摘要：电能计量故障问题不仅困扰电力企业的发展，也严重影响了国家的经济建设和的社会的稳定。如果电能计量出现异常，就会危害计量系统的安全运行，导致计量计费失准、计量差错，而计量差错的存在给电力部门与用户间的电费核算造成了不良影响，给双方实现公平公正的经济效益埋下了隐忧，给双方造成了巨大的经济损失，甚至危害到生命财产的安全。因此，对电能计量异常分析与处理就显得愈发重要。
关键词：电能计量装置；异常时段；计量自动化系统
概述：2016年某供电公司计量运维班共计接报、处理专变计量故障47份，其中29份故障运行时间超过90天。由于异常来源传统，主要通过抄表、用电检查、线损异常、客户反映等4种传统渠道来发现异常，运行专变计量装置计量异常发现效率一直较低，导致计量装置异常运行时段较长、电量追补困难，电量损失严重。
案例：某10kV高供高计专变用户，2016年4月16日抄表人员发现该用户负控终端掉线，计量运维人员核实到终端三相失压且终端、表计黑屏，客户正常用电，二次回路每相电流均不为零，随即停电检查，最终定位故障为电压互感器一次熔断器烧毁，需立即更换以恢复计量。在核实电量追补时段时，调取了计量自动化系统该计量装置的电压日冻结数据曲线进行追踪，发现该计量装置自2015年12月31日起A相失压，自2016年3月14日起 B相失压。直到2016年4月16日三相全失压，终端掉线现场运维才发现异常，A相失压107天，B相失压33天，C相失压1天。期间客户正常用电，因失压时段较长，在与客户沟通电量追补时困难较大，一方面对计量公平公正性难以得到保障，另一方面造成了供电企业电量损失。
案例分析：一方面抄表人员只关心实时电量（终端正常抄表、表计走字），由于缺乏计量运行方面的专业知识及责任心，难以在计量装置异常的初期及时发现、协调处理；另一方面，计量自动化现阶段无完善的计量装置运行情况监控模块，无法在第一时间发现计量装置异常，故导致了计量装置异常运行时段过长。
希望通过探索新方法来快速及时地诊断计量异常，降低运行专变计量装置异常时段。
计量自动化系统能够调取各供电单位专变计量装置日电压电流值，通过分析运行参数来诊断、筛查异常计量装置，做到尽早获取异常计量装置信息，现场排查、消缺。
一、电能计量设备异常状态监测原理：
1、计量电压异常监测。计量电压的监测指标包括：相电压突变量、断路器位置。
①相电压越限突变；
②相电压低于额定电压78%，相电流不低于15%Ib，经长延时（24小时）未恢复；
③无断路器分闸及检修信息。
2、计量电流异常监测。计量电流的监测指标包括：三相不平衡电流、相电流突变量、断路器位置。
①相电流突变量越限；
②三相负荷（为排除单相负荷的情况），电流不平衡的前提下，其中一相、两相或三相电流为零，经长延时（24小时）未恢复；
③无断路器分闸及检修信息。
3、反向功率监测。功率反向监测的指标包括：二次回路电流、二次有功功率及正、反向有功总电量。根据对有功功率反向异常特征的分析，有如下的监测原理：
①反向有功功率突变越限；
②出现反向电流（追踪24h未恢复）；
③反向有功总电量突变越限。
4、表计电量停走分析、监测。表计电量停走监测指标包括：二次回路电压、电流、二次瞬时有功功率、用电性质、断路器位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据表计电量停走异常特征的分析，有如下监测原理：
①二次回路电压突变（追踪对应分时示值为零时刻）；
②二次回路电流突变（追踪对应分时示值为零时刻）；
③分析该变压器用电性质，结合现场用电检查是否与远程监控运行参数一致；
④核实断路器变位情况。
二、计量运行参数提取、分析：
目前计量自动化系统此模块对计量装置接线方式暂无分类、对计量装置运行参数异常分析不准确，需对异常判定规则进行细分：
1、日电流电压样本提取（现有参数：①电压：每相日最大最小电压值、日平均电压值；②电流：每相日最大电流值）；
2、接线方式分类：按日平均电压值，应在±15%偏差进行接线方式分类。
相电压57.7V（高压三相四线）电压偏差范围：49.1V-66.3V；
相电压100V（高压三相三线）电压偏差范围：85V-115V；
相电压220V（低压三相四线）电压偏差范围：187V-253V。
3、电压异常判定规则：
选定接线方式后，对应的日电压最大值应小于78%Un，即：高压三相四线中A、B、C三相每相日电压Imax≤45V，高压三相三线中A、C两相每相日电压Imax≤78V，低压三相四线中A、B、C三相每相日电压Imax≤171.6V，诊断电压异常。
异常原因：高压熔断器熔断、二次电压回路断线、TV故障等。
4、电流异常判定规则：
筛选三相负荷不平衡[Ibal=（Imax-Imin）/average(Ia、Ib、Ic)≥0.5]
排除单相用电负荷，三相负荷情况下其中一相负荷为零（高压三相三线只判断A、C相），另外两相不小于0.1A。
异常原因：TA故障、二次回路断线、接线盒或TA二次电流被短接、TA配置过大等。
5、反向电量示值异常判断规则：
①日示值需量明细样本提取；
②筛选反向有功总示值大于2个字；
③排除小电、发电上网用户，对筛选出的样本异常逐一追踪日示值变化情况，连续2日走字诊断为异常。
异常原因：TA极性接反、电流电压回路跨相、计量自动化系统设置为取反向。
该供电公司通过对计量装置运行参数的分析、筛查，归类整理后立即抽取异常样本的10%到现场进一步核实，异常样本分析准确率达到了98.3%，另1.7%为计量自动化系统数据采集异常而非计量装置故障。
计量自动化系统对计量装置异常分析、诊断提供了有效的平台，但现阶段对参数异常分析存在缺陷，需利用现有参数辅以现场经验，人工加以逻辑判断才能成为精准的远程狙击武器。
该供电公司通过此种方式诊断出各类计量异常83起，按照紧急程度排序穿插进入周检工作进行消缺，完成对存量计量异常的精准打击，据统计，2017年第一季度新增计量故障异常时段降至7日以内，确实大幅降低了计量装置异常时段，该项工作已列入每月例行工作，这样一来对增量部分计量异常做到了提前预警，扭转了传统的坐等计量故障报送，而是提前预警、主动处理的全新局面，有效降低了电量损失及计量纠纷，提高了供电企业优质服务能力。
参考文献：
[1]肖勇，党三磊，张思建，危阜胜。《电能计量设备故障分析与可靠性技术》 ，中国电力出版社，2014（12）
[2]欧朝龙 。 《电能计量技术及故障处理》，中国电力出版社，2015（12）
[3]肖勇，周尚礼，张新建，化振谦。《电能计量自动化技术》，2011（10）
论文作者:金琦皓
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：异常论文; 电压论文; 装置论文; 电量论文; 电流论文; 相电压论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第8期论文;