(国网山东郓城县供电公司 山东郓城 274700)
摘要：数字化用电监察技术的应用，能够对用户用电情况、电力安全进行有效的监督，并实现了即时通信，很大程度上减少了现场人员的工作量，提升电力工作的效率，保证电力系统安全稳定有序的进行。
关键词：3G无线网络；用电检查装置；移动终端；智能监控
一、数字化监察技术在电力系统中应用的必要性
电力企业在发展过程中，必须重视与用户之间的沟通，了解客户的需求，而用电管理就是企业与客户沟通的门户，体现了电力企业的形象，用电管理的有效性以及合理性关系电力企业的经济效益，在社会和谐构建方面也具有很大的意义。目前各行各业对电力需求量逐渐的增多，在供电过程中会产生大量的信息，这些信息主要包括用电合同、客户档案、原始数据、电量计费信息、电力设备台账等等，信息量相当庞大。如果靠人力对这些信息进行统计、分析与处理，不仅效率非常低，而且会增大错误发生率。建立数字化监察平台，利用计算机技术以及网络技术，方面对用电信息的管理与操作，还能增加电力企业内部稽查的透明度，避免了人工处理与操作失误情况。进行外部稽查过程中，利用数字化监察技术，能够缩短稽查周期，提升电力供电的可靠性能。
二、基于3G无线网络的用电检查装置
（一）装置的硬件设计
本系统用电检查装置硬件平台由电能信号测量模块和数据收集处理模块及信息显示模块组成。其中电能信号测量模块采用 DSP架构, 充分利用 DSP 稳定高速的特点对电能的各项参数进行测量，数据收集处理模块采用 ARM 架构, 充分利用 ARM 多任务及标准化的外设接口的特点, 通过 RS485 接口（7 路），CAN 口（1 路）及网口采集数据，处理数据, 并通过 RJ45 口将数据输出。数据显示模块采用 ARM Cortex-M3 芯片, 主要完成数据的本地显示。以上模块彼此独立，又通过网络互连达到统 一，提高整个系统的稳定性和可靠性。
用电检查装置的硬件主要分为几大部分。
（1）供电电源。（2）用电检查装置系统管理硬件平台。（3）ADI DSP BF518 电力测控硬件平台。（4）人机界面 LM8963 硬件平台。
用电检查装置系统管理硬件平台主要实现两种功能。
（1）对外实现与服务器的通讯连接；（2）对内实现与电力仪表的通讯，采集电力数据，分析电力故障，并上报服务器。
（二）用电检查装置的理论分析
在用电检查系统中，通常需要监测用户变电所电气设备装置及馈线回路的运行状况，以分析判断电力运行是否正常，只有通过采样到实时的电力数据，才能做出正确分析判断，因此在用电检查系统中电力采样至关重要。除了电力采样之外，同时还需要对一些开关量的采集，以及水浸检测，入侵检测，现场温湿度和视频等。用电检查系统中采用的傅里叶交流采样算法。
（三）用电检查装置的系统方案
根据某地区电力公司《用电检查工作标准》相关规定，将原先人工巡视的用电检查内容通过无线传输实现远程在线工作，实时掌握客户变电站各种电气设备运行情况。首先从客户变电站采集实时数据，送入用电检查现场检测装置模块，经模块处理后，相关数据通过3G 无线网络传输至管理服务器，最后由用电检查员在计算机终端进行登录查看和有关数据分析以及工作指令执行，在非工作时间可以通过移动终端（手机）进行工作。为此该系统包括前端嵌入式用电检查监测装置、权限管理服务器、客户端三部分组成，安全可靠，适应各类工业现场恶劣环境，可以跨平台、跨区域，实现任何时间、任何地点无缝接入该系统，并随时监控各类用户变电站的电力参数及环境状况。
用电检查装置软硬件平台：硬件采用三星 ARMS3C6410 平台，嵌入式 linux系统，ADIDSP 测控模块。
权限管理服务器软硬件平台：硬件平台采用 intel x86-64 平台架构，操作系统为 linux server（ubuntu server11.10 64-bit）。
客户端平台：硬件平台为 intel-x86/ARM 平台，操作系统平台为windows/linux/ios/android。
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（四）用电检查系统工程应用
1、项目概况
某城市公园管理处，现有 7 个电力用户变电站，用户变电站分布较为分散，距离较远，依靠传统的用电检查作业方式较难进行有效的工作。
用电检查作业需求
实时监测用户变电站关键电力参数并具有预警功能、箱变具有入侵、烟感、水浸报警功能、电能质量监测、3G 智能手机实时监测。
3、项目实施情况
（1）现在各用户变电站加装用电检查装置，同时将用户变电站各回路主要电力参数信息上传（电流、电压、功率因素、电量、谐波、开关状态等）。
（2）变压器温控仪接入用电检查装置，实时监测变压器三相温度以及历史最高值。
（3）低压进线柜接入三相电流、三相电压信号，实时监测各种电能质量参数，包括有功、无功、正序电流电压、负序电流电压、电流电压的 1-31 次谐波分量、计量等。
（4）重要的状态量（如：门禁、烟感、水浸、温湿度）通过前端智能装置及传感器接入用电检查装置。
（5） 用电检查装置自身状态监测：3G 信号强度、运营商信息、机内温度、后备电池电量等信息。
4、工程案例使用效果
（1）正常巡检功能
本工程案例除了实现供电企业用电检查人员实施远程监测客户用电状况外，还可供用户的内部电气管理部门做为日常管理应用。用户变电站值班电工可以不到现场，对下辖用户变电站进行日常巡检，可以做到无人值守或少人值守，可以了解到电力设备所有的电力参数、开关状态，同时能够实时查看门禁、水浸、烟感、温湿度等环境参数。为优化电力设备管理提供依据。
（2）故障报警功能
无线用电检查系统配置多种故障类型报警，主要针对常用高低压断路器、电力变压器、电压互感器、电流互感器等主要电气设备异常和故障运行状态。例如计量用的电压互感器（俗称 PT）断线报警，当由于电网不稳定、人为等因素引起的 PT 断线，用电检查装置就会形成报警信息，通过短信方式通知系统设定的手机号码，同时通过声光报警方式推送到在线客户端，用电检查装置同时也记录该事件发生的用户、用户变电站、时间、报警级别等信息，形成报警历史数据，便于故障查询和处理。该装置同时在程序设计时就考虑了防止误报功能，通过设置合适的变化率、死区值来防止反复报警及误报。
（3）数据分析功能
通过历史数据查询分析，可发现电流、电压等在一定时段内变化的规律，通过对该工程分析发现 3/5/7 次谐波分量在 17:30 后明显增高，甚至达到 5%，经与用户沟通发现观光车、观光船均采用电动车，下班后给观光电动车集中充电时引起的谐波源。
三、加强3G无线网络数字化监察设备应用效果的有效措施
（一）加强法律监管力度
要加强对窃电等非法用电情况的处理力度，严肃处理工作人员以电谋私情况。电力企业可以在国家政府的协调下，配合公安系统，严厉打击非法分子。定期对用户的用电情况进行统计对比，防止偷电漏电情况的发生。
（二）加强用电检查人员综合素质的培训工作
由于现在电力事业要求工作人员的年轻化，所以有许多的用电检查人员只是具备了检查的理论知识，而实际操作能力不够，这也导致了许多电力设备检查不够严谨，违规操作也时常发生。这一现象就是要求企业内部有经验的人员要对刚刚上岗人员进行相关的技能培训，只有在培训合格的情况下方可上岗工作。培训的内容也不仅仅是技术要求和操作实践，也要对相关的法律法规、用电的安全防范意识进行培训。提高用电检查人员的职业素质，可以减少企业以及用电各户的损失，保证整个电力实业的快速发展。
结语
综上，传统的用电监察技术已经不能满足日益发展的电力发展需求，在庞大的信息处理方面也存在很大的局限性。3G无线网络数字化监察设备以及监察技术的应用，能够优化电力资源配置，提高电力供电的安全性能，对电力企业经济效益的增加以及和谐社会的构建具有十分重要的作用。
参考文献
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[2]冯军.论用电检查工作存在的问题[J].广东科技. 2010(04)
[3]傅钟,，李文辉.用电检查工作面临的困难及对策[J].大众用电. 2010(04)
论文作者:任峰,曹继生,王勇
论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿
论文发表时间:2016/4/26
标签：电力论文; 装置论文; 三星论文; 变电站论文; 用户论文; 平台论文; 数据论文; 《电力设备》2015年第11期供稿论文;