周应镠
云南电网公司昭通供电局,云南 昆明 657000
摘要:全面实现全覆盖、全采集,实现中、电力计量计量设备的自动采集统计,而中、电力计量可靠性尚无成熟统一的自动采集统计的技术手段和规范。完善的、智能化的用电信息采集系统,可以实现对智能采集终端和智能电能表进行停上电信息采集,通过对采集到的停上电信息进行统计分析,可以实现对公司中压和电力计量可靠性。
关键词:电力计量;采集;可靠性
1采集终端和智能表停上电信息的生成
采集终端和智能电能表的停电事件,包括完整的采集终端和智能电能表的停电以及上电事件,停电以及上电事件组成完整的事件。采集系统建设中,相关等级的采集设备各自的供电情况皆有不同,三相电能表、单相电能表、户表集中器和专变采集终端按照不同的电压变化定义,形成相对应的停电以及上电记录,进而组成一条完整的停电事件。
2采集终端和智能表停上电信息的获取
2.1采集终端停上电信息的获取
采集终端(用户集中器和专变终端)正常供电电压为220V,出现供电电压小于132V(60%的临界电压)时,采集终端就会自己产生终端停电事件信息记录,并且将相应的变动时间等信息自身存储并上报给相应的采集系统主站进行记录存储;出现供电电压大于132V(60%的临界电压)时,同样的采集终端就会自己产生终端上电事件信息记录,采集终端本身会对2条记录的时间合理性进行判断,并将相关时间记录信息上报采集后台存储。
2.2采集终端停上电信息的确认判断
采集终端自身对停电事件记录的时间与上电事件记录的时间进行对比,若时间先后顺序符合常理,采集终端就会认为此事件为合理事件。一般选择为台区下0~3块户表,采集智能表最近一次的停上电事件记录的停上电时间,与终端事件时间进行对比,此种情况可以有效的避免采集终端因为供电电压波动而产生不真实的停电事件。
2.3智能电能表停上电信息的获取
智能电能表停上电信息的采集仿照集中器采集智能电能表电量的方式,区别在于不同的事件有不同的定义代码,由于停上电事件内容的数据量远大于单纯电量的数据量,不能单纯使用主动上报方案或者照搬户表集中器采集台区户表电量的采集和存储方式,本文对此种情况进行了具体研究和分析。
3实例分析
本案例输入文件为某中心城市某低压用户的用电计量数据。20180101天的数据形式如表1所示。首先对网络样本输入数据进行数据处理,并将处理后的数据作为输入数据,其中选择窃电嫌疑系数作为输出数据。基于Matlb建立基于双向长短时记忆神经网络(BiLSTM)的滑动窗模型,选定Sigmoid函数作为激活函数。基于数据变换,得到新的评价指标来表征窃电行为所具有的规律,经过数据处理后的专家样本数据如表1所示。对专家样本随机选取25%作为测试样本,剩下的75%作为训练样 本。结合低压用户用电信息采集数据特征,基于双向长短时记忆神经网 络与输入数据窗口化提取方法,使用Matlab创建双向长短时记忆网络, 网络的隐含单元个数设置为100,求解器设置为adam,训练轮数设置为250轮,梯度阈值设置为1,初始学习率设置为0.01,在训练125轮后通过 乘以因子0.2来降低学习率。训练样本建模的混淆矩阵。分类准确率为97.9%,正常用电日被误判为窃电日的占正常用电日的0.5%,窃电日被误判为正常用电日的占窃电日的1.6%。
基于用电信息采集系统的用户用电数据,采用基于双 向长短时记忆神经网络(BiLSTM)的滑动窗方法对用户日电量的变化 特征进行提取分析,实现反窃电的智能识别。通过实例分析,利用历史 用户用电数据,将用户用电信息导入训练好的模型进行分析,实现基 于用电信息采集大数据分析的反窃电智能识别,验证了本文反窃电模 型的有效性,为解决大数据时代下的反窃电智能识别问题提供了参考。
5停上电信息的统计上报
智能表用电信息采集系统建设的过程中,可以通过采集终端获取到终端本身以及智能电能表的停上电信息,更进一步要利用此部分信息来统计分析得出中、电力计量的可靠性。采集终端的停上电信息的获取,主要采取主动上报的方式,当变压器复电后,采集终端供电上线连接主站,其会将本身的停上电信息作为异常事件上报采集主站,采集主站将信息存储下来,进行按馈网线路、按时间段分析线路下所有采集终端的信息,并进行同时间段对比停上电事件的异同,即可获知中压线路供电的可靠性指标。当模拟主站向集中器下发电能表周期采集参数后,集中器和电能表首次产生事件,集中器在第一个周期按测量点顺序依次采集电能表内对应的2、3级事件相关数据并暂存,作为下次周期抄读电能表掉电事件新增次数的判定依据,不上报模拟主站,当电能表再次产生掉电,集中器将抄读的事件次数与上次暂存数据对比,有新增事件产生,集中器抄读新增的一次(或多次)周期事件相关数据并上报模拟主站。
5.1抽样采集研判机制
停电事件抽样采集点选取所需支持数据,当低压智能电能表记录停电事件并上报至用电信息采集系统后,需要将该智能电能表停电事件同步至电能质量系统。该数据主要作为生成低压用户停电事件的基础信息。
5.2停电事件研判思路
台区下抽样点同时(停、送电时间相同或偏差不超过15min)停电/上电,可判该台区低压用户全停。台区下抽样点同时(停、送电时间相同或偏差不超过15min)停电/上电停电用户数/接入点数≥75%。单表箱抽样点30%户同时(停、送电时间相同或偏差不超过15min)停电/上电,可判该接入点低压用户全停。城区用户停电/上电事件时长低于0.75h,农网用户停电/上电事件时长低于1.5h的时间予以剔除。
结束语
基于现有的系统可以有效的提高经济效益,避免了建设新系统进行此项工作而带来的重复投资;研究了中、电力计量的可靠性,可以通过中低压可靠性管理水平的提升来提高中、电力计量的可靠性,既有效的规避了存在的安全隐患,同时提高了用户的用电可靠性,减少了用户停电时间、次数,到达更好的供电服务;通过系统分析处理,可以极大减少了低压可靠性统计分析人员的工作量,提升低压可靠性管理工作精益化水平,也能保证人员的安全。
参考文献
[1]李允昭,柯伟.智能化用电信息采集功能设计与实现[J].电子技术应用,201(806):26-31.
[2]张晶,徐新华,崔仁涛.用电信息采集系统技术与应用[J].智能电网,2013,(01):15-20.