摘要：近年来，随着我国智能电网建设的快速发展，智能电能表作为电力用户用电采集系统的关键设备也得到了广泛的应用和推广，这标志着电力用户采集系统朝着智能化、信息化和高效化的趋势发展，因此也对电力用户采集系统的准确性和可靠性提出了更高的要求，进而对应的采集系统故障诊断技术也得到了学术界和工业界的广泛关注。传统的电力用户用电采集设备的运行可靠性一般是根据计划性的定期维修结果来安排采集系统设备的维修，并在检修完毕后再进行维修更换。由于计划性的设备检修是依据检修人员的工作经验来对设备的巡检，可能存在设备提前更换或者更换不及时的情况，这对用电采集系统的可靠性带来了不利的影响。因此，开展用电采集系统的在线监测和故障诊断，有针对性的根据实际需求进行可靠的运维，对电网公司的用户用电管理以及用户的用电质量具有较大的意义。
关键词：电力用户；用电采集；总体架构；
引言
在电力用户用电采集系统故障诊断方面，目前国内外开展的研究不是很多。文献提出了一种用电采集系统终端的故障诊断系统，能够在线、快速的对用电采集系统终端设备的故障进行诊断，但该方法仅仅局限于终端设备层面的诊断，对于用电采集系统的综合诊断不完全适用。针对上述传统用电采集系统故障诊断方法的不足，本文采用系统分解的思想将多源复杂信息进行分析来实现合理有效的故障原因诊断。详细阐述了用电采集系统故障诊断的总体架构；在此基础上结合多源数据融合思想，提出了故障诊断的可信度函数以及故障诊断的具体实施流程。最后采用某实际区域电网测试进行了验证。
1电力用户用电采集系统
传统的故障诊断方法存在信息数据容易丢失、故障排查可靠性差以及效率低等问题，已难以满足现代电网复杂的电力用户用电采集系统需求。为此，提出了电力用户用电采集系统故障诊断技术。根据用电采集系统和设备自身故障性分析构建了故障诊断的总体架构；提出了故障诊断的可信度函数以及实施流程；进行了电力用户用电采集系统故障诊断的可信度的测试验证。结果表明，所提的用电采集系统故障诊断技术能够将繁琐信息进行简化，从而高效合理的进行故障诊断，具有一定的工程应用价值。电力用户用电采集系统是配电网智能化发展的重要组成部分主要包括主站层、通信信道层和采集设备层。主站层是用电采集系统的关键部分，主要的组成部分有数据搜集、信息处理融合、在线监控和应用扩展等；通信层通道的基本功能是完成主站和信息数据采集之间的信息传输，进而完成主站和其他连接之间的信息沟通和共享，常见的通信有光纤专网、无线专网4G网以及GPRS等；而采集设备层的基本功能是对电力用户用电量信息的采集，所需的设备包括专变终端、远程多功能表、载波表和采集器等。
2用电采集系统故障诊断架构
目前，电力用户用电采集系统的监测以及维护知识对设备故障的静态特性进行分析，属于一种常见的定期维修的维修保障方法。为进一步实现上述电力用户用电采集系统的智能化维修，在现有用电采集系统的基础上，提出适用于电力用户用电采集系统的故障诊断架构用电采集系统故障诊断架构主要包括状态监测层、故障诊断层和维修策略层等组成。其中状态监测层的数据来源主要是通过智能电能表、计量设备、采集终端以及各类不同的传感器所采集的数据；用电采集系统的通信信道层对数据进行传输和监测，并采用信息处理以及特征提取等手段来获取有效的关键监测数据。故障诊断层主要是对获取的关键数据进行分析和处理，并利用智能算法进行故障诊断，并与用电采集系统的历史数据库、设备故障库等进行综合对比分析，从而获得准确的故障诊断结果。而最后的维修策略层则是根据故障诊断结果和系统维修策略库来制定合理有效的用电采集系统维修方案。
3采集系统故障诊断实现方法
根据上述分析可知，用电采集系统包含智能电能表、计量现场监测设备、采集终端以及各类不同传感器等信息采集设备，其中智能电能表对基础的计量和计费数据进行采集，且能够记录电网的电能质量、电压、电流和潮流数据；计量现场监测设备记录了现场排查过程中的数据；而采集终端则将智能电能表的一些数据进行上传。该类信息采集设备数量多且设备之间存在复杂的交互关系，因此需要对用电采集系统故障进行合理有效的诊断。电力用户用电采集系统的故障诊断能够快速、准确地查找采集系统故障发生的原因，具体的包括采集系统IO模板和通道组件的在线故障诊断。用电采集系统的故障诊断硬件配置主要是完成推理和控制策略，其中推理策略主要是分析信息采集过程中所呈现的故障现象和相关联组件之间的复杂逻辑关系，一般方法有演绎推理以及归纳推理。而控制策略则是整个故障诊断过程中所具有的控制策略，一般方法有正向推理和反向推理。本文的故障诊断系统在多源数据分析处理的基础上，采用专家库系统进行诊断推理，具体的推理流程图如图1所示。
在此基础上，设计用电采集系统故障诊断的总体软件流程。软件功能分为两层，第一层的软件功能模块包括数据处理系统、专家知识库和故障系统处理，主要是分析隐患性的故障综合系统和判断现实问题的故障；而第二层是在第一层的基础上执行，具体的软件功能模块包括协同处理软件模块、应急处理模块、故障优先处理模块和转移模块等。最后的软件实现功能模块即是故障诊断系统的报警功能以及故障修复功能。
结束语
在电力用户信息采集系统数据复杂的情况下，研究采集系统的故障诊断技术是非常有必要的，如果不及时的排查采集系统故障，大部分用电数据的丢失会严重影响电网系统的用电管理。为此，本文提出了一种电力用户用电采集系统的故障诊断技术。采用系统分解的思想将多源复杂信息进行分析来实现合理有效的故障原因诊断。根据用电采集系统的特点，给出了故障诊断的架构，利用多源数据融合和故障可信度函数，设计了故障诊断的具体实现流程。最后，以某实际区域电网为例进行了用电采集系统的故障诊断测试，结果表明本文所提的故障诊断技术能够快速、精确地确定用电采集系统的故障原因，对保障用电采集系统的安全稳定运行具有重大作用。
参考文献
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论文作者:李秋玲
论文发表刊物:《中国电业》2019年10期
论文发表时间:2019/11/1
标签：采集系统论文; 故障诊断论文; 电力论文; 用户论文; 故障论文; 设备论文; 数据论文; 《中国电业》2019年10期论文;