基于海迅數(shù)據(jù)庫的變電站表計異常告警*

毛鴻飛，陸艷芳，施建良，姜 峰

（國網(wǎng)浙江德清縣供電公司，浙江 德清 313200）

變電站關(guān)口表計讀數(shù)是統(tǒng)計用電信息的重要依據(jù)，計量裝置故障而未及時發(fā)現(xiàn)和排除將造成電能計量的失準，無法正確統(tǒng)計月度用電量，直接導致應收電費的巨額損失.為提高用電信息的準確性，需要我們實時監(jiān)測表計狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常表計，快速處理故障，使德清縣供電局管轄范圍內(nèi)變電站的所有表計都處在一個正常運走狀態(tài).

1 海迅數(shù)據(jù)庫簡介

海迅實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件是國網(wǎng)電科院瑞中數(shù)據(jù)有限公司擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型通用基礎軟件，是進行海量實時信息處理的專業(yè)平臺，可靈活設計企業(yè)級海量信息處理解決方案.

與國外同類產(chǎn)品相比，該系統(tǒng)擁有超大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理能力和業(yè)界領(lǐng)先的混合壓縮技術(shù)，采用分布式的體系架構(gòu)，可運行于不同的操作系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)海量實時數(shù)據(jù)的自動采集、歷史數(shù)據(jù)的壓縮存儲、高效的查詢檢索和統(tǒng)計分析，能夠在線存儲數(shù)十萬甚至上百萬采集點數(shù)年的歷史數(shù)據(jù)，以滿足生產(chǎn)運行過程中各業(yè)務模塊對數(shù)據(jù)存儲、整合、共享、分析和展現(xiàn)的需求.

目前德清縣供電局海迅實時數(shù)據(jù)庫存儲了電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)、電能量采集系統(tǒng)等大量數(shù)據(jù)，用戶可根據(jù)日常工作需要通過海迅實時數(shù)據(jù)庫客戶端工具對數(shù)據(jù)庫中的任何數(shù)據(jù)進行取用.本課題就是利用海迅數(shù)據(jù)庫獲取所需的實時及歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對變電站表計異常狀態(tài)的監(jiān)視功能（見圖1）.

2 變電站表計異常告警現(xiàn)狀

圖1 海迅數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)圖

據(jù)統(tǒng)計，德清縣所轄一座110kV變電站關(guān)口表計大約有25只左右，一座35k V變電站關(guān)口表計大約有15只左右，至2012年底德清縣供電局所轄14座110kV變電站，4座35 k V變電站，大約總計關(guān)口表330只左右，隨著變電站新建、改造或者新線路投運規(guī)模逐年擴大.

一般情況下，表計維護人員通過周期性校驗或者大約3年一輪換達到對表計的正常維護更新，但并不能保證表計每時每刻都處在一個正常運走狀態(tài)，而且發(fā)現(xiàn)異常情況要依賴周期性校驗的輪次，不能及時發(fā)現(xiàn)問題.同樣，月初變電運維人員通過調(diào)取電能量系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計上報上月月電量，通過電量平衡報表來發(fā)現(xiàn)是否有異常，如果發(fā)現(xiàn)（主變或母線）不平衡率過大，再進一步查找是否表計故障或者其他原因，而且電能量系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)是否準確無法得到對比印證.導致不能及時發(fā)現(xiàn)異常表計，人為延長了表計故障時間.從而給供電企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，也使企業(yè)去追回應收電費陷入被動局面.

下面例舉兩個我局因沒有及時發(fā)現(xiàn)變電站表計異常而造成損失的案例來說明對于變電站表計異常實時監(jiān)控的必要性和重要性.

（1）2006年2月，在110kV武康變月度抄表時，發(fā)現(xiàn)35 KV側(cè)有功電量不平衡，不平衡率達32%，不平衡電量220萬千瓦時.核對后發(fā)現(xiàn)永安3136線運行狀態(tài)下表計無顯示.

（2）2009年8月，35 k V專線大用戶，德清升華拜克A相熔管遭雷擊后計量缺相，隔月發(fā)現(xiàn)，損失電量20萬千瓦時，追補電費陷于被動.

由此可見，傳統(tǒng)方式下供電企業(yè)通過計量周期性校驗以及每月抄見關(guān)口電量的時機來發(fā)現(xiàn)變電站表計異常已經(jīng)不能滿足工作要求，為進一步提高管理效率，需要我們每天對電量平衡情況進行動態(tài)監(jiān)測，達到實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)與處理異常表計的目的.

3 海迅數(shù)據(jù)庫應用情況

3.1 基本思路

本課題是基于海迅數(shù)據(jù)庫的二次開發(fā)，從海迅數(shù)據(jù)庫中調(diào)取所需數(shù)據(jù)：來自電能量采集系統(tǒng)中的有功日統(tǒng)計和來自SCADA系統(tǒng)中的平均有功功率.SCADA中采集的有功功率通過公式計算可以得到日有功總量.通過對電量平衡的一個監(jiān)測以及這兩個電能量之間的比對，計算誤差率等實現(xiàn)告警（如圖2、圖3所示）.

3.2 數(shù)據(jù)采集

海迅數(shù)據(jù)庫中采集所需測點及計算等過程如圖4至圖7所示.所需測點按照每個變電所進行表格匯總（以110kV舞陽變?yōu)槔?

來自SCADA中的線路有功功率每5 min保存一個點，通過每5 min計算出一個有功，累加24 h計算得出該線路表計的日有功.

3.3 數(shù)據(jù)比對

通過從海迅數(shù)據(jù)庫中調(diào)取的電能量采集系統(tǒng)日有功統(tǒng)計和SCADA的有功功率累加的日有功的比對，來計算一個誤差率，通過對誤差率的定義和界定來實現(xiàn)表計狀態(tài)的劃分：正常、告警或注意、表計故障停走、緊急處理.誤差率＝（電能量采集系統(tǒng)日有功－SCADA計算得出日有功）／SCADA計算得出日有功.

對于表計狀態(tài)的幾個劃分具體解釋：（1）正常：誤差率＜10% 且 電量平衡；（2）注意：10≤誤差率＜20%；（3）告警：誤差率≥20%；（4）表計故障停走：電能量采集系統(tǒng)中采集的日有功為0，而SCADA中的日有功＞0.（5）緊急處理：電能量采集系統(tǒng)中采集的日有功＞0，而SCADA中的日有功為0.

源代碼如下.采用VBA語言編寫如圖8所示.

圖8 按等時

3.4 功能展示

每次打開程序，自動計算最近的日電量，實現(xiàn)實時更新.總覽頁面將所轄變電站集中，每個按鈕對應一個變電站，灰色為正常，紅色為告警如圖9所示.

從主界面可以看出變電站所有表計正常.

2010－10－10雷甸變顯示紅色告警，說明雷甸變有一個或一個以上的線路關(guān)口表計出現(xiàn)了異常，點擊雷甸變按鈕進入分界面如圖10所示.

可以從圖10中看出10kV母線不平衡電量為2.98萬千瓦時，而庫橋432線電能量采集系統(tǒng)中日電量1.16萬千瓦時，SCADA計算得出日有功3.6千瓦時，相差2.44萬千瓦時，與10k V母線不平衡電量接近，可以得出，庫橋432線電能表計慢走，出現(xiàn)了異常.此時庫橋432線表計狀態(tài)為告警，符合實際.需要及時聯(lián)系計量中心去處理庫橋432線表計，避免繼續(xù)損失電能量.如果仍不確定，可以點擊界面上的“前一天”來查詢歷史表計狀態(tài)，連續(xù)幾天的觀察再來進一步確定.

圖9 程序主界面

圖10 程序主界面

4 結(jié)論

本課題通過海迅數(shù)據(jù)庫這個平臺，方便調(diào)取不同系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)以實現(xiàn)所需功能，達到了對海迅實時數(shù)據(jù)庫的二次開發(fā)的目的.本課題的研究主要實現(xiàn)了以下功能：

（1）實時監(jiān)控.通過對各變表計每天實時動態(tài)的監(jiān)測，從而達到及時發(fā)現(xiàn)表計異常、及時處理地高效管理目的.

（2）智能報表功能.自動生成日電量或者月電量報表.

［1］OSI公司培訓部.PI客戶端基礎課教材［M］.智網(wǎng)科技（杭州）有限公司翻譯.杭州：智網(wǎng)科技有限公司，2009.

［2］史興華.供電企業(yè)實時／歷史數(shù)據(jù)庫PI典型應用案例［M］.北京：中國電力出版社，2009.