试论用电信息采集系统电能计量数据异常原因
摘要 用电信息采集系统的主要作用，是通过对用户实际用电信息的采集和分析，解决电力供应矛盾，提升电能的利用效率，进而推动可持续发展。而在系统运行中，经常会出现电能计量数据异常的情况，影响采集系统功能的有效发挥，同时也损害了供电企业的利益。本文結合用电信息采集系统的概念，分析了系统中电能计量数据异常的原因及应对策略，并就数据异常的检测方法进行了讨论。
关键词 用电信息采集系统；电能计量；数据异常；原因
前言
最近几年，在经济发展的带动下，我国人们的生活水平不断提高，对于电力的需求也在持续增长，促进了电力行业的发展。在电力系统中，电能计量工作可以为电费的收取提供参考依据，因此计量结果的准确性和可靠性关系着电力企业和电力用户双方的利益，需要得到足够的重视。
1 用电信息采集系统的概念
用电信息采集系统，指结合相应的采集设备，针对电力用户的用电信息进行实时采集和整理，通过对数据的在线监控，分析电力用户的用电行为，为电力系统的管理工作提供有效的参考，在计量数据异常分析以及电能质量监测等方面发挥着非常重要的作用，对于智能电网的建设意义重大。用电信息采集系统通常包括了主站、采集设备以及连接两者的通信信道，系统本身的建设目标，是实现对于电力用户的全面覆盖，确保数据采集的完整新和准确性。通过系统，能够对不同类型电力用户的用电信息进行采集和分析，及时发现其中存在的问题，提升电力系统运行的稳定性和可靠性，保障电能质量[1]。
2 电能计量数据异常的类型、原因及应对
2.1 数据异常类型
从用电信息采集设备层面分析，可以将数据异常分为公用配变异常、负载设备异常等；从数据异常的类型划分，包括了计量设备异常以及用电异常；从引发异常的原因划分，包括了采集设备异常、采集回路异常、计量回路异常等。
2.2 数据异常原因及应对
相关统计数据显示，在用电信息采集系统中，数据异常的主要诱发原因是计量装置故障，这里对其进行细致的讨论和分析。
（1）表计故障：电能表在运行过程中，存在着较高的故障率，因此，在针对电能计量数据异常问题进行分析和排查时，首先需要检验表计是否存在故障和
问题。引发表计故障的原因是多方面的，一是电池故障，如电池电量过低，电池短路等；二是内部软件故障，如液晶屏显示问题，时钟错误等；三是存储器故障，主要是表计本部的存储单元出现问题，无法对采集到的电能信息进行存储；四是元件故障，在长期的使用过程中，表计内部的元件可能会出现老化、腐蚀等问题，影响表计的正常工作。
在开展电能计量数据异常的排查时，需要对上述表计故障的原因进行逐一排除，找出真正的原因所在，然后对其进行处理。以表计元件故障为例，需要及时对元件或者表计进行更换，确保问题的可靠解决。
（2）接线盒故障：一是在长期超负荷运行中，接线端出现到了发热的情况，如果没有能够及时发现和处理，伴随着发热现象的加剧，接头可能会逐渐松脱，或者引发电火花，导致接触不良甚至设备的烧毁；二是在对接线盒进行安装时，没有拧紧内部螺丝，又或者由于振动等因素的影响，内部螺丝出现了松动的情况；三是伴随着运行时间的增加，接线盒内部的金属片存在氧化现象，引发接触不良问题[2]。
上述故障原因都是比较常见的，在进行接线盒故障的排查过程中，同样需要做好针对性的排查工作，最直接的就是打开将接线盒，对其进行直接观察和测试，通过定期检查和状态检修相互结合的方式，做好相应的预防好工作，保证电能计量数的准确性和可靠性。
（3）互感器故障：与表计故障以及接线盒故障相比，互感器故障的诱发原因更加复杂，故障类型也更多，必须得到电力检修人员的重视。互感器故障的原因一般包括几个，一是铁磁谐振引发的过电压问题，可能导致互感器的烧毁；二是互感器电晕存在有局部放电的情况，对于电能计量产生的干扰；三是磁互感器在进行安装的过程中，出现了接线错误；四是在运行过程中，由于过流、过压、短路等，导致熔丝熔断；五是互感器本身质量不达标。
互感器故障的原因相对复杂，在进行故障排查的过程中，需要由专业的运行维护人员利用专业的设备和工具进行检查，明确其根本原因所在，不能单纯地对故障元件进行更换。例如，接线错误引发短路问题，导致熔丝熔断，如果仅仅对熔丝进行更换，没有对短路问题进行处理，则必然会导致故障的重复发生。
（4）终端故障：终端故障包括时钟错误、黑屏或白屏、软件故障、接口故障等，一般情况下不容易发生，而一旦发生，需要工作人员及时进行处理，避免故障影响的扩大。经验表明，终端故障在查找和处理上相对简单[3]。
3 电能计量数据异常的检测方法
结合上述计量装置故障的原因分析，想要对故障进行及时准确有效的处理，就必须做好故障的检测工作，明确故障的位置和诱发因素，实现针对性处理。
3.1 电压电流检测
一是电压检测，主要内容包括相电压、线电压、三相不平衡电压等，二是电流检测，包括相电流、三相不平衡电流、断路器位置等。对于检测人员而言，可以结合相应的仪器设备，获取检测数据，将其与正常数据进行对比，就可以知道数据是否存在异常。
3.2 功率因数检测
包括了断路器位置以及负荷功率因数的检测等，将检测得到的数据，判断功率因数突变量是否超限，其能否在一段时间内自动恢复，是否存在断路器分闸的情况等。功率因数的异常检测同样是通过对比的方式实现。
3.3 开关信号检测
如果计量装置内部开关异常动作，则会产生对应的异常数据，通过开关信号检测，可以判断出现开关是否存在故障，这里的开关信号包括了电能表电流回路检测信号、电能表故障代表信号等。
3.4 计量装置检测
电能计量装置的故障是多种多样的，不过一般情况下都能够通过电压电流的检测获知，即使计量装置正常，电压和电流信号也可以反映用电异常。对计量装置异常的检测，一般是采用智能算法，首先对计量装置数据进行采集，根据需求做好数据的分类分析，从多个维度进行数据项累加，形成智能分析模型，然后对异常和故障进行分析[4]。
4 结束语
总而言之，在用电信息采集系统中，受各种因素的影响，经常会出现电能计量数据异常的问题，影响电力企业及电力用户的切身利益。对此，电力技术人员应该重视起来，不断提升专业化水平，做好电能计量数据异常原因的分析和检测，采取有效的处理和应对措施，保障电力系统的稳定可靠运行。
参考文献
[1] 蔡建辉.用电信息采集系统电能计量数据异常的原因探讨[J].信息化建设，2016，（1）：31-32.
[2] 张勇勤，丁春香.用电信息采集系统电能计量数据异常原因分析[J].电子制作，2015，（2）：261.
[3] 王登学.用电信息采集系统电能计量数据异常原因分析[J].科技传播，2016，（11）：168，205.
[4] 陈晓颖.用电信息采集系统异常数据分析以及计量现场故障实际应用处理[J].中国新技术新产品，2016，（17）：34-35.
