阳绪祥 朱鹏 丁留奇
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摘要：随着经济发展，人们对电力能源的需求不断增长，对电力运行质量提出了更高的要求。电力企业需要不断完善电力系统管理，来满足人们的用电需求。带那里计量是电力系统管理的重要环节，对带那里计量故障进行分析和诊断，保障电力计量的精准性，可以有效提升电力管理效率，促进电力行业的发展。x
关键词：神经网络；电力计量；故障诊断
引言
在电力计量系统的结构中，主要由电压和电流互感器，以及连接导线构成。因此，系统中的任何一个结构单元出现问题，会给整个电力计量系统造成影响，并最终影响到计量的精度。通常情况下，电力计量系统的故障主要有两个表现:一是循环不能正常的运行;二是精度越来越低。比如，如果因为内部接线的问题，造成前端短路，那么电流会直接流过电能表，进而产生分流的现象，最终造成整个计量工作不准确。出现上述问题的一个非常重要的原因，是因为电流电能表电流线圈出现短路。为验证上述的原因，部分学者通过仿真也验证了其正确性。同时在研究中也发现，电力计量系统的故障类型很多，部分故障如果采用单一的信号进行辨别的话，是很难识别的。对此，针对电力计量系统中的故障问题，本文从电力计量系统的原理入手，提出一种基于神经网络算法的故障判断方法。
1电力计量系统构成
电力计量系统通过各种功能不同的计量装置构成，由这些功能不同的计量装置协同配合来检测用户在日常生活、生产中的用电情况，在一定程度上保证了用电用户的合法权益，从而避免用户的经济受损，并且在很大程度上避免了偷窃电现象的发生，从而保证了电力企业的经济效益。但是电力计量系统在整体运行的过程中会出现很多不可避免的问题和故障，导致影响收费的稳定性和可靠性，因此需要对电力计量系统主要发生的故障进行有效分析并及时解决
2.电力计量装置发生的主要故障
2.1电压表出现短路或失压
常见的电力计量装置故障主要包括电压表的短路与失压现象。电流线圈是电压表中重要的零部件，在实际工作中，若长期处于高负荷状态下很容易导致电压表发生短路，从而影响电压数值的准确性。另外，若电压表在生产过程中存在质量问题导致后期运行期间发生接触不良，这样也会造成电力计量装置发生故障。所以，相关人员应当注重电压表质量检测工作，并对电力计量装置的各种零部件进行适当的检测，以此保证数据记录的可信度。
2.2互感器故障失灵
在很多情况下，互感器故障失灵也是影响电力计量工作顺利开展的因素之一，在互感器发生故障的时候，往往会导致电力数据发生很大的变化，并且导致电力系统不稳定，严重阻碍了电力系统的正常发展。一旦发生互感器失灵问题，很有可能导致内部短路现象发生，会造成电表数据发生异常，数据存在一定的不可靠性和不真实性。比如，某工厂和以往用电量类似，在没有增加用电设备的情况下，电量突然发生了非常大的变化，比如增大或者减小，很有可能是互感器出现了问题，从而造成了电量失去真实性的问题。
2.3供电系统不稳或部件损坏
供电系统若在运行期间出现不稳定状况，这也会对电力计量装置的正常运作带来较大影响，从而降低电力设备的工作效率。纵观往年故障发生原因，其中因人为操作不当引发线路故障的事件也屡见不鲜，进而导致电力计量装置出现无法正常运行的情况，破坏整体运行效果。同时，由于电力计量装置中涉及到的零部件较多，所以一旦损坏对于维修人员而言维修难度较大。所以，在此基础上，相关人员在安装零部件时应当严格检测它的质量及工作性能，以免为后期运行时出现的数据不准等故障带来不必要的麻烦。
3基于神经网络的电力计量故障诊断研究
3.1电力计量装置故障诊断方法
在我国，目前广泛使用的电力计量装置故障诊断方法，主要表现为诊断信号、诊断数据模型加上多年来的实践经验来完成诊断工作。现阶段诊断的过程大都依赖于人工操作，不具智能化，所以工作量较大且工作效率较低。因此，随着科学技术的快速发展，智能化技术发展迅速。随着人工智能化诊断技术的不断完善和优化，该技术越来越成熟的应用于检测电力系统计量装置的故障中。但是在实际的收集电力数据阶段，计量装置非常容易出现各式各样的故障，随着采集数据量的不断增长，传统的数据库很难在短时间内对存在的故障进行判断，导致工作效率非常低，无法满足当下用户的需求。而通常情况下，工作人员对电力计量装置故障进行分析时，基本都是按照多年来的实践经验，加上对现场故障的掌握情况来进行故障诊断工作。虽然能更好地解决故障问题，但所需成本较高，工作效率也比较低。因此，在大数据的基础上，新的电力计量装置故障智能化诊断技术出现，能够很好地解决上述问题，能在短时间内找到故障问题的原因，提高工作效率，满足电力用户的实际需求。
3.2基于改进神经网络的故障特征判断
BP神经网络是前端反馈类型的网络，它的结构组成是通过众多结构层连接而成。层级大类可分为数据传入层、许多隐藏层以及数据传出层共同建立，而每层又包含了若干个连接点，这其中的每个连接点都是网络中的一个神经元，层与层之间的最基本的结构和功能单位经过权数进行连结。一个最简单的BP神经网络，它需要包含一个输入层、一个隐含层以及一个输出层，电流互感器（CT）接电源的绕组即初级线圈有着较高的电压，很难直接地进行采数，同时它对电流的阻碍作用比较小，当初级线圈出现短接故障时，它的阻抗会发生变化，这也是增加测量难度的一个问题。针对此类问题，通常使用伏安法来测量阻抗，从而判断所发生的故障类型。
4加强电力计量装置的检测方法和措施
（1）在智能电表中植入智能芯片。在目前我国电力企业大部分使用的都是智能电表，智能电表能够从技术层面上防止偷电的行为发生，帮助保护了企业的经济效益。为了更好的防止偷电行为，可以按照我国的法律规定来对电表进行编号的等级处理，并且同时通过信息监管系统来对客户的电表进行有效管理。在发现用电量异常的情况时，可以通过对电力参数进行检测来判断是否出现偷电行为。因此在智能电表中植入智能芯片可以对每个环节的电力参数进行监测，同时判断是否出现偷电现象，还可以及时将信息反馈给管理系统。
（2）电流检测法。电流检测法主要是对三相交流10kV中三相电流不平衡现象及其它常规电流加以检测，同时还需要对断路器进行全面的分析，以此实现电力计量装置的有效检测。它主要的工作原理是借助断路器信息接收情况对三相不平衡电流与常规电流数值变化范围进行精准的判断，一旦电力计量装置中出现电流异常现象，它将为维修人员提供最直接的参考数据，同时也能帮助维修人员快速的制定出故障处理方案，以免影响整体供电质量。
结语
电力计量装置在电力系统中发挥着至 关重要的作用，电力计量系统的可靠运行离不开科学有效的运行维护手段，也离不开对新技术新设备的研究发展创新。电力计量工作人员应当加强对电力计量系统故障研究，提升技术水平，完善电力计量系统，以促进电力系统的安全稳定运行。
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