低压台区电能表运行误差数据修正及数据挖掘分析

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低压台区电能表运行误差数据修正及数据挖掘分析

黄涛

国网烟台市蓬莱区供电公司 山东烟台 265600

摘要:在电能计量装置的实际运行过程中,仍然会出现一些误差情况,这主要是由于安装过程不够规范、互感器合成的误差、现场检验工作问题、用户负荷产生影响等情况导致的,要想进一步提升电能计量装置的精准性与可靠性,建议工作人员分别从安装、互感器、现场检验与生产消耗等方面入手,从而强化电能计量装置运行的可靠性,避免其产生误差,充分发挥电能计量装置的应用价值。红相股份有限公司是国际知名电力设备及服务供应商之一,一直以来致力于电能计量、状态检修相关技术的研究,且投入大量资金,引进电能标准实验室、互感器检定实验室、高压电气设备故障仿真实验室、电磁屏蔽室、半消声室和光学等实验室等设备,以期能够进一步强化研发硬件条件,提高电能计量的研究水平,为电力企业提供更优质、可靠、精准的电能计量装置。

关键词:电能表运行;误差;数据修正;数据挖掘;

引言

低压台区电能表运行误差数据修正及数据挖掘分析的研究背景如下:低压台区受自身的低压特征影响,以及受台区内大量冲击性、非线性、随机波动性负荷不断接入的影响,电能质量不断恶化,不仅严重影响了电气化设备包括通讯设备、自动化控制装置等的稳定、正常运行,还会带来电网信号波形的畸变,从而影响电能表计量电能的合理性与准确性。在负荷为动态的环境下对电能进行准确计量,能够为低压台区内用电用户、输变电单位以及发电厂之间的经济结算提供最为准确的依据。准确、迅速的电能计量结果与低压台区供用电中各方的经济利益直接挂钩,因此在负荷为动态的环境下,如何实现低压台区电能表的准确计量,对供用电中的各方都有重要意义.

1电能计量装置运行误差分析

    1. 安装过程不够规范

在实际工作中,工作人员在安装电能计量装置时并不能够严格依照相关规范与流程完成作业,甚至一些人员只关注电表的运行情况,没有认识到电表选择情况对于互感器的误差,这种现象直接导致了电能计量装置在安装后不能够提供精准的检测数据,从而为电力企业的运行造成严重的经济损失。此外,关于电能表的误差,还可以体现在2个方面。一方面,电能计量装置的制造工艺误差,一些电力设备生产企业为了尽可能地追求经济效益,会选择一些不符合规定要求与电能表运行需求的材料,从而影响了计量装置的实际质量,无法满足相关要求,影响了计量装置运行的精准性与可靠性。另一方面,负载影响。在电能计量装置的使用过程中,需要参照使用标准,如果其运行环境中的测定电压超过了规定标准,则会影响电能计量装置的精准性。

1.2现场检验工作问题

现场检验工作是电能计量装置在运行之前的关键环节,能够有效检验出装置的运行状态;在实际使用的过程中,电能计量装置的外部影响因素较多,例如温度条件、磁场干扰条件和湿度条件等,均会对电能计量装置产生直接影响,从而干扰其运行状态;与此同时,如果外部因素发生变化,对电能计量装置的影响也会发生变化。在众多外部影响因素中,对电能计量装置影响较大的有以下3点。1)谐波的影响,这主要是由于电能计量装置一般都是以合成波电能的方式运行的。2)开关操作影响;如果开关操作或者发生瞬时负荷变化,则可能会产生电能表复位,造成电能表死机。3)雷电影响,如果电能计量装置在运行的过程中遭受电击,则雷电会在电能表附近形成磁场干扰,损坏电能表内部的电子构件。因此,为了最大程度地保证电能计量装置的运行稳定性,建议工作人员要结合相关规定与要求,全面开展电能计量装置周期检验,审核其运行状态,及时发现其中隐藏的问题,避免造成误差。

2低压台区电能表运行误差数据修正

2.1直流偏置误差数据修正

对硬件电路中由于A/D模数转换器、电阻采样网络以及电子元器件自身的分散性而引起的直流偏差的误差数据进行修正[6-8]。将A/D采样电压通道所对应的离散信号设为u(n),将采样电流通道所对应的离散信号设为i(n),用uDCV表示直流偏置电压、iDC表示直流偏置电流。其中uDCV、iDC为整数倍周期中若干个采样时间里离散电流信号、离散电压信号的平均值。

2.2电能表运行误差数据修正

综合直流偏置误差数据修正结果、角差数据修正结果、温度误差数据修正结果对低压台区电能表运行误差数据进行修正,具体步骤如下:第一步低压台区电网大电流、大电压信号,通过电流互感器与电阻分压网络后,再经过高精度电阻采样进行取样,将其转换为满足A/D模数转换器实际输入范围的电能小信号,其经过信号调理差分电路与抗混叠滤波器后,再将电能小信号向A/D模数转换器中的对应信号通道进行输入。第二步通过A/D模数转换器以fs的实际采样频率采样连续电流、电压信号,并将其转换成采样序列离散信号,然后将数字离散信号向C5476TMS023发送并进行处理。第三步在C5476TMS023中对信号实施直流偏置数据修正,然后根据电流补偿区间对角差值进行确定并实施角差数据校正。第四步通过温度误差数据修正实施系统补偿,从而实现低压台区电能表运行误差数据修正。

3低压台区电能表运行误差数据

3.1规范安装电能计量装置

根据对电能计量装置运行误差原因的分析,可以发现,其之所以会在运行的过程中出现各种误差,最主要的原因就是电能计量装置安装不规范。因此,在实际工作中,电能计量装置之前,需要工作人员严格遵循相关规程、规章和企业制度,充分了解电能计量装置的安装条例,还要全面勘查安装现场,保证安装环境良好,整洁卫生,且做好防水与防尘工作;在安装之后,工作人员需要全面开展电能计量装置测试,及时发现问题,根据实际情况采取一定措施,以此保证电能计量装置安装可靠,为之后的稳定运行提供有力技术支持。

3.2做好运行状态相关评价

在电力计量装置的运行过程中,其状态可以细化分为:正常状态、注意状态、异常状态、严重状态,工作人员可以分别从部件与整体2个角度入手,全面评价电能计量装置的运行状态,且分别对电能计量表、二次回路、PT、CT进行评价,民却状态量值,然后对其进行整体评价。如果在评价的过程中出现局部异常、整体正常的状态,则需要以其中的异常状态为主要评价,以此保证评价的有效性。此外,工作人员要定期检测电能计量装置,判断分析其是否存在故障情况,及时更换已经存在故障的零件,做好维修工作,优化电能计量装置整体性能。然后,工作人员要对二次回路引发的电能计量装置误差进行补偿,例如优化电表零部件性能,提高零部件质量等,从而有效强化电能计量装置运行的准确性,为各企业提供更加优质的电能计量服务。

4低压台区电能表运行误差数据挖掘分析

通过Kettle工具进行低压台区电能表运行误差数据的挖掘分析,挖掘分析流程包括输入表、记录过滤、选择字段、记录排序、分组、计算器、Excel输出。挖掘分析低压台区电能表运行误差数据的具体步骤如下:选择数据源在低压台区电能表运行误差数据库中选择电能表运行误差数据,选取时间节点为近两年,选取样本数为3000条。筛选数据对低压台区电能表运行误差数据的种类进行设置,实现数据的筛选。选择字段过滤数据中的无关项,包括检定台体号、检定人等。选取低压台区电能表运行误差数据中的有用字段,包括电能表编号、误差、功率因数、负载电流。排序数据按照功率因数排序所有低压台区电能表运行误差数据,排序范围为0.5~0.8。以此为基础排序负载电流,按由小到大顺序排序。

结束语

基于台区档案数据、台区考核表及所有用户表在一定数量计量周期内的用电量数据,建立线性方程组,求解获得台区线损率及所有电能表的运行误差数据,输出存在异常情况的电能表列表,对台区线损治理、电能表日常运维管理和电能表状态评价、精准更换策略提供有效技术支持,同时可大大提升电力运行管理部门的智能化管理水平和工作效率。
参考文献

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