摘要：用电信息采集系统建设及智能电能表推广应用是我国建设坚强智能电网的重要组成部分，用电信息采集系统为营销业务系统提供用户实时用电信息数据，改变传统的营销、计量、抄收管理模式。文章通过用电信息采集系统负荷曲线模块，在线初步开展电能表错误接线判断。
关键词：用电信息采集系统；智能电能表；负荷曲线；错误接线判断
前言
用电信息采集系统能完成用户用电信息的实时采集、分析、处理和存储工作，有效提高了营销业务自动化处理程度，提高了营销管理整体水平，从而提高用户满意度。
1.用电信息采集系统简介
1.1用电信息采集系统架构
用电信息采集系统是坚强智能电网的重要组成部分，其利用先进的现代电子、存储、通信、自动化控制等技术，实现各类用电客户的用电数据实时采集、统计分析、数据存储，掌握用户用电信息，及时发现用电异常情况，对电力用户的用电负荷进行监测和控制，为实现远程集中抄表、有序用电、阶梯电价、智能费控等营销业务提供技术支持。用电信息采集系统由主站层、通信信道层、终端设备层三个部分组成。其中主站层由软件系统、数据库服务器、应用服务器、前置服务器、接口服务器、磁盘阵列、工作站、GPS时钟、防火墙以及相关的网络设备组成，主要完成数据采集、业务应用、控制执行、前置通信调度、数据库管理等功能。通信信道用于系统主站与终端之间的远程数据通信，包括光纤专网、230MHz无线专网、无线公网（GPRS、CDMA）等。终端设备是安装在现场的终端及计量设备，负责收集和提供整个系统的原始用电信息，包括专变采集终端、集中器、采集器以及智能电能表等。
1.2用电信息采集系统主要功能
1.2.1数据采集。根据不同业务对采集数据的要求，编制自动采集任务，包括任务名称、任务类型、采集群组、采集数据项、任务执行起止时间、采集周期、执行优先级、正常补采次数等信息，并管理各种采集任务的执行，检查任务执行情况。
1.2.2数据管理。主要包括数据合理性检查、数据计算分析、数据存储管理等。
1.2.3定值控制。主要是指通过远方控制方式实现系统功率定值控制、电量定值控制和费率定值控制功能。
1.2.4综合应用。主要包括自动抄表管理、费控管理、有序用电管理、用电情况统计分析、异常用电分析、电能质量数据统计、线损分析、变损分析和增值服务。
1.2.5运行维护管理。主要包括系统对时、权限和密码管理、终端管理、档案管理、配合其他业务应用系统、通信和路由管理、运行状况管理、维护及故障记录、报表管理等。
1.2.6系统接口。主要完成与其他业务应用系统的连接功能。
2.智能电能表功能介绍
智能电能表是指除具有准确计量用户使用的电能功能外，还具备远程停送电、异常报警、信息传输与交互等功能的电子式电能表。智能电能表是由测量单元、数据处理单元、通信单元等部分组成。据有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能，可实现本地和远程通信，能及时、完整、准确的获取电力客户用电信息，实现与客户、智能用电设备的信息交互与控制。
3错误接线判断
用电信息采集系统通过专变终端、集中器，读取高压专变用户电能表或公用变台区总表的电压、电流、功率以及功率因数等电能量数据，数据读取频率为从每天零点开始每间隔15分钟一次，一天形成96点数据。通过分析用户每天的96点数据，可以初步判断用户有没有错误接线、计量异常等情况。
3.1通过示值判断故障
3.1.1失压
如图1所示，该户为高供低计的专用变用户，从实时负荷曲线图可以看出计量装置的A相电压长期保持在120-140V之间，B、C相电压正常。经现场核实，A相电压二次回路螺母氧化导致接触不好，现场处理后恢复正常。
图1：失压处理前
图2：失压处理后
3.1.2失流
如图3所示，该户为高供高计专用变用户，从实时负荷曲线图可以看出Uab、Ucb两相电压正常，A相电流为零，C相电流正常。经现场核实，A相电流二次回路烧毁，现场处理后恢复正常。
图3：失流处理前
图4：失流处理后
3.2 通过方向判断电流极性
如图5所示，该户为高供低计用户，从实时负荷曲线图可以看出Ib电流方向为反向，其余两相正常。经现场核实，B相电流互感器二次回路极性接线，现场整改后恢复正常，如图6所示。
图5：电流极性反调整前
图6：电流极性反调整后
3.3 通过功率因素判断接线
3.3.1 A相小电流时为负
如果所示，某用户A相电流很小时方向显示为负，那么这种情况下是否一定是接线错误呢？
图7：A相小电流时为负值
三相三线两元件电能表分相计量时，电流方向是根据该计量元件的功率值进行判断的，假设Uab=Ucb =100V，Ia=Ic=0.01A，用户变压器空载时，功率因素较低，假设功率因素角在68度左右，则计算如下：
P1=UabIacos30°+φ
=100×0.01×cos（30°+68°）
=-0.139
P2=UcbIccos30°-φ
=100×0.01×cos（30°-68°）
=0.788
由于电能表显示的电流方向是根据功率值来判断的，因此此时电流显示为“-Ia”是正确的。
3.3.2 跨相
三相三线两元件电能表在正常运行情况下，假设功率因素为0.96，功率因素角为16度，则第一元件功率因素为cosφ1=cos30°+16°=0.69，第二元件功率因素为cosφ2=cos30°-16°=0.97，即第一元件功率因素比第二元件功率因素要低，逆相序时相反。
图8：正常时的功率因素
三相三线两元件电能表如果发生跨相，假设功率因素为0.96，功率因素角为16度，则第一元件功率因素为cosφ1=cos90°+16°=-0.27，第二元件功率因素为cosφ2=cos90°-16°=0.27，即在三相基本平衡的情况下，第一、第二元件功率因素在数值上基本相等，且远低于正常值。图9所示为跨相时第一、第二元件实际功率因素，图10为调整后第一、第二元件实际功率因素。
图9：跨相时功率因素
图10：跨相调整后功率因素
4.结束语
随着智能电能表建设的“全覆盖、全采集”，用电信息采集系统的建设工作已基本完成，随之而来的就是如何结合营销各岗位特点开展深化应用工作。本文所阐述的基于用电信息采集系统进行电能表错误接线初步判断工作，可以为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类计量装置周期检验、计量装置故障排除等工作提供有效的科技手段，大大提高了工作效率，做到快速有效的开展相关工作。
参考文献：
[1]《电力用户用电信息采集系统功能规范》。北京：中国电力出版社，2010.
[2]《智能电能表功能规范》。北京：中国电力出版社，2010.
[3]陈盛、吕敏。电力用户用电信息采集系统及其应用[J]，供用电，2011.
[4]《大众用电》，湖南，2012.
论文作者:方家文,周启涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/14
标签：功率论文; 信息论文; 因素论文; 电能表论文; 采集系统论文; 元件论文; 用户论文; 《电力设备》2017年第28期论文;