基于海迅数据库的变电站表计异常告警*

毛鸿飞，陆艳芳，施建良，姜 峰

（国网浙江德清县供电公司，浙江 德清 313200）

变电站关口表计读数是统计用电信息的重要依据，计量装置故障而未及时发现和排除将造成电能计量的失准，无法正确统计月度用电量，直接导致应收电费的巨额损失.为提高用电信息的准确性，需要我们实时监测表计状态，及时发现异常表计，快速处理故障，使德清县供电局管辖范围内变电站的所有表计都处在一个正常运走状态.

1 海迅数据库简介

海迅实时数据库管理系统软件是国网电科院瑞中数据有限公司拥有完全自主知识产权的大型通用基础软件，是进行海量实时信息处理的专业平台，可灵活设计企业级海量信息处理解决方案.

与国外同类产品相比，该系统拥有超大规模的数据处理能力和业界领先的混合压缩技术，采用分布式的体系架构，可运行于不同的操作系统平台，实现海量实时数据的自动采集、历史数据的压缩存储、高效的查询检索和统计分析，能够在线存储数十万甚至上百万采集点数年的历史数据，以满足生产运行过程中各业务模块对数据存储、整合、共享、分析和展现的需求.

目前德清县供电局海迅实时数据库存储了电网调度自动化系统、电能量采集系统等大量数据，用户可根据日常工作需要通过海迅实时数据库客户端工具对数据库中的任何数据进行取用.本课题就是利用海迅数据库获取所需的实时及历史数据，实现对变电站表计异常状态的监视功能（见图1）.

2 变电站表计异常告警现状

图1 海迅数据库系统图

据统计，德清县所辖一座110kV变电站关口表计大约有25只左右，一座35k V变电站关口表计大约有15只左右，至2012年底德清县供电局所辖14座110kV变电站，4座35 k V变电站，大约总计关口表330只左右，随着变电站新建、改造或者新线路投运规模逐年扩大.

一般情况下，表计维护人员通过周期性校验或者大约3年一轮换达到对表计的正常维护更新，但并不能保证表计每时每刻都处在一个正常运走状态，而且发现异常情况要依赖周期性校验的轮次，不能及时发现问题.同样，月初变电运维人员通过调取电能量系统中的数据统计上报上月月电量，通过电量平衡报表来发现是否有异常，如果发现（主变或母线）不平衡率过大，再进一步查找是否表计故障或者其他原因，而且电能量系统采集数据是否准确无法得到对比印证.导致不能及时发现异常表计，人为延长了表计故障时间.从而给供电企业带来经济损失，也使企业去追回应收电费陷入被动局面.

下面例举两个我局因没有及时发现变电站表计异常而造成损失的案例来说明对于变电站表计异常实时监控的必要性和重要性.

（1）2006年2月，在110kV武康变月度抄表时，发现35 KV侧有功电量不平衡，不平衡率达32%，不平衡电量220万千瓦时.核对后发现永安3136线运行状态下表计无显示.

（2）2009年8月，35 k V专线大用户，德清升华拜克A相熔管遭雷击后计量缺相，隔月发现，损失电量20万千瓦时，追补电费陷于被动.

由此可见，传统方式下供电企业通过计量周期性校验以及每月抄见关口电量的时机来发现变电站表计异常已经不能满足工作要求，为进一步提高管理效率，需要我们每天对电量平衡情况进行动态监测，达到实时监控，及时发现与处理异常表计的目的.

3 海迅数据库应用情况

3.1 基本思路

本课题是基于海迅数据库的二次开发，从海迅数据库中调取所需数据：来自电能量采集系统中的有功日统计和来自SCADA系统中的平均有功功率.SCADA中采集的有功功率通过公式计算可以得到日有功总量.通过对电量平衡的一个监测以及这两个电能量之间的比对，计算误差率等实现告警（如图2、图3所示）.

3.2 数据采集

海迅数据库中采集所需测点及计算等过程如图4至图7所示.所需测点按照每个变电所进行表格汇总（以110kV舞阳变为例）.

来自SCADA中的线路有功功率每5 min保存一个点，通过每5 min计算出一个有功，累加24 h计算得出该线路表计的日有功.

3.3 数据比对

通过从海迅数据库中调取的电能量采集系统日有功统计和SCADA的有功功率累加的日有功的比对，来计算一个误差率，通过对误差率的定义和界定来实现表计状态的划分：正常、告警或注意、表计故障停走、紧急处理.误差率＝（电能量采集系统日有功－SCADA计算得出日有功）／SCADA计算得出日有功.

对于表计状态的几个划分具体解释：（1）正常：误差率＜10% 且 电量平衡；（2）注意：10≤误差率＜20%；（3）告警：误差率≥20%；（4）表计故障停走：电能量采集系统中采集的日有功为0，而SCADA中的日有功＞0.（5）紧急处理：电能量采集系统中采集的日有功＞0，而SCADA中的日有功为0.

源代码如下.采用VBA语言编写如图8所示.

图8 按等时

3.4 功能展示

每次打开程序，自动计算最近的日电量，实现实时更新.总览页面将所辖变电站集中，每个按钮对应一个变电站，灰色为正常，红色为告警如图9所示.

从主界面可以看出变电站所有表计正常.

2010－10－10雷甸变显示红色告警，说明雷甸变有一个或一个以上的线路关口表计出现了异常，点击雷甸变按钮进入分界面如图10所示.

可以从图10中看出10kV母线不平衡电量为2.98万千瓦时，而库桥432线电能量采集系统中日电量1.16万千瓦时，SCADA计算得出日有功3.6千瓦时，相差2.44万千瓦时，与10k V母线不平衡电量接近，可以得出，库桥432线电能表计慢走，出现了异常.此时库桥432线表计状态为告警，符合实际.需要及时联系计量中心去处理库桥432线表计，避免继续损失电能量.如果仍不确定，可以点击界面上的“前一天”来查询历史表计状态，连续几天的观察再来进一步确定.

图9 程序主界面

图10 程序主界面

4 结论

本课题通过海迅数据库这个平台，方便调取不同系统中的数据以实现所需功能，达到了对海迅实时数据库的二次开发的目的.本课题的研究主要实现了以下功能：

（1）实时监控.通过对各变表计每天实时动态的监测，从而达到及时发现表计异常、及时处理地高效管理目的.

（2）智能报表功能.自动生成日电量或者月电量报表.

［1］OSI公司培训部.PI客户端基础课教材［M］.智网科技（杭州）有限公司翻译.杭州：智网科技有限公司，2009.

［2］史兴华.供电企业实时／历史数据库PI典型应用案例［M］.北京：中国电力出版社，2009.