龚青峰
内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局抄表中心 内蒙古包头014030
摘要：小波分析是数学领域中一个正在不断发展的研究课题 ，而其中的小波框架是空间基概念的扩展，且兼具小波和框架的特性，既保留了两者的许多性质，同时还克服了传统正交小波基不能同时具备紧支性、连续性和对称性的缺陷，成为小波理论的一个重要发展方向，在诸多工程领域已经获得了广泛应用。低压配电网管理是整个电网系统运维的重要组成部分，直接关系到广大居民用户和企业的用电质量保障。其中智能电能表除了传统的电量计量功能外，还兼具一些电网关键用电参数的监测功能，包括电流、电压、工频等，是低压配电网中的一个核心传感器设备。
关键词：小波框架；台区识别；智能电能表；电压采样数据
引言
随着电网数字化进程的推进，国家电网公司开始对配电网低压台区用户实行分台区管理，进而开展台区内的线损分析、停电区域预判、统计数据采集成功率、治理三相不平衡等一系列工作，以上各种领域都基于台户关系信息开展，所以确保其档案正确是推进坚强、智能电网建设的基础。配电网台户关系识别技术是一个较为复杂的领域，涉及的内容包含了从数据采集、数据筛选、硬件配置、软件算法、特征值提取、台区分类和评估等许多问题。
1智能电能表概述
当前，中国电力公司的高利用率电能表是一种新型的先进智能电能表，具有实时监控、信息存储和处理、自动调整电能表价格等功能使用智能仪表可以帮助电力公司不断优化供电和配电方案，并促进能源技术的持续发展。近年来，随着电力技术的进步，智能电表的功能发生了多种变化，如在电表中引入过程、支付后恢复磁卡供电、不同时期显示电价等。智能仪表在供电企业中的应用可以优化和改进业务流程和相关项目，进一步提高供电企业的供电服务质量。
2台区识别新理论依据
国内低压电网的管理都是以台区为基本单位进行的，而兼具计量和监控功能的智能电能表是其中的核心设备。其中台区就是指一个变压器的供电覆盖范围，而台区识别的本质就是确定一个智能电能表是由哪个变压器供电的。受到诸多因素的影响，变压器和智能电能表之间的连接关系会出现模糊，甚至错误的情况。这种情况在一些老旧台区或进行过供电网络提升改造的台区尤为明显，因此需要对大量智能电能表进行台区识别。目前国内许多基于电能参数进行台区识别的算法的基本理论根据是：如果两个智能电能表由相同供电线进行供电，且当两者在线路上的距离比较小时，双方的各种用电参数曲线都会呈现趋同性。这种理论在现场台区数据测试中也获得了广泛支持，但是这些研究人员忽略了另外一面，即地理位置比较接近的电压器一般是由相同中压供电线路提供能量的这种情况下，中压10kV供电线路上的电能参数在中压转低压的变压过程中会同时传导给?邻近台区的低压供电线路中。因此一根低压供电线上的用电参数曲线事实上是会同时受到中压供电线路和自身用电负荷的影响，两者的影响权重值目前尚无明确的研究结果，但无疑中压供电线路的影响会导致不同供电线路上的智能电能表的用电参数曲线也会出现一定程度的趋同性，这无疑会极大影响现有的一些传统算法的台区识别结果的准确性。
3智能电能表常见的计量故障问题
(1)环境问题。通常，智能仪表在出厂前会经过几个步骤的测试。只有符合国家标准的智能仪表才能上市。此外，在使用这些智能仪表之前，电力公司还必须在达到标准后检查其准确性和质量，如果质量被认为不令人满意，则必须返回。但是，一些智能仪表经过工厂和电力公司的测试后，由于环境因素仍可使用，这可能导致测量误差或一系列其他问题。当环境湿度高、磁场强时，可能会给智能仪表的测量带来问题。例如，在高湿度环境中，智能仪表的电压和电流连接螺钉可能会导致腐蚀，从而影响智能仪表的正常使用。还有一些智能仪表处于恶劣、黑暗和潮湿的环境条件下，可能影响长期测量的准确性。(2)燃烧表系数。智能电表通常在运行过程中发生。对于电压表状态，电压表不能正常测量，存在测量缺陷。因此，必须给予高度重视。
工作过程中，智能电压表受到线路板技术缺陷、焊接点连接短、电路端接触不良、长期过载使用等影响。它受烧伤图像的出现影响，影响智能电压表的正常运行。
4改进的算法原理及与传统算法的比较
针对传统方法中异常数据对精度确定的影响问题，有人建议在计算之前对原始数据进行预处理。220 v单相电源电压差为GB / t1252008额定电压的+ 7 % -10 %，因此，如果原始数据采集值不是198v ~ 374v，这意味着智能电能表采集的电压数据异常，应将异常数据视为值除了将异常值视为上述缺失值之外，由于各种原因，所收集的电压数据中的某些缺失值是完全随机的；当超过60 %的智能仪表采集数据丢失时，表示智能仪表可能出现故障，智能仪表不计入计算；当所有智能电压表采集数据都有60 %以上的数据丢失时，这意味着当天的数据采集系统存在问题——那天的数据不包括在计算中。对于其他传统方法的判断错误，建议在相关性理论中增加一个平均值模型和一个标准偏差模型。平均值模型将实际值替换为一段时间内变量的整个平均值，从而大大降低由以下相关因素计算的数量级别。使用平均值模型的另一个好处是，它避免了台湾地区低压侧智能电表和用户智能电表之间数据输入延迟造成的判断错误。
5智能电能表在线故障诊断技术研究
在智能仪表运行期间，可能会出现各种类型的故障，其中一些容易解决，另一些则较暗。如果及时检测和诊断故障，智能仪表的操作尺寸管理水平可以大大提高，从而提高智能仪表使用的可靠性。此外，研究表明，智能仪表操作过程生成的数据信息往往是在发生更严重故障之前预测的。根据这些前兆信息，虽然可以提前预测智能电能表是否会出现故障，但可以通过提前检修降低事故发生的可能性，从而提高其使用可靠性。因此，智能仪表故障在线诊断技术研究一般有两个思路:一是智能仪表故障，分析工作数据信息，确定具体故障原因；第二个步骤是分析执行数据以预测即将发生的故障类型。当前智能能表故障排除技术的研究主要采用人工智能算法，如人工神经网络、聚类、模型识别、决策树、相关规则、贝叶斯等。
6严格管理控制方法
为有效防止智能电能表测量缺陷，需要对智能电能表的使用采取严格控制措施。例如，由于使用要求不同，智能仪表可能需要在不同的情况下进行不同的调整。因此，电力公司必须根据不同情况合理选择使用智能仪表，并从根本上消除因不能满足使用需求而导致测量误差的风险。测量故障时，电力公司在指派专业技术人员进行维修时，也要严格控制维修过程，并对技术人员运用规定程序施加一定的限制，使他们能够采取正确的方法进行维修，及时解决故障例如，螺钉转动时，应拆卸和重新安装智能电压表，拆下电压表前，技术人员应确保所有外部开关、导线头等。电压表处于安全和可拆卸的状态，以避免拆卸过程中出现安全问题。更换螺钉后，技术人员还应检查并验证智能仪表的使用情况，以确保其正常工作。
结束语
基于新的台区识别理论依据，文中充分利用小波框架对数字信号中的数值突变区域的优良分析特性，并在现有的载波通信网络的基础上，提出了一种新型的基于电压采样数据来实现智能电能表的台区自动识别算法。理论分析和实际台区测试结果都表明，该算法无需增加新的硬件设备，也不会对现有网络的其它类型数据的通信过程造成较大影响，且识别结果正确性高，工程可行性强，成本低、操作方便，具有较高的应用价值。
参考文献
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