智能电表在低压电网故障抢修中的运用研究

河北省任丘市华北油田公司华佳综合服务处东风物业站资产项目部 张力强

1 智能电表简介

此外，智能电表还能结合用户的用电负荷曲线对用户的用电情况进行实时动态监控，以便提醒指导用电客户合理规划及掌握电费支出，不仅提高了电力资源的使用效率，同时为用户降低了电费支出。目前，居民对供电单位做好电力服务的要求越来越高，电力单位愈发重视低压电网运行质量，对低压电网故障而造成的电力系统运行中断情况给予了更多关注。

为进一步提升低压电网运维管理质量，降低故障检修停时，智能电表需要结合现场实际工作情况做好智能电表的安装布设，利用智能采集器来实现电力数据信息的多方位采集，更好地实现信息传输与共享机制，使智能电表的运行管理更加完善。其安装布设如图1所示。

图1 智能电表安装布设

在低压电网中安装智能电表，可以对用户端用电情况进行实时数据采集、用电全方位监控，采集汇总的信息上传至电脑终端的信息系统中，为后期信息管理工作提供了数据支撑。当低压电网突发故障需要抢修时，依据智能电表汇总的用电数据和相关信息，实现故障的初步判断，指导故障更快地解决，提高故障处理速度，缩短故障处理时间，从而降低故障后续对低压电网正常运转造成的不良影响[2]。

2 低压电网故障抢修中应用智能电表的系统组成

2.1 技术架构

技术架构处理搭建TCM、IDP技术接口外；还必须搭建IDP及配网自动化的匹配接口。在实际工况中，TCM需要与各数据采集系统搭建起交互桥梁，利用Web 服务技术实时管控用电数据，保证综合数据平台电网各项数据采集工作的正常进行，通常每隔四秒完成一次低压电网运行实时性电量数据的采集，并立刻导入后台IDP数据库中[3]。同时，每隔30s借助IDP数据库中相应的查询接口获取电网最新运行数据，结合其他功能服务组件，最终完成目标数据的发送，保证客户调取数据的准确性和便利性。

2.2 系统的组成

2.2.1 用电数据采集系统

在低压电网用电数据采集过程中，需要搭建相应的平台，保证数据采集的速度及质量，更好反映电网运转状态及终端用户的用电情况。其主要功能如图2所示。

图2 用电数据采集系统功能组成

在各个功能模块相互配合下，用电数据采集系统能对用电情况实时监控、推行不同时段的阶梯电量定价、用电负荷错峰管理、线损质量分析等工作进行综合掌控，更好实现自动电量抄表、低高峰用电管理、预防漏电窃电、预测用电负荷和降低用电成本等价值目标，该系统主要包含测试调试界面、管理模块、存储模块、拓扑扫描单元、在线监测单元、在线升级单元、输出模块等[4]。

2.2.2 故障抢修管控系统

测绘工程项目中涉及到大量的数据处理工作，传统的数据处理工作无法满足社会发展的需求，因此将数据库技术应用到测绘工程项目的数据管理中，可以很好的解决这一问题，在提高测绘工程项目的统计水平同时，促进了工程项目的良好发展，给建筑单位来带了丰厚的收益。

在低压电网实际运行中，为进一步推动各抢修部门相互配合，实现资源共享，较快诊断故障属性，完成故障处理，提高故障处理效率，使低压电网尽快恢复至正常运行状态，需建立低压电网故障抢修管控系统，该系统应统一故障抢修流程，制定故障抢修原则，落实质量责任制，执行逐级汇报机制，一旦发现故障，第一时间保证人员到达现场处理，为后期低压电网抢修方案的优化和落实提供指导性数据。为进一步管控故障信息，保证信息传递的时效性，可采用PMS技术实现电网运行状态、用户用电信息及报修需求信息的有力监测，最终实现数据工作平台中各个工作环节的科学合理性，降低系统冗余，提高故障效率[5]。详细工作流程如图3所示。

图3 低压电网故障抢修流程

系统显示报警信息后，值班人员首先向调度报修，调度首先向上级做故障汇报，然后负责通知专业检修人员到达故障地点进行抢修，检修人员接到抢修命令后，填写工作许可单进行作业请点后进入相关区域进行故障处理，故障修复完毕后需向管理人员及调度进行工作汇报，调度接到故障处理完毕、设备恢复正常指令后，先对电网进行部分送电，确认电网工作状态良好后，进行全网送电。

2.2.3 IDP 中央数据库

基于IDP技术的数据库建设是重中之重，需要保证数据收集及录入的准确性和完整性，可将低压电网建设过程中的故障按照故障时间、事件序列号、事件处理过程、故障造成影响、事件总结等项点进行罗列登记，逐一录入，逐步完善低压配电网建设运营的故障维护信息，实现配网电力电量运转数据的随时生成、一键导出等，很多故障数据凝结了作业人员工作经验，可以作为技术培训资料使用。此外，数据库还必须提供多元化的数据接口和相应的服务，可以与电网其他自动化系统实现无缝衔接，尽可能地上共享数据资源，根本上提升系统综合利用能效。

3 低压电网故障抢修中智能电表的应用内容

3.1 具体应用表现

3.1.1 应急决断

为进一步提升电网工作质量，遵照低压电网故障处理原则，要重组智能电表的各项显示参数，建设智能电表的整体控制模式，有利于发挥智能电表的自身价值，充分改善电网的工作质量。

首先，当低压电网发生故障时，智能电表在电网抢修过程中可以立即开启应急决断流程，因此可以更好减小重大安全事件发生的概率，提高用户用电过程中安全系数，同时也为电力资源管理提供可靠保障。任何故障都具有突发性，低压电网故障也不例外，而智能电表配置有自愈功能，且利用该功能可搭建突发低压电网故障时的应急决断开启体系，实现故障自我修复，配合其他相应的处理模块使用，大大缩减用电客户停电的区域。

其次，低压配网体系采用智能电表能进一步保证故障处理的时效性，结合智能电表汇总的各项数据开展故障处理工作，有利于缩短电网故障修复停时，确保电力资源有效利用，为电力系统可靠运行保驾护航。

3.1.2 提升信息交互管理。

智能电表的用户数据采集系统能构造更加精准可控的信息数据管理平台，使工作人员随时掌握用户电量的使用情况，为电力企业和用户之间建立信息传输纽带，使两者之间实现实时性数据传送，共享数据资源。

在电网信息交互管理实施中，首先，搭建的数据控制平台能为电力单位提供电力信息，并第一时间将详细信息资料推送给用户，有效提升了两者沟通的时效和透明度，保证了电力信息的安全可靠，进一步维护了双方各自利益，防止沟通不畅造成的利益纠纷。此外，智能电表可以实现电网电量动态化管理，当用户用电需求膨胀、要改变原有电路时，智能电表的处理能规避复杂路线拆除带来的负面影响，增强电网路线运用管控的能力，一定程度上降低作业人员工作量。

3.1.3 自动化家用电器控制

随着科学技术在智能化领域的迅速发展，物联网技术也广泛应用，智能电表除了能在故障抢修时迅速开启应急决断及通信连接外，还能实现智能家电的集中化管控，构建更加完善的控制化使用模式，确保多方位多角度无死角管理。

在实际应用场景中，通过相关的模块对用户的各种需求及行为进行解释分析，匹配出对应的参数模型，也可进行深入的故障预测和判定。智能电表通过将房间内不同用电设备限制在同一系统中，利用统一指令进行管理，从而进行各个设备的调控，一旦低压电网发生故障，立即将故障设备隔离，保证其他设备正常运行。

3.1.4 低压电网测评

在低压电网运行管理中，定期测评是保持其正常运行的关键，通过智能电表来搭建合理的测评管理体系，然后对各个网络数据进行汇总，最终全面测评导致低压配网故障的干扰因素，明确故障因素及源头后，在后期电网故障中就能目标明确，故障处理思路及方法准确可靠。此外，通过智能电表的数据归纳和资料共享，有助于搭建供电低压侧负荷测评分析体系，显著降低电力负荷数据丢失等难题，提升数据管控水平，保持规范化检查的频次。

4 结语

当前，在经济社会不断发展的大浪潮下，消费升级、产业迭代、供给改革等逐渐增强市场对电力的需求，用电规模持续扩大、用电结构更加庞大、电力供给与居民日益增长的需求矛盾进一步突出，利用智能电表，提高低压电网故障抢修效率，缩短故障停时，是电力行业密切关注的问题之一。本文首先介绍了智能电表的基本概念，然后分析了低压电网故障抢修过程中智能电表应用的技术架构、用电数据采集系统组成、故障抢修管控系统组成及IDP数据库搭建，最后，探讨了智能电表在低压电网故障抢修中应急决断、信息交互管理、自动化家用电器控制及低压电网测评的具体应用。总之，在低压电网故障处理中采用智能电表，不仅贴合低压配电网故障抢修过程中的需求，同时也提升了低压电网的整体运行水平。