摘要：隨著信息技術的發展以及用電采集系統的逐步普及，電網數據將從數據量、獲得數據的時效性、有效性等方面進一步完善和提升，大數據技術的特性將得到進一步的凸顯。電力企業高度重視大數據技術在采集運維業務中的應用。本文從基于采集數據治理低電壓和基于采集數據精準分析變壓器負荷兩個方面來探討大數據分析技術在采集運維業務中的應用。
關鍵字：采集數據;大數據
1.采集系統數據采集內容
采集系統覆蓋用電客戶或其他用于結算和考核的用電計量裝置有多種，主要包含：廠站直供大型用電客戶、一般專變用電客戶、公變考核總表、普通低壓用戶。采集的數據項也很多，如：電量、電壓、電流、現場用電異常報警等。詳細情況如下：
(1)普通低壓用戶：日凍結電量(每日一次)，實時電壓、電流(被動采集)。
(2)廠站直供大型用電客戶、一般專變用電客戶：日凍結電量、用電異常報警(每日一次)，電量、電壓、電流(每15分鐘一次)，用電異常報警、實時電量(被動采集)。
(3)公變考核總表：日凍結電量、用電異常報警(每日一次)，電量、電壓、電流(每15分鐘一次)，用電異常報警、實時電量(被動采集)。
2.其它系統以及外圍數據
采集系統采集的用電客戶用電信息是對客戶用電行為分析的一個主要數據基礎，要全方位分析客戶用電行為還需要借助一些其它系統或者外圍數據。
(1)需通過營銷信息系統獲取數據項類型：用戶基本信息、用電類型、供電方式、抄表例日、電費結算等。
(2)需通過外圍地理信息、環境監控等系統或公布數據獲取數據項類型：供電服務區地理信息、四季溫度變化、不同區域主要用電客服類型、政府公布經濟指數等。
只有在全方位獲取到與用電客戶用電行為相關的其他信息或影響用電客戶用電行為的各項因素的基礎上，分析才能更加客觀、更加全面，分析結果才能更加接近實際。
3.大數據分析技術在采集運維業務中的應用
3.1基于采集數據治理低電壓
3.1.1采集原理
電力用戶整體分為專、公變和低壓客戶兩類。專、公變的采集原則為：對全部專、公變總路(專用變壓器結算計量點或公用變壓器考核計量點)安裝的采集終端或電能表開展電壓、電流、功率3類數據采集。考慮到地區低壓用戶電能質量的要求相對單一，為減輕用電信息采集系統數據采集壓力，提高用電信息采集系統各類數據采集成功率，對地區的低壓客戶結合實際選擇部分“典型戶”開展客戶端電壓數據采集。同時，為確保采集系統安全穩定運行，用電信息采集系統需要結合終端類型和通信條件，合理設置電壓、電流、功率數據采集頻度和時點。具體采集原理為：
(1)對于本地通信組網采用載波方式的，以臺區為單位，選擇10個以內的典型戶(數量根據臺區規模、拓撲結構和系統前置負載情況確定)，每周實現1天在負荷高峰時段，以1小時為間隔，實現低壓典型戶電壓數據的采集。
(2)對于本地通信組網采用載波方式的，按照表箱選取典型戶，在集中器中設置為重點用戶，每日實現對典型戶不超過12個點電壓數據的采集。對于現場終端設備不滿足重點用戶設置技術條件的，每周實現1天在負荷高峰時段，通過采集系統主站對典型戶的電能表進行電壓瞬時值透抄，實現低壓客戶電壓數據采集。
(3)對于本地通信組網采用 RS-485 方式的，按照表箱抽取典型戶，在集中器中設置為重點用戶，每日實現對臺區典型戶24個點電壓數據的采集。對于采集失敗的數據點，按照“就近替代”原則用同一表箱其它客戶電壓數據進行替代。
(4)根據低壓客戶的電壓數據分析結果，區分出客戶低電壓出現可能性大、中、小的臺區，分別選擇100% 、 10%和1%的臺區納入采集。對納入采集的臺區選擇典型戶，每周實現1天在負荷高峰時段的典型戶電壓數據采集。
3.1.2采集策略
對于專公變用戶，一旦采集到臺區總路出現低電壓，即認為整個臺區電壓偏低，需要進行電壓補償。對于低壓用戶，根據現場智能電能表的采集覆蓋情況，結合公變電壓數據，按照“優先選擇公變低壓側總路電壓偏低臺區、優先選擇臺區線路末端客戶、優先選擇用電高峰時段”的三優先原則實現用戶電壓數據的采集。同時，在公變臺區總路電壓數據采集基礎上，通過數據分析，進一步優化低壓客戶采集策略：如果公變總路出現低電壓，可以不再重復采集低壓客戶端電壓數據;公變總路電壓合格，需要在低壓客戶側選擇典型戶作為電壓數據采集對象。每個臺區電壓監測典型戶原則上不超過20戶，在午高峰(11:00～13:00)或
晚高峰(18:00～21:00 )時段，以小時為頻度設定采集時點，實現電壓數據采集(要求每日至少有一個有效采集數據)。如果現場設備和信道條件較好，可結合實際增加采集頻度，提高低電壓采集的實時性、準確度。
3.1.3.典型案例
(1)現場情況
通過用采系統導出日新增低電壓用戶，某供電所PMS_二變, 該用戶C相電壓偏低，根據該表號查詢該用戶總戶號后進入用采系統透抄該用戶電能表，發現該戶C相電壓確實在允許偏差范圍外，立即和掛鉤單位該供電所技術員帶上鉗形表及相關安全工器具到達現場進行處理。
PMS_二變容量為200KVA，出線1條，居民照明18戶，非居民戶10戶。根據現場勘察，該臺區主干線為LGJ-120,居民用戶大部分接在C相上。鎮政府動力用電客戶在400V供電線路的末端。現場實測電能表A、B、C三相電壓分別為225.7V、233.5V、197V。
(2)故障分析
1)三相負荷分布不均，單相負荷集中在一相上，造成變壓器三相負荷不平衡，變壓器各相輸出電流不相等，配變三相繞組壓降就不相等，中性線就會有電流通過，使中性線產生阻抗壓降，引起中性點位移，致使各相電壓發生變化，造成負載輕的一相電壓升高，負載重的一相電壓降低。
2)供電半徑過長是農村發生低電壓的主要原因之一，臺區由于是地埋位置特殊原因中壓線路不能延伸到負荷中心造成末端電壓低。
(3)現場故障處理
1)通過用電采集系統和現場實測，發現C相負荷高峰時達到65A，A、B相高峰時分別達到35A、26A,三相負荷不平衡，配變高峰時存在超負荷現象，立即組織人員把C相照明負荷向B相進行適當調整，盡量達到三相負荷平衡。
2)在做好安全措施的前提下，對變壓器進行停電，查看分接開關位置是否適當，在迎峰度夏來臨時，電網負荷會不斷增加會造成一次電壓較低，將配變分接開關檔位處于Ⅱ檔，將變壓器檔位調至Ⅲ檔。
3.2基于采集數據精準分析變壓器負荷
3.2.1基于采集數據分析
通過電力用戶用電信息采集系統，可以查詢某供電單位的配變負載情況，2020年5月31日，某單位共有33585個臺區，其中超載臺區81個、過載臺區55個、重載臺區141個。
3.2.2用電信息采集系統數據統計重、過載臺區
通過重、過載分布狀況，針對某單位XX小區、某材料有限公司臺區5月份負荷情況進行進一步分析。
3.2.3數據分析及解決措施
經過對用電信息采集系統配變數據的分析，結合對現場變壓器的排查，某供電公司XX小區為居民用電臺區，在晚用電高峰期用電量增加，出現負荷超載情況，XX小區5月份出現27次超載情況，其中26次出現在晚用電高峰期，變壓器運行容量在150%左右。通過用電信息采集系統數據分析，現該臺區配置變壓器容量偏低，需對變壓器容量進行調整升級。
某材料有限公司臺區為廠區用電，生產作業集中在下午15:00-17:00期間，在該時段出現負荷過載情況，某材料有限公司臺區5月份出現26次超載情況，時間分布在全天不同時間段，主要集中在下午15:00-17:00之間，變壓器運行容量在130%左右。通過用電信息采集系統數據分析，發現該臺區配置變壓器容量偏低，需對變壓器容量進行調整升級。
針對發現以上兩個臺區的問題，某供電單位運檢部門同時安排運行檢修人員及時到達現場進行維護，通過檢查，處理了現場設備端子、連接線松動、打火、過熱、熔融或燒毀等安全隱患，對配變及時進行了維護。某供電單位同步安排改造計劃，進行配變等設備進行改造，確保安全可靠供電。
后續結合用電信息采集系統監控及大數據的統計分析，針對發現的問題，根據超載、過載、重載統計分析數據，一是安排運維人員及時維護，避免了設備損壞等問題發生，減少了停電的事件的發生。二是結合分析數據統籌考慮，進行優先級排序，制定配變改造升級計劃，避免了盲目投資，實現精準治理。三是持續挖掘采集大數據，更好的為電網運行服務。
4.結束語
在用電信息采集系統中的運維業務中采用大數據分析技術，可以對采集的數據信息進行深入挖掘和分析、處理，使采集運維工作從粗放式管理逐漸向集約式和精益化方向發生轉變，提高運維業務水平和工作效率。
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參考文獻：
[1]陳建明.大數據分析在用電采集數據分析與智能監測系統的設計與實現[J].電子技術與軟件工程,2019,(15):187.
[2]張亞杰.省電力公司用電信息采集系統運維及應用研究[D].河北科技大學,2019.
作者：潘偉斌
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