优选择。
关键词：电力计量；装置异常；原因；监测方分析
1电力计量装置故障原因分析
1.1 常见装置故障
环境变化、使用时间较长、配备设备不满足要求等情况是导致电力计量装置在实际使用过程中产生故障的常见原因，通常直接表现为电能计量柜故障、电流互感器无法正常工作等现象。排除人为破坏的因素，电力计量装置故障的引发通常在装置使用达到一定时长后，计电工作人员通常根据计量数据准确性以及计量设备综合误差比判断装置是否经常出现故障。其中设备综合误差为电能表、互感器合成、电压互感器二次导线压降三者多引起的误差总和，每个装置的元件生产、实际工作参数、运行环境等对所产生误差大小都存在一定程度的影响。我国电力部门目前尚未出台电力装置监管的相关执行措施，电力装置的实时监测难以保障，降低计量装置故障任重道远。
1.2 电力系统的干扰
电力系统所含内容繁杂，各装置间相互影响。系统的变化也会对计量装置的使用造成干扰，产生较大的计量综合误差。其中谐波污染是引发这一现象的主要原因，电力谐波会造成用电设备的额外电能消耗，造成设备升温，降低其使用寿命。现有的感应式电能表工作区域局限于较小的频带范围，谐波污染的存在会干扰其正常计量。
2电力计量装置的异常监测方法
2.1 技术特征分析
为合理选择电力计量装置的异常监测方法，首先应围绕电力计量装置异常的技术特征开展分析，结合工作实践不难发现，电能计量装置异常的出现常伴随着工作状态、环境的变化，相关性能状态量、参数也会随之出现明显异常，这种异常会最终在电压回路、计量电流、功率因素三个方面，具体表现如表1所示。当异常状态发生时，电能计量装置中的监视装置一般会发出一定的指示信号或报警，但并非所有电能计量装置都存在监视装置，这必须得到重点关注。
表1 电力计量装置异常带来的参数、性能状态量影响
2.2 基本监测方法选择
2.2.1 计量电压异常监测
计量电压异常监测属于常见的电力计量装置异常监测方法，这一监测主要围绕三相不平衡电压、相电压、相电压的突变量、断路器位置展开，如出现相电压低于正常状态下额定电压30%且额定电流低于相电流15%的情况，便可以初步断定电力计量装置电压出现异常；如果出现三相不平衡电压、相电压突变量均超过一定限度且经延时没有恢复正常，同样可判断电力计量装置电压出现异常。
2.2.2 计量电流异常监测
计量电流异常监测同样可较好服务于电力计量装置异常监测，三相不平衡电流、相电流、相电流突变量、断路器位置。如三相不平衡电流、相电流突变均超过一定限度，且经延时没有恢复正常，便可以初步判断装置出现电力异常；如出现电能表电流回路检测元件发生动作，且没有断路器分闸与检修信息情况，同样可判断电流异常出现。
2.2.3 功率因数异常监测
功率因数异常监测的指标包括断路器位置、荷载功率因数，而结合表1提供的功率因数异常特征，如出现功率因数突变量超过合理界限情况，没有断路器分闸与检修信息，且经延时没有恢复正常，即可判断装置出现功率因数异常。
2.2.4 信号、宏观状态量异常监测
信号异常监测、宏观状态量异常监测同样可较好服务于电力计量装置异常监测，基于前者的监测可围绕电能表自检误差信号、计量柜内部监视继电器信号、内部电流回路检测信号展开，后者则可以围绕负荷状态量、性质、运行方式出现的变化开展宏观分析，如发现负荷曲线异常及超过一定界限的负荷累积电量变化，且经延时没有恢复正常，即可判断故障出现。此外，状态量异常还会表现为线损率与变损率越限，这同样需要得到重视。
2.3 异常监测系统应用
2.3.1 基本思路
虽然上述电能计量装置异常监测方法均具备较高实用性，但为了满足我国电力事业的发展需要，各地电力部门必须建立电能计量装置异常监测系统，由此即可进一步提高电力计量装置的异常监测水平。电能计量装置异常监测系统建设需遵循《电能计量装置技术管理规程》（DL/T448-2016），并重点关注电能表、电压电流互感器、二次回路，由此即可最终开展电能计量装置整体异常的监测与评估。
2.3.2 方案设计
围绕电能表异常的监测与评估需围绕10个状态量展开，状态量可细分为电能表用户、电能表单体、电能表群体，其中电能表用户包括用户类型、电能表用户信誉，电能表单体包括运行时间、基本误差、运行误差、在线监测，电能表群体包括家族缺陷、批次退货、误差分散性、批次运行故障；电压电流互感器的监测与评估需围绕互感器单体的基本误差、运行误差、运行时间、在线监测结果展开；二次回路的监测与评估需通过分制对二次回路状态进行表述，0分、100分分别代表最差状态与最佳状态；电能计量装置整体异常监测与评估需围绕电能表评估、电压互感器评估、电流互感器评估、二次回路评估展开，四者可表示为G、P、C、H，权重系数分别为0.35、0.2、0.2、0.15，电能计量装置整体异常监测与评估得分为Z，具体计算如公式（1）所示。
2.3.3 具体设计
为满足电力计量装置的异常监测需要，本文研究的电能计量装置异常监测与评估系统应由六大功能模块组成，分别为系统管理、状态评估、告警管理、在线校验、在线监测、基础信息。系统的具体结构则能够细分为主站层、站控层、间隔层/过程层，其中主站层可细分为结果表示层、计量服务层、基础服务层，站控层可细分为接入层和采集层，其中接入层包括数据适配、协议适配、数据规范、数据存储。此外，系统功能还可以细分为高级应用和基础服务两部分，高级应用包括在线监测、在线校验、状态评估，基础服务包括基础资源管理服务、故障报警管理服务、系统类服务、其他，具体设计如表2所示，图1为系统技术架构图，由此即可更深入了解电能计量装置异常监测系统。
表2 系统功能细化设计
3结语
社会生产力的提升发展促进了我国各行各业的发展，作为行业生产的基本需求，电力资源的供求量也随之上升，某些企业为了减少电费额度而私自拆卸改装电表 ；某些偏远地区为了满足自身供电需求而私自搭接电线，这类行为都会对供电企业的电力计量装置产生不利影响。当供电需求上涨时，我国电力系统中的电子技术容易增加谐波源的负荷，随之而来的是频繁的电压、电流波动，这类现象会使得计量装置难以正常工作，时间一长会对装置的内部造成一定程度的损害。抄表是电力企业计电量的主要方式，相关工作人员需按时对所负责区域的用电量进行登记和统一，当电力计量装置出现异常状况时需报备登记，核查故障产生原因。随着电力计量装置的增加，传统的装置检测方式消耗了大量的人力资源，且容错率较低。
参考文献
[1]仇娟.电力计量装置的异常原因分析及监测方法研究[J].自动化与仪器仪表,2017(12):23-24+27.
[2]李煜龙,何福元,李金华.电力计量装置异常原因分析及监测探讨[J].山东工业技术,2017(22):189.
论文作者:刘招
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/15
标签：装置论文; 异常论文; 电力论文; 电能论文; 误差论文; 状态论文; 电能表论文; 《当代电力文化》2019年第05期论文;