凌鸣泉 江滔泓 雷宇翔 廖波 冯薪铭
国网湖南省电力有限公司郴州供电分公司 423000
摘要：近年来，客户用电规律及用电量呈现出多元化的特征，未来电网必须能够提供更加优质、清洁、可靠、安全的电力供应。同时，随着营配一体化协同工作机制的建立，用电客户的用电数据能够与客户缴费、客户档案等关联起来，对这些用电数据进行深度挖掘能够帮助电网了解客户的个性化、差异化服务需求。如何通过提取天气参数、客户信息、用电负荷等相关数据，建立电力主网的负荷特征与客户群体的负荷特征的模式匹配关系，对提高整个配电系统的工作效率和管理水平有着重要的意义.
关键词：电能计量系统;用电规律;
引言
新一代智能变电站的电能计量系统由电子式互感器、合并单元以及数字化电能表组成，完成信号采集、电能计算和事件记录，具有计量准确度高、无二次压降以及节约电缆等优点。但通过实验室检测的数字电能计量系统在现场极易出现配置参数不一致、非线性负荷和冲击负荷引发的计量不准、通讯异常，甚至重启和死机等问题，而现场检测项目无法全方位反映现场工况，分离式检测方法不能反映系统的整体误差，现场检测水平存在不足。针对上诉问题，本文提出了一种数字电能计量整体性能检测方法及方案。
1用电规律分类
客户能源法分析是历史数据处理过程，其中大量数据在本文中进行了分类。能量定律分析需要对以下算法进行研究:收敛算法、最优收敛算法、数据匹配算法、曲线平等算法。多类分析是将大型数据集划分为子组，其中集合中的数据非常相似。EM收敛算法是一种迭代算法，用于估计带有隐式变量的模型的概率是非常高的。EM算法分为步骤e和m，这两个步骤改进了模型的参数，最后以非常大的点结束。k均值算法通过从数据对象中选择k对象作为初始多边形中心，将数据对象划分为k社区。每个对象到聚合物中心的距离单独计算，并指定给最近的聚合物。分配完成后，将重新计算k类的中心，比较两个类的中心，并输出类的结果。
2电能计量自动化系统功能
电能计量自动化系统是电力系统营配一体化的重要组成部分，能服务于计量设备故障分析、线损统计、营销计量与决策等，围绕变电站、公台或专台变压器等实现全电网计量点的数据收集、用电动态监测、负荷分析、计量统计等功能。此自动化系统能够对辖区中不同区域的电能计量点的信息、数据等进行动态监控与实时监察，计量点能够把自身的电量数据，具体包括电压数据、电流数据、表码等，每隔15min利用GPRS传递至计量自动化主站，这样运维人员就能凭借计量自动化系统来动态、全天候地监测不同计量点的相关数据、信息。
3电能计量自动化系统的设计思路
在电能计量自动化系统设计过程中，以分层式结构为设计思路，分层内容包括智能电表、终端、数据采集以及数据处理。对现有的机械式电表进行改造，将智能计量模块配置在机械式电表内，使机械式电表具备智能化功能。与传统的机械式电表相比，智能化电表可以提高电能的计量精度，并且在短时间内高质量完成数据的传输和存储工作。在构建自动化系统过程中，将不同的保障体系相互串联，包括信息收集、维护管理以及支撑管理等，使自动化系统保持在良好的运行状态。在对用户的电能进行计量时，获得的计量数据会快速传输至管理部门，管理部门根据数据对电力系统实施维护措施，有助于提高电力系统内的设备运行能力，在运行中保持良好的稳定状态。
4仿真实验分析
为审查各单元的系统设计、运行和模块功能以及功能要求，采用2017年至2018年电力公司的平均月电力数据对电力计量系统的消费电子产品进行了审查。
使用EM收敛算法对电力公司2017年典型的月平均负荷曲线进行分类，每类的特征负荷曲线相似，通常发生在节假日和春季，峰值负荷主要发生在冬季和夏季。第一类主网负荷曲线夜间较低，白天与夜间的差异明显，日负荷在6: 00增加，峰值负荷在11: 00下降，负荷在7:00以后下降，分布主要在夏季，其中假日时间和春季在第一类中没有分布；夏、秋、冬的第一类分配比例为58.11%、51.70%、6.52%，第二类主流分配比例正常，总体趋势与第一类相似，但白天和黑夜的差异比较明显，但白天比较均匀，四季分配均匀，分别为39.82%、41.34%和33.18%。主要网格的第三种计费方式是低谷曲线，中午谷值清晰，春季和节假日分配较大，夏季分配较小。其中假日82.16%，夏季、秋季和冬季的第一类为83.93%，1.08%，51.13%，14.31%。大体上，主要网络曲线的第一类主要是夏至和冬至。第四季度网格负荷的第二个主要特征均匀分布。第三种计费方式主要是春节。假日应享权利主要归入第3类。
5计量自系统电能量数据应用效率的提升
5.1智能电表与低压集抄
智能电表与低压集抄通过上下行通信通道结合，能够将分布在低压台区各个角落客户端的电压、电流、功率、电量、电表参数信息、相序相位、停复电事件等数据采集、传送，实现集中统一采集、集中分析、集中应用。并能对客户端的用电情况进行监测和控制。目前最常见的应用是自动抄表和欠费控制，节省了大力的人力资源，原来的抄表工逐步转型从事其他岗位，给电力企业带来较大的变革和影响。
5.2低压客户端停复电管理
结合低压电表的停复电告警信号与电压信息，实现低压电网的实时监测与电压预警；通过主动迅速的低压停电感知，实现停电用户的主动通知与抢修业务的快速流转，有效缩短低压抢修时间。依照测试方案要求：第一步测试部分表计停电事件上报功能。在表箱前断电，记录断电时间并查看断电上报情况。等待20分钟左右，待表模块放电完毕再对断电表箱进行上电，记录上电时间并查看上电上报情况。最终测试表计共36只，结果显示东软载波通信模块“停电/上电事件”上报功能测试成功率100%；第二步进行模块拔插测试。将表模块拔掉，待表模块彻底放电完毕，记录插模块时间，精确到秒，查看插模块上报情况。最终测试表计20只，结果显示东软载波通信模块的“模块插拔事件”上报功能测试成功率100%；第三步对全台区进行停电/上电测试。全台区表计共88只，结果显示东软载波通信模块的“停电/上电事件”上报功能测试成功率100%。
结束语
海量用电数据中隐含着客户的用电规律特征，对这些数据进行分析能够了解客户的差异化、个性化服务需求，结合并行框架下的聚类方法，开展了不同日期下用户用电规律的特征分析，利用模式匹配技术匹配海量客户的用电模式，建立历史日削峰填谷匹配关系，通过天气、工作日、周末、节假日等信息，建立未来目标日和历史日的匹配，进一步指导用户个性化智能用电，对于具有连续高峰型和迎峰型用电特性的客户，建议分析重点客户移峰填谷潜力。
参考文献
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