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摘要：随着我国社会主义市场经济发展水平的不断提升，我国电力行业的发展速度也是与日俱增，当前，电力在我国经济发展的过程中有着不可取代的地位和作用，而电力企业也成为了当前的重点单位。本文为保证低压台区电力自动抄表系统的安全性能，提出低压台区电力自动抄表系统异常运行预警方法。希望通过本文的分析研究给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：低压台区;电力自动抄表系统;异常运行;预警方法
引言
近年来，伴随我国经济的飞速发展，对电力方面的需求逐渐增加。其安全稳定运行是保证经济社会可持续发展的动力。我国低压配电网站点数量众多，用户的负荷能力逐渐增长，具有冲击性和波动性的特点，负荷也在不断变化。同时，无功电源在高峰时段越来越不足，使得电压偏差趋于扩大，甚至导致用户用电设备不能正常工作，造成很大的损耗和影响。
1数据采集工作原理
数据采集工作原理主要涉及到以下方面：首先是低压台区下电能表不支持负荷曲线数据。集中器从每天00：00开始，采集台区下电能表的实时数据。采集间隔为15min，采集间隔起始从0分开始。以集中器当前时间为基准，按照15min的倍数处理后作为时标，如数据返回时集中器当前时间为2021-07-18T15：23：23，则时标为2021-07-18T15：15：00。其次是低压台区下电能表支持负荷曲线数据。集中器按照时标抄读电能表中前一天或前一时间点的负荷曲线数据，并根据抄读时标将电能表返回的数据存储到集中器中。为保证数据的实时性，建议抄前一个时间点的负荷曲线。
2低压台区电力自动抄表系统异常运行预警方法
2.1高频数据采集
集中器每天抄完日冻结数据后，再进行高频数据的抄读;抄读高频数据时，每15min为一个抄表周期，在抄表周期内优先抄读当前时间点的数据。抄完后，紧接着对之前漏抄的数据进行补抄。在每个周期的补抄时间内，将之前漏抄的数据点按照距离当前时间的大小，划分为上1个，上2个，…，上n个点，并且将数据项的抄读机会均匀地分配给每一个测量点，避免少数电能表拥有特权。台区下有些电能表不支持负荷曲线的方式抄读，对其抄读会浪费大量时间。为进一步提升采集效率，引入黑名单机制，在抄读数据的过程中，对电能表的返回报文进行分析，如果认定该电能表不支持负荷曲线，则将该电能表拉入黑名单，本轮不再抄读。
2.2MAC层采集预警
在MPWDTP中，MAC层的主要功能是收发数据并进行确认、收集路径信息、维护网络、控制信道接入等。该层中共包含4个类别的帧：信标帧、确认帧、命令帧和数据帧。信标帧用于组建网络;数据帧将网络层中的各种帧封装为MAC层数据，MAC各主体之间控制信息的传输由命令帧进行;确认帧负责发布已正常接收数据帧的消息。命令帧负责在各主体之间传递各种指令和控制信息，由控制字段来表示目标指令和实际响应的类别与具体功能。为防止信道被重复选定，MPWDTP规定必须在信标帧、命令帧和数据帧被发出之前利用CSMACA算法判断信道的状态，闲置的信道才被允许接入，确认帧使用的是与对应的数据帧相同的信道，因此无需经历这个过程。自网络层发出的MAC层服务数据单元在MAC层中进行组帧，在网络层状态为NWK_STATE_MLME_NET-WORK_FORMATTON_BECON_request（）的情况下，MAC层通过FormatBeaconRequestPayload（）函数组建信标帧，而当在网络层状态为NWK_STATE_MLME_data_frame_en-capsulationg时则组建数据帧，然后将帧保存在tmpTxBuff发送缓存内。自物理层发出的帧均保存在tmpRxBuff接收缓存中，MAC层通过detect_rxbrff（）函数确定帧的类型，与当前等待状态的wait_status值协同进行后续的帧处理。在该值为rx_wait_beacon的条件下，仅对信标帧进行组信标响应;在该值为rx_wait_ack的条件下，仅确定响应帧的目标地址、序号和类型;在该值为rx_wait_nornal的条件下，则解帧所有类型的帧。
2.3源端采集数据
0.4kV台区线损计算的依据，主要来源于营销MIS系统（营销计量点档案）、生产PMS系统（变压器信息）和用电信息采集系统（表计集抄数据）。目前某供电公司所有表计均更换为国网智能表计，实现了远传、集抄、实时（日）冻结功能，日均采集成功率99.999%以上，0.4kV台区线损计算根据表计每日冻结表码，统计出日用电量，然后根据一体化损耗模型（包含台区总表、光伏用户、低压用户和台区总表反向等信息），自动计算日线损率，保留两位有效数字，精度大大提高，当日电量次日计算，精准度、时效性更强，便于查找各类突发异常问题。
2.4抄表环节的防范措施
首先，供电企业方面应加强对于通信通道的维护管理，加强对于潜在影响因素的全面分析，在实际开展考核工作的过程中设定清晰明确的考核指标，有效强化对通信通道的维护管理水平。明确每位管理人员在管理工作开展过程中承担的责任和肩负的义务，提高信号管理质量。其次，优化备品备件管理水平。供电企业需重点监测电网布置情况，关注信息统计工作，解决实质上的快递问题，制定明确的备品备件购入于更新计划。最后，相关工作人员应做好用户信息的核对工作，提高信息管理的精准性和细致性，梳理信息体系，一旦发现系统的运行出现了问题，必须第一时间找到问题根源，实现对营销系统的监管，有效提升管理工作开展的针对性，为计量的自动化保驾护航。
2.5异常运行预警方法
預警系统需要对运行状态定量分析，并获取状态转移的风险来验证其安全性能。通过状态量化分析与状态转移风险，将其划分为不同的安全等级，即绿色、黄色、红色以及黑色，分别对应正常、警戒和电力系统的紧急状态和崩溃状态。能够充分体现出整个电网的安全状况，可以更直观地获得电力系统的实时运行状态，给预警系统信息发布和风险带来了一定程度上的便捷。选择母线电压幅值、线路潮流百分比和系统负荷裕度百分比，准确获取运行状态的运行量。整个系统电压水平与负荷水平发生异常，运行状态会发出相应的报警。
结语
总而言之，电力企业要规范施工作人员的操作方法，有机协调并应用智能电表以及集抄系统等管理平台，在因地制宜、统筹规划的基础上，促进电力事业的可持续发展。
参考文献
[1]李一泉，王峰，吴梓亮，等.基于方式变化影响域辨识及故障量排序的继电保护定值在线预警[J].电力系统保护与控制，2019，47（16）：108-114.
[2]邢博宇，符传福，姚冬，等.输电线路运行状态预警和安全评估系统设计[J].电子设计工程，2019，27（24）：75-78.
[3]陈锦洲，陈磊，陈亦平，等.基于Pade近似的电力系统频率振荡模式延时轨迹分析[J].电力系统自动化，2019，43（14）：120-125.
[4]张志轩，刘开培，王坤，等.含VSC-MTDC的交直流混联电力系统暂态稳定评估[J].电测与仪表，2017，55（1）：40-45.
[5]梁捷，梁广明.宽带电力线载波通信资源优化调度方案分析[J].内蒙古电力技术，2020，38（5）：15-19.
关键词：低压台区;电力自动抄表系统;异常运行;预警方法
引言
近年来，伴随我国经济的飞速发展，对电力方面的需求逐渐增加。其安全稳定运行是保证经济社会可持续发展的动力。我国低压配电网站点数量众多，用户的负荷能力逐渐增长，具有冲击性和波动性的特点，负荷也在不断变化。同时，无功电源在高峰时段越来越不足，使得电压偏差趋于扩大，甚至导致用户用电设备不能正常工作，造成很大的损耗和影响。
1数据采集工作原理
数据采集工作原理主要涉及到以下方面：首先是低压台区下电能表不支持负荷曲线数据。集中器从每天00：00开始，采集台区下电能表的实时数据。采集间隔为15min，采集间隔起始从0分开始。以集中器当前时间为基准，按照15min的倍数处理后作为时标，如数据返回时集中器当前时间为2021-07-18T15：23：23，则时标为2021-07-18T15：15：00。其次是低压台区下电能表支持负荷曲线数据。集中器按照时标抄读电能表中前一天或前一时间点的负荷曲线数据，并根据抄读时标将电能表返回的数据存储到集中器中。为保证数据的实时性，建议抄前一个时间点的负荷曲线。
2低压台区电力自动抄表系统异常运行预警方法
2.1高频数据采集
集中器每天抄完日冻结数据后，再进行高频数据的抄读;抄读高频数据时，每15min为一个抄表周期，在抄表周期内优先抄读当前时间点的数据。抄完后，紧接着对之前漏抄的数据进行补抄。在每个周期的补抄时间内，将之前漏抄的数据点按照距离当前时间的大小，划分为上1个，上2个，…，上n个点，并且将数据项的抄读机会均匀地分配给每一个测量点，避免少数电能表拥有特权。台区下有些电能表不支持负荷曲线的方式抄读，对其抄读会浪费大量时间。为进一步提升采集效率，引入黑名单机制，在抄读数据的过程中，对电能表的返回报文进行分析，如果认定该电能表不支持负荷曲线，则将该电能表拉入黑名单，本轮不再抄读。
2.2MAC层采集预警
在MPWDTP中，MAC层的主要功能是收发数据并进行确认、收集路径信息、维护网络、控制信道接入等。该层中共包含4个类别的帧：信标帧、确认帧、命令帧和数据帧。信标帧用于组建网络;数据帧将网络层中的各种帧封装为MAC层数据，MAC各主体之间控制信息的传输由命令帧进行;确认帧负责发布已正常接收数据帧的消息。命令帧负责在各主体之间传递各种指令和控制信息，由控制字段来表示目标指令和实际响应的类别与具体功能。为防止信道被重复选定，MPWDTP规定必须在信标帧、命令帧和数据帧被发出之前利用CSMACA算法判断信道的状态，闲置的信道才被允许接入，确认帧使用的是与对应的数据帧相同的信道，因此无需经历这个过程。自网络层发出的MAC层服务数据单元在MAC层中进行组帧，在网络层状态为NWK_STATE_MLME_NET-WORK_FORMATTON_BECON_request（）的情况下，MAC层通过FormatBeaconRequestPayload（）函数组建信标帧，而当在网络层状态为NWK_STATE_MLME_data_frame_en-capsulationg时则组建数据帧，然后将帧保存在tmpTxBuff发送缓存内。自物理层发出的帧均保存在tmpRxBuff接收缓存中，MAC层通过detect_rxbrff（）函数确定帧的类型，与当前等待状态的wait_status值协同进行后续的帧处理。在该值为rx_wait_beacon的条件下，仅对信标帧进行组信标响应;在该值为rx_wait_ack的条件下，仅确定响应帧的目标地址、序号和类型;在该值为rx_wait_nornal的条件下，则解帧所有类型的帧。
2.3源端采集数据
0.4kV台区线损计算的依据，主要来源于营销MIS系统（营销计量点档案）、生产PMS系统（变压器信息）和用电信息采集系统（表计集抄数据）。目前某供电公司所有表计均更换为国网智能表计，实现了远传、集抄、实时（日）冻结功能，日均采集成功率99.999%以上，0.4kV台区线损计算根据表计每日冻结表码，统计出日用电量，然后根据一体化损耗模型（包含台区总表、光伏用户、低压用户和台区总表反向等信息），自动计算日线损率，保留两位有效数字，精度大大提高，当日电量次日计算，精准度、时效性更强，便于查找各类突发异常问题。
2.4抄表环节的防范措施
首先，供电企业方面应加强对于通信通道的维护管理，加强对于潜在影响因素的全面分析，在实际开展考核工作的过程中设定清晰明确的考核指标，有效强化对通信通道的维护管理水平。明确每位管理人员在管理工作开展过程中承担的责任和肩负的义务，提高信号管理质量。其次，优化备品备件管理水平。供电企业需重点监测电网布置情况，关注信息统计工作，解决实质上的快递问题，制定明确的备品备件购入于更新计划。最后，相关工作人员应做好用户信息的核对工作，提高信息管理的精准性和细致性，梳理信息体系，一旦发现系统的运行出现了问题，必须第一时间找到问题根源，实现对营销系统的监管，有效提升管理工作开展的针对性，为计量的自动化保驾护航。
2.5异常运行预警方法
預警系统需要对运行状态定量分析，并获取状态转移的风险来验证其安全性能。通过状态量化分析与状态转移风险，将其划分为不同的安全等级，即绿色、黄色、红色以及黑色，分别对应正常、警戒和电力系统的紧急状态和崩溃状态。能够充分体现出整个电网的安全状况，可以更直观地获得电力系统的实时运行状态，给预警系统信息发布和风险带来了一定程度上的便捷。选择母线电压幅值、线路潮流百分比和系统负荷裕度百分比，准确获取运行状态的运行量。整个系统电压水平与负荷水平发生异常，运行状态会发出相应的报警。
结语
总而言之，电力企业要规范施工作人员的操作方法，有机协调并应用智能电表以及集抄系统等管理平台，在因地制宜、统筹规划的基础上，促进电力事业的可持续发展。
参考文献
[1]李一泉，王峰，吴梓亮，等.基于方式变化影响域辨识及故障量排序的继电保护定值在线预警[J].电力系统保护与控制，2019，47（16）：108-114.
[2]邢博宇，符传福，姚冬，等.输电线路运行状态预警和安全评估系统设计[J].电子设计工程，2019，27（24）：75-78.
[3]陈锦洲，陈磊，陈亦平，等.基于Pade近似的电力系统频率振荡模式延时轨迹分析[J].电力系统自动化，2019，43（14）：120-125.
[4]张志轩，刘开培，王坤，等.含VSC-MTDC的交直流混联电力系统暂态稳定评估[J].电测与仪表，2017，55（1）：40-45.
[5]梁捷，梁广明.宽带电力线载波通信资源优化调度方案分析[J].内蒙古电力技术，2020，38（5）：15-19.