CN109345786A - 一种低压非居民用户用电异常情况自动报警*** - Google Patents

一种低压非居民用户用电异常情况自动报警*** Download PDF

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CN109345786A CN201811068620.3A CN201811068620A CN109345786A CN 109345786 A CN109345786 A CN 109345786A CN 201811068620 A CN201811068620 A CN 201811068620A CN 109345786 A CN109345786 A CN 109345786A
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蒋世维
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Abstract

一种低压非居民用户用电异常情况自动报警***，属供电管理领域。其对于每一个低压非居民用户设置一个专变采集终端，在主站中设置一个用电异常自动报警平台，通过构建基于专变采集终端的数据层、支撑层、逻辑层和展示层，用以实现低压非居民用户用电异常情况的自动报警。其以低压非居民用户用电情况为重点监控对象，建立用电异常自动报警平台，设定故障报警的数据库判断依据，实现对用电异常的自动提醒预警，从而实现对用电设备故障的及时发现，作为工程技术人员现场检查的参考依据，提升故障消缺的工作效率及对违章用电的查处率，最终有助于实现供电公司管理水平的提升。可广泛用于供电管理领域。

Description

一种低压非居民用户用电异常情况自动报警***
技术领域
本发明属于供电管理领域，尤其涉及一种用于低压非居民用户的用电异常情况自动报警***。
背景技术
用电信息采集***(亦称“用电信息采集平台”，下同)可实现计量装置在线监测和用户负荷、电量、电压等重要信息的实时采集。
及时、完整、准确地为用电信息采集***提供基础数据，为远程自动抄表、线损实时计算等营销核心业务的实施提供技术基础，从而为电力企业经营管理各环节的分析决策提供技术支撑，提升电力企业对市场变化、客户需求和用户用电状态的反应能力。
随着电力市场化改革的不断深入，居民用户用电信息的采集方式也发生了较大变化，人工抄表收费的方法已不能适应现代化管理的要求，解决中低压用户的抄表收费问题开始提到日程，远方集中抄表技术成为国内外研究的热点。从20世纪90年代至今，各网省、地市公司根据业务发展需要建立了针对不同类型用户的电能信息采集***，主要包括关口电能量采集***、电力负荷管理***、客户电能量采集***、低压集中抄表***和配电自动化***。
国家电网公司总体规划提出利用3～5年，建成电力用户采集***，覆盖全部用户、实现用电信息实时采集、全面支持预付费控制，即“全覆盖、全采集、全费控”。
上海某供电公司已完成了用电信息采集***的全民覆盖，供电区域内所有用户均实现了自动集中抄表，极大地提高了抄表工作效率和抄表准确率，节省了企业各项运营成本。
如图1中所示，该供电公司所覆盖的用户总计1875080户，其中低压集抄50KW以下有1857743户(居民用户1671332户)，专变采集终端50KW-250KW低压用户13491户，250KW及以上高压客户3846户；从中可以看出专变采集终端50KW-250KW低压客户远高于负荷控制终端250KW及以上的高压客户。
可见，从专变采集终端用户占比来看，居民用户占比1.38％，低压非居民占97.79％，高压非居民占0.83％；低压非居民用户占了绝大比例。
但是现有用电信息采集***虽然实现用电用户电表电压、电流的召抄，在***中可以查询电能表信息、抄表、参数等，但是却没有对所召抄的异常数据进行自动预警，从而导致用电采集设备的故障发现不及时。用户采集设备的故障仍是以人工巡查的方式来发现，导致故障消缺的工作效率低下，准确率不高，不利于对消缺工作的管理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低压非居民用户用电异常情况自动报警***。其以50KW以上低压非居民用户用电情况为重点监控对象，建立用电异常自动报警平台，设定故障报警的数据库判断依据，实现对用电异常的自动提醒预警，从而实现对用电设备故障的及时发现，作为工程技术人员现场检查的参考依据，提升故障消缺的工作效率及对违章用电的查处率，最终有助于实现供电公司管理水平的提升。
本发明的技术方案是：提供.一种低压非居民用户用电异常情况自动报警***，包括由主站、通信信道、采集设备依次连接构成的用电信息采集***；其特征是：
对于每一个50KW以上低压非居民用户，设置一个专变采集终端，用以对专变用户用电信息进行采集的设备，负责电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测、客户用电负荷和电能量监控，并对采集数据进行管理和双向传输；
在主站中设置一个用电异常自动报警平台，用于对采集数据进行数据解析，根据设定的故障报警判据进行实时监控，对出现用电异常的情况进行自动提醒预警，实现用电异常自动预警的功能，以便工程技术人员能及时对故障设备进行消缺工作；
所述的自动报警***，通过构建基于专变采集终端的数据层、支撑层、逻辑层和展示层，用以实现低压非居民用户用电异常情况的自动报警；
所述的数据层、支撑层、逻辑层和展示层，构成一个四层的应用逻辑架构；
其中，数据层包括电力用户用电信息采集***的***数据库；支撑层包括基于专变采集终端的数据采集和各个专变采集终端与主站之间的数据访问；
逻辑层根据设定的故障报警判据，对故障进行判断；
展现层是主站面向操作用户的部分，至少包括采集数据列表、故障报警提示及列表和数据统计分析报表；
所述的自动报警***，用于实现用电异常故障自动报警提醒的功能，至少包括对用电异常故障的自动报警，以实现对用电信息采集***所采集的数据进行深化应用。
具体的，所述专变采集终端所采集的实时用电数据，至少包括终端设备地址码、安装地址、设备类型、采集时间、三相电压、电流和电量。。
进一步的，所述的专变采集终端是对低压非居民用户用电信息进行采集的设备，负责电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测、客户用电负荷和电能量监控，并对采集数据进行管理和双向传输。
其所述专变采集终端的功能包括：
1)数据通信：
包括专变采集终端与主站的通信，专变采集终端和电能表RS485的通信；
2)数据采集：
专变采集终端利用下行通信端口RS485与电能表通信，接收电能表上送的数据，实现用电信息的采集；
3)数据处理
根据电能表采集的数据，经过规约解析，分析电能表采集的电能信息。经过***分析之后，将重要事件上报主站；将报警信息显示并进行相关的输出控制，最终***按照初始化时的内存分配，存储相关数据：
4)负荷控制：
专变采集终端通过接受主站的控制命令，根据命令设置参数，自动执行跳闸，实现负荷的远程控制等功能；在执行结束后，发出声响或语音信息提醒客户，允许客户合闸。
具体的，所述自动报警平台与专变采集终端之间进行报文交换的通讯规约满足下列传输规则：
a)线路空闲状态为二进制1；
b)帧的字符之间无线路空闲间隔；两帧之间的线路空闲间隔最少需33位；
c)如按e)检出了差错,两帧之间的线路空闲间隔最少需33位；
d)帧校验和(CS)是用户数据区的八位位组的算术和，不考虑进位位；
e)接收方校验：
对于每个字符：校验起动位、停止位、偶校验位；
对于每帧：检验帧的固定报文头中的开头和结束所规定的字符以及规约标识位；识别2个长度L；每帧接收的字符数为用户数据长度L1+8；有帧校验和；有结束字符；校验出一个差错时，校验按c)的线路空闲间隔；若这些校验有一个失败,舍弃此帧；若无差错，则此帧数据有效。
进一步的，所述的自动报警***，对于自动报警的用电异常事件，按以下规则进行报警显示：
1)同一条事件避免重复上报，事件内容包括事件、终端地址和异常类型均完全相同的，每8小时的时间段内，只保留第一条。
2)剔除内容明显有误的事件，包括事件时间早于设备安装时间及事件时间晚于当前时间k天后的情况，其中的k建议值为3。
进一步的，所述的自动报警***，在用电异常自动报警平台上实现以下6种故障异常的自动报警：
1)电压异常类故障：包括欠压、失压和断相故障；
2)电流异常类故障：包括欠流和断流故障；
3)表计异常类故障：包括电能表停走故障。
更进一步的，所述故障异常的自动报警的判据包括：
1)对于电能表停走故障：
(1)判断条件：
a)IA＞I起；或IB＞I起，或IC＞I起，
b)Y1+＝…＝Yi+＝…＝Y5760+，且Y1-＝…＝Yi-＝…＝Y5760-；
其中Yi+、Yi-分别表示正向有功总电量和反向有功总电量；
(2)判断流程：
15秒采集一次包括电流、电压、电量在内的用电数据，引入0-1变量ti，用于表示i时刻所采集电流、电压是否符合故障异常判断条件，
当
Y5760+-Y1+＝0，Y5760--Y1-＝0；
则报警；
2)对于欠压异常故障：
(1)判断条件：
A)IA＞I起，UA＜78％Un；
或IB＞I起，UB＜78％Un；
或IC＞I起，UC＜78％Un；
B)N＞＝5；
其中，N为采集次数；
(2)判断流程：
当则报警；
3)对于全失压异常故障：
(1)判断条件：
A)UA＜60％Un,且UB＜60％Un，且UC＜60％Un；
B)IA＞5％Ib；或IB＞5％Ib；或IC＞5％Ib；
C)N＞＝5；
(2)判断流程：
当则报警；
4)对于断相异常故障：
(1)判断条件：
a)IA＜I起，UA＜60％Un；
或IB＜I起，UB＜60％Un；
或IC＜I起，UC＜60％Un；
a)N＞＝5；
(2)判断流程：
当则报警；
5)对于欠流异常故障：
(1)判断条件
a)UA＞60％Un，UB＞60％Un，UC＞60％Un；
b)IA＜I起，IB＞5％Ib，IC＞5％Ib；
或IB＜I起，IA＞5％Ib，IC＞5％Ib；
或IC＜I起，IA＞5％Ib，IB＞5％Ib；
或IA＜I起，IB＜I起，IC＞5％Ib；
或IB＜I起，IC＜I起，IA＞5％Ib；
或IA＜I起，IC＜I起，IB＞5％Ib；
c)N＞＝5；
(2)判断流程：
当则报警；
6)对于断流异常故障：
(1)判断条件：
a)IA1＝IA2＝……＝IA5761＝0；
或IB1＝IB2＝……＝IB5761＝0；
或IC1＝IC2＝……＝IC5761＝0；
b)UA>60％Un，UB>60％Un，UC>60％Un；
c)N＞＝5761；
(2)判断流程：
当则报警。
本技术方案所述的自动报警平台用以实现下列功能：
1)数据召测：数据召测用以实现对采集终端用电数据的采集和解析，包括瞬时电压、瞬时电流、正/反向有功电量和终端信息；终端信息至少包括终端地址码、终端地址和制造厂家；
2)故障报警：自动报警平台用以实现用电异常故障自动报警提醒的功能，自动报警的报警形式至少包括图像报警、文字报警、短信报警和Email报警方式；
报警的用电异常故障至少包括电能表停走故障、欠压异常故障、全失压异常故障、断相异常故障、欠流异常故障和断流异常故障；
3)数据报表：数据报表功能用以实现对数据信息的查看和数据的统计分析，包含异常统计和分析报表；
4)***管理：***管理至少包含***对时、权限管理、异常管理和安全管理。
本技术方案中所述的对用电信息采集***所采集的数据进行深化应用，至少包括用电客户用电异常的实时预警和故障类型的智能诊断，为工程技术人员现场消缺提供判断依据和数据支撑，从技术手段上提升采集终端消缺效率，以及调度人员每日利用自动报警平台监控用户用电情况，并根据异常报警信息进行消缺工作派单，快速实现采集终端故障消缺工作。
与现有技术比较，本发明的优点是：
1.智能诊断，为计量损失提供依据：
根据电压、电流、电量等用电数据，数据库预设各种用电异常的判断模型，对电能表及终端运行工况的监测，可以智能判断计量异常情况的发生，***会记录用电异常故障的相关信息，其发生的时间，可作为计量损失纠正的依据；
2.自动预警，实现用电异常实时发现：
***根据对用户各项电压、电流的监测，判断异常情况，并在第一时间发出预警信号，以文字、图形等形式提醒用电信息采集组工作人员，缩短了设备故障问题的发现时间，实现了用电异常情况实时发现，为提升消缺工作效率奠定了基础；
3.流程优化，提升设备消缺工作效率：
***实时预警用电异常，用电信息采集组工作人员根据预警的用电异常类型，进行故障类型的判断，并记录终端异常信息，通过***自动派单，改变了传统人工巡检发现故障问题的消缺模式，优化了现有消缺流程，实现了终端故障实时发现，及时消缺；同时通过对异常故障的智能判断，减少了不必要的用电监察人员外出工作，降低了人工成本，提高了设备消缺的工作效率；
4.制度完善，提高消缺管理水平：
对消缺工作的管理过程中，一方面从管理角度，明确各组织部门的岗位职责，并结合消缺业务流程，建立考核办法，对各组织部门的工作进行了规范和要求，完善了消缺管理体系；另一方面以自动报警平台对异常消缺的审计，记录异常预警时间和消缺完成的时间，从技术手段计算出各班组用电异常消缺的所消耗的时间，为各部门消缺工作考核提供了数据依据，有效的提升了消缺管理水平；
5.异常统计，提高对违章用电的监察：
用户日常五花八门的窃电方式多达70余种，在用电异常中主要的窃电方式有：失压、欠压、断相等，通过对这些用电异常的自动预警和智能判断，并对用户用电异常情况进行统计分析，和现场消缺工作的统计相结合，可以为用电稽查提供有效违章用电的可疑用户名单，实现对违章用电用户的监察，提升违章用电查处率，从而减少企业售电量和电费的损失；
6.为用电信息采集***深化应用提供实践依据：
通过对多个专变采集终端的实证应用，验证了用电异常自动报警功能的可实现性，同时通过用电异常的智能诊断，为消缺工作提供了依据。为将来用电信息采集***的功能拓展和用电信息数据的分析利用提供了实践依据，为用电信息采集***的深化应用奠定了研究基础。
附图说明
图1是某供电公司集抄采集客户组成示意图；
图2是现有用电信息采集***的组成结构示意图；
图3是本发明用电异常情况自动报警***的物理架构示意图；
图4是本发明用电异常情况自动报警***的逻辑架构示意图；
图5是电能表停走异常判断流程示意图；
图6是欠压异常报警判断流程示意图；
图7是全失压异常报警判断流程示意图；
图8是断相异常报警判断流程示意图；
图9是欠流异常报警判断流程示意图；
图10是断流异常报警判断流程示意图。
其中，1为采集终端，2为数据服务器，3为WEB服务器，4为PC机，5为内网交换机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
电力用户用电信息采集***是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的***，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。
用电信息采集***由主站、通信信道、采集设备三部分组成，其组成结构如图2所示。
其中，主站***由数据库服务器、磁盘阵列、应用服务器、前置服务器、接口服务器、工作站、全球定位***(GPS)时钟、防火墙以及相关的网络设备组成，主要完成业务应用、数据采集、控制执行、前置通信调度、数据库管理等功能。
通信信道用于***主站与采集终端之间的远程数据通信，包括光纤专网、230MHz无线专网、通用无线分组业务/码分多址(GPRS/CDMA)无线公网等。
采集设备是安装在现场的终端及计量设备，负责收集和提供整个***的原始用电信息，包括专变采集终端、集中器、采集器以及智能电能表等。
现有用电信息采集***用电信息采集***主要采集记录电量数据、事件数据和瞬时电压、电流数据等，虽然可以利用用电信息来分析用户电能计量装置运行情况，但是庞大的采集数据仅靠人工分析和筛查异常信息所需花费的时间是相当长，导致故障问题不能及时发现，降低了故障消缺的工作效率；同时在消缺工作量较大的时候会有漏消缺的情况，降低用电采集***设备终端的管理水平。
图3和图4中，本发明的技术方案，提供了一种低压非居民用户用电异常情况自动报警***，包括由主站、通信信道、采集设备依次连接构成的用电信息采集***；其发明点在于：
对于每一个50KW以上低压非居民用户，设置一个专变采集终端，用以对专变用户用电信息进行采集的设备，负责电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测、客户用电负荷和电能量监控，并对采集数据进行管理和双向传输；
在主站中设置一个用电异常自动报警平台，用于对采集数据进行数据解析，根据设定的故障报警判据进行实时监控，对出现用电异常的情况进行自动提醒预警，实现用电异常自动预警的功能，以便工程技术人员能及时对故障设备进行消缺工作；
所述的自动报警***，通过构建基于专变采集终端的数据层、支撑层、逻辑层和展示层，用以实现低压非居民用户用电异常情况的自动报警；
所述的数据层、支撑层、逻辑层和展示层，构成一个四层的应用逻辑架构；
其中，数据层包括电力用户用电信息采集***的***数据库；支撑层包括基于专变采集终端的数据采集和各个专变采集终端与主站之间的数据访问；
逻辑层根据设定的故障报警判据，对故障进行判断；
展现层是主站面向操作用户的部分，至少包括采集数据列表、故障报警提示及列表和数据统计分析报表；
所述的自动报警***，用于实现用电异常故障自动报警提醒的功能，至少包括对用电异常故障的自动报警，以实现对用电信息采集***所采集的数据进行深化应用。
本技术方案中的专变采集终端，是对专变用户用电信息进行采集的设备，负责电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测、客户用电负荷和电能量监控，并对采集数据进行管理和双向传输。其功能主要有：
1)数据通信：
这个主要包括两个方面，一个是终端与主站的通信，通信需要满足国网电力用户用电信息采集***通信协议第1部分：主站与采集终端通信协议的要求；一个是终端和电能表RS485的通信，按设定的抄收间隔抄收和存储电能表数据；可以接受主站的数据转发命令，将电能表的数据通过远程信道直接传送到主站。
2)数据采集：
用电信息采集和存储是采集***最基本的功能，专变终端利用下行通信端口RS485与电能表通信，接收电能表上送的数据，实现用电信息的采集。采集的用电数据类型主要分为以下几种：
负荷类：瞬时有(无)功功率、各相瞬时有(无)功功率、15min平均有(无)功功率等；
电量类：正反向有(无)功总电能示值、各费率正反向有(无)功总电能示值、各象限(各费率)无功电能示值、最大需量、各相正反向有(无)功电能示值等；
交流采样类：各相的电流、电压、功率因数等；
电能质量类：电压越限次数及发生时间、三相不平衡度、谐波电压含有率等；
运行工况类：开关状态、终端保电状态、门禁状态、电容器投切状态等；
事件记录类：断相次数及时间、过负荷比率等；
线损计算类：每个台区线损计算数据及其合格情况数据；
其他数据类型：表计及终端时钟误差、负荷率等。
3)数据处理：
根据电能表采集的数据，经过规约解析，分析电能表采集的电能信息。经过***分析之后，***会将重要事件上报主站；将报警信息显示并进行相关的输出控制，最终***按照初始化时的内存分配，存储相关数据。
4)负荷控制：
专变终端通过接受主站的控制命令，根据命令设置参数，自动执行跳闸，实现负荷的远程控制等功能；在执行结束后，发出声响(或语音)提醒客户，允许客户合闸。
5)维护功能：
具备USB接口和维护RS-232接口，用于数据备份和升级维护，程序、参数等也可通过无线或有线通道进行远程升级和维护。
图5给出了用电异常自动报警平台中电能表停走异常的判断流程。
具体的，对于电能表停走故障：
(1)故障定义：
实际用电情况下，一天以内，电能表有电流工作(任一相电流大于起动电流)，但是电能表的示值不变(即电能表正向有功总电量差值和反向有功电量差值均为0)，则属于电能表停走异常。
根据电能表的起动试验要求确定，起动电流I起＝Ib(In)*X，其中Ib为基本电流；如果是直接接入，则X＝0.4％；如是互感器接入，1.0级表的X＝0.2％、0.5S级的X＝0.1％。
(2)判断条件：
c)IA＞I起；或IB＞I起，或IC＞I起，
d)Y1+＝…＝Yi+＝…＝Y5760+，且Y1-＝…＝Yi-＝…＝Y5760-；
其中Yi+、Yi-分别表示正向有功总电量和反向有功总电量；
(3)判断流程：
15秒采集一次用电数据(包含电流、电压、电量)，引入0-1变量ti，用于表示i时刻所采集电流、电压是否符合故障异常判断条件，
当
Y5760+-Y1+＝0，Y5760--Y1-＝0；
则报警。
图6给出了用电异常自动报警平台中欠压异常报警的判断流程。
具体的，对于欠压异常故障：
(1)故障定义：
欠压是指在三相供电***中，某相负荷电流大于起动电流，但电压线路的电压低于电能表参比电压的78％时，且持续时间大于60秒的工况。其中参比电压Un，如3*380V/220V取220；根据采集频率，每15秒采集一次，大于60秒即采集次数N至少为5次。
(2)判断条件：
b)IA＞I起，UA＜78％Un；
或IB＞I起，UB＜78％Un；
或IC＞I起，UC＜78％Un；
c)N＞＝5；
(3)判断流程：
当则报警(ti的定义同上，下同)。
图7给出了用电异常自动报警平台中的全失压异常报警判断流程。
具体的，对于全失压异常故障：
(1)故障定义：
若三相电压均低于电能表的参比电压(60％)，至少有一相负荷电流大于5％基本电流时，且持续时间在60秒以上，不管电能表能否工作，都记录为全失压。
(2)判断条件：
a)UA＜60％Un,且UB＜60％Un，且UC＜60％Un；
b)IA＞5％Ib；或IB＞5％Ib；或IC＞5％Ib；
c)N＞＝5；(N同3.2.2.2中定义，下同)
(3)判断流程：
当则报警。
图8给出了用电异常自动报警平台中断相异常报警的判断流程。
具体的，对于断相异常故障：
(3)故障定义：
在三相供电***中，某相出现电压低于电能表的参比电压，同时负荷电流小于起动电流,且持续时间大于60秒的工况，称为断相异常。
(4)判断条件：
b)IA＜I起，UA＜60％Un；
或IB＜I起，UB＜60％Un；
或IC＜I起，UC＜60％Un；
d)N＞＝5；
(5)判断流程：
当则报警。
图9给出了用电异常自动报警平台中欠流异常报警的判断流程。
具体的，对于欠流异常故障：
(1)故障定义：
在三相供电***中，三相电压大于电能表的参比电压，三相电流中任一相或两相小于起动电流，且其他相线负荷电流大于5％基本电流，持续时间在60秒以上的工况，称为欠流异常。
(2)判断条件：
d)UA＞60％Un，UB＞60％Un，UC＞60％Un；
e)IA＜I起，IB＞5％Ib，IC＞5％Ib；
或IB＜I起，IA＞5％Ib，IC＞5％Ib；
或IC＜I起，IA＞5％Ib，IB＞5％Ib；
或IA＜I起，IB＜I起，IC＞5％Ib；
或IB＜I起，IC＜I起，IA＞5％Ib；
或IA＜I起，IC＜I起，IB＞5％Ib；
f)N＞＝5；
(1)判断流程：
当则报警。
图10给出了用电异常自动报警平台中断流异常报警的判断流程。
具体的，对于断流异常故障：
(3)故障定义：
在三相供电***中，三相电压大于电能表的参比电压，三相电流中任一相电流为0，且持续时间超过24小时，则属于断流异常。
(4)判断条件：
d)IA1＝IA2＝……＝IA5761＝0；
或IB1＝IB2＝……＝IB5761＝0；
或IC1＝IC2＝……＝IC5761＝0；
e)UA>60％Un，UB>60％Un，UC>60％Un；
f)N＞＝5761；
(5)判断流程：
当则报警。
为了验证本发明技术方案的效果，选取了50个专变采集终端作为试点样本，实现与专变采集终端的数据通信功能及故障自动报警功能。
通过两个月时间的应用，用电信息采集组每日利用自动报警平台监控用户用电情况，并根据异常报警信息进行派单，实现采集终端故障消缺。
在试点应用中，实现了50KW以上低压非居民用户用电异常情况自动报警，优化了消缺工作流程和完善了消缺管理制度，具体取得了以下成效：
1)智能诊断，为计量损失提供依据：
根据电压、电流、电量等用电数据，数据库预设各种用电异常的判断模型，对电能表及终端运行工况的监测，可以智能判断计量异常情况的发生，***会记录用电异常故障的相关信息，其发生的时间，可作为计量损失纠正的依据。
2)自动预警，实现用电异常实时发现：
***根据对用户各项电压、电流的监测，判断异常情况，并在第一时间发出预警信号，以文字、图形等形式提醒用电信息采集组工作人员，缩短了设备故障问题的发现时间，实现了用电异常情况实时发现，为提升消缺工作效率奠定了基础。
3)流程优化，提升设备消缺工作效率：
***实时预警用电异常，用电信息采集组工作人员根据预警的用电异常类型，进行故障类型的判断，并记录终端异常信息，通过***自动派单，改变了传统人工巡检发现故障问题的消缺模式，优化了现有消缺流程，实现了终端故障实时发现，及时消缺；同时通过对异常故障的智能判断，减少了不必要的用电监察人员外出工作，降低了人工成本，提高了设备消缺的工作效率。
4)制度完善，提高消缺管理水平：
对消缺工作的管理过程中，一方面从管理角度，明确各组织部门的岗位职责，并结合消缺业务流程，建立考核办法，对各组织部门的工作进行了规范和要求，完善了消缺管理体系；另一方面以自动报警平台对异常消缺的审计，记录异常预警时间和消缺完成的时间，从技术手段计算出各班组用电异常消缺的所消耗的时间，为各部门消缺工作考核提供了数据依据，有效的提升了消缺管理水平。
5)异常统计，提高对违章用电的监察：
用户日常五花八门的窃电方式多达70余种，在用电异常中主要的窃电方式有：失压、欠压、断相等，通过对这些用电异常的自动预警和智能判断，并对用户用电异常情况进行统计分析，和现场消缺工作的统计相结合，可以为用电稽查提供有效违章用电的可疑用户名单，实现对违章用电用户的监察，提升违章用电查处率，从而减少企业售电量和电费的损失。
6)为用电信息采集***深化应用提供实践依据：
通过50个专变采集终端的实证应用，验证了用电异常自动报警功能的可实现性，同时通过用电异常的智能诊断，为消缺工作提供了依据。为将来用电信息采集***的功能拓展和用电信息数据的分析利用提供了实践依据，为用电信息采集***的深化应用奠定了研究基础。
本发明的技术方案，以低压非居民用户用电情况为重点监控对象，建立用电异常自动报警平台，设定故障报警的数据库判断依据，实现对用电异常的自动提醒预警，从而实现对用电设备故障的及时发现，作为工程技术人员现场检查的参考依据，提升故障消缺的工作效率及对违章用电的查处率，最终有助于实现供电公司管理水平的提升。
本发明可广泛用于区域供电公司的供电管理领域。

Claims (10)

1.一种低压非居民用户用电异常情况自动报警***，包括由主站、通信信道、采集设备依次连接构成的用电信息采集***；其特征是：
对于每一个50KW以上低压非居民用户，设置一个专变采集终端，用以对专变用户用电信息进行采集的设备，负责电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测、客户用电负荷和电能量监控，并对采集数据进行管理和双向传输；
在主站中设置一个用电异常自动报警平台，用于对采集数据进行数据解析，根据设定的故障报警判据进行实时监控，对出现用电异常的情况进行自动提醒预警，实现用电异常自动预警的功能，以便工程技术人员能及时对故障设备进行消缺工作；
所述的自动报警***，通过构建基于专变采集终端的数据层、支撑层、逻辑层和展示层，用以实现低压非居民用户用电异常情况的自动报警；
所述的数据层、支撑层、逻辑层和展示层，构成一个四层的应用逻辑架构；
其中，数据层包括电力用户用电信息采集***的***数据库；支撑层包括基于专变采集终端的数据采集和各个专变采集终端与主站之间的数据访问；
逻辑层根据设定的故障报警判据，对故障进行判断；
展现层是主站面向操作用户的部分，至少包括采集数据列表、故障报警提示及列表和数据统计分析报表；
所述的自动报警***，用于实现用电异常故障自动报警提醒的功能，至少包括对用电异常故障的自动报警，以实现对用电信息采集***所采集的数据进行深化应用。
2.按照权利要求1所述的低压非居民用户用电异常情况自动报警***，其特征是所述专变采集终端所采集的实时用电数据，至少包括终端设备地址码、安装地址、设备类型、采集时间、三相电压、电流和电量。。
3.按照权利要求1所述的低压非居民用户用电异常情况自动报警***，其特征是所述的专变采集终端是对低压非居民用户用电信息进行采集的设备，负责电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测、客户用电负荷和电能量监控，并对采集数据进行管理和双向传输。
4.按照权利要求1所述的低压非居民用户用电异常情况自动报警***，其特征是所述专变采集终端的功能包括：
1)数据通信：
包括专变采集终端与主站的通信，专变采集终端和电能表RS485的通信；
2)数据采集：
专变采集终端利用下行通信端口RS485与电能表通信，接收电能表上送的数据，实现用电信息的采集；
3)数据处理
根据电能表采集的数据，经过规约解析，分析电能表采集的电能信息。经过***分析之后，将重要事件上报主站；将报警信息显示并进行相关的输出控制，最终***按照初始化时的内存分配，存储相关数据：
4)负荷控制：
专变采集终端通过接受主站的控制命令，根据命令设置参数，自动执行跳闸，实现负荷的远程控制等功能；在执行结束后，发出声响或语音信息提醒客户，允许客户合闸。
5.按照权利要求1所述的低压非居民用户用电异常情况自动报警***，其特征是所述自动报警平台与专变采集终端之间进行报文交换的通讯规约满足下列传输规则：
a)线路空闲状态为二进制1；
b)帧的字符之间无线路空闲间隔；两帧之间的线路空闲间隔最少需33位；
c)如按e)检出了差错,两帧之间的线路空闲间隔最少需33位；
d)帧校验和(CS)是用户数据区的八位位组的算术和，不考虑进位位；
e)接收方校验：
对于每个字符：校验起动位、停止位、偶校验位；
对于每帧：检验帧的固定报文头中的开头和结束所规定的字符以及规约标识位；识别2个长度L；每帧接收的字符数为用户数据长度L1+8；有帧校验和；有结束字符；校验出一个差错时，校验按c)的线路空闲间隔；若这些校验有一个失败,舍弃此帧；若无差错，则此帧数据有效。
6.按照权利要求1所述的低压非居民用户用电异常情况自动报警***，其特征是所述的自动报警***，对于自动报警的用电异常事件，按以下规则进行报警显示：
1)同一条事件避免重复上报，事件内容包括事件、终端地址和异常类型均完全相同的，每8小时的时间段内，只保留第一条。
2)剔除内容明显有误的事件，包括事件时间早于设备安装时间及事件时间晚于当前时间k天后的情况，其中的k建议值为3。
7.按照权利要求1所述的低压非居民用户用电异常情况自动报警***，其特征是所述的自动报警***，在用电异常自动报警平台上实现以下6种故障异常的自动报警：
1)电压异常类故障：包括欠压、失压和断相故障；
2)电流异常类故障：包括欠流和断流故障；
3)表计异常类故障：包括电能表停走故障。
8.按照权利要求7所述的低压非居民用户用电异常情况自动报警***，其特征是所述故障异常的自动报警的判据包括：
1)对于电能表停走故障：
(1)判断条件：
a)IA＞I起；或IB＞I起，或IC＞I起，
b)Y1+＝…＝Yi+＝…＝Y5760+，且Y1-＝…＝Yi-＝…＝Y5760-；
其中Yi+、Yi-分别表示正向有功总电量和反向有功总电量；
(2)判断流程：
15秒采集一次包括电流、电压、电量在内的用电数据，引入0-1变量ti，用于表示i时刻所采集电流、电压是否符合故障异常判断条件，
当
Y5760+-Y1+＝0，Y5760--Y1-＝0；
则报警；
2)对于欠压异常故障：
(1)判断条件：
A)IA＞I起，UA＜78％Un；
或IB＞I起，UB＜78％Un；
或IC＞I起，UC＜78％Un；
B)N＞＝5；
其中，N为采集次数；
(2)判断流程：
当则报警；
3)对于全失压异常故障：
(1)判断条件：
A)UA＜60％Un,且UB＜60％Un，且UC＜60％Un；
B)IA＞5％Ib；或IB＞5％Ib；或IC＞5％Ib；
C)N＞＝5；
(2)判断流程：
当则报警；
4)对于断相异常故障：
(1)判断条件：
a)IA＜I起，UA＜60％Un；
或IB＜I起，UB＜60％Un；
或IC＜I起，UC＜60％Un；
a)N＞＝5；
(2)判断流程：
当则报警；
5)对于欠流异常故障：
(1)判断条件
a)UA＞60％Un，UB＞60％Un，UC＞60％Un；
b)IA＜I起，IB＞5％Ib，IC＞5％Ib；
或IB＜I起，IA＞5％Ib，IC＞5％Ib；
或IC＜I起，IA＞5％Ib，IB＞5％Ib；
或IA＜I起，IB＜I起，IC＞5％Ib；
或IB＜I起，IC＜I起，IA＞5％Ib；
或IA＜I起，IC＜I起，IB＞5％Ib；
c)N＞＝5；
(2)判断流程：
当则报警；
6)对于断流异常故障：
(1)判断条件：
a)IA1＝IA2＝……＝IA5761＝0；
或IB1＝IB2＝……＝IB5761＝0；
或IC1＝IC2＝……＝IC5761＝0；
b)UA>60％Un，UB>60％Un，UC>60％Un；
c)N＞＝5761；
(2)判断流程：
当则报警。
9.按照权利要求1所述的低压非居民用户用电异常情况自动报警***，其特征是所述的自动报警平台用以实现下列功能：
1)数据召测：数据召测用以实现对采集终端用电数据的采集和解析，包括瞬时电压、瞬时电流、正/反向有功电量和终端信息；终端信息至少包括终端地址码、终端地址和制造厂家；
2)故障报警：自动报警平台用以实现用电异常故障自动报警提醒的功能，自动报警的报警形式至少包括图像报警、文字报警、短信报警和Email报警方式；
报警的用电异常故障至少包括电能表停走故障、欠压异常故障、全失压异常故障、断相异常故障、欠流异常故障和断流异常故障；
3)数据报表：数据报表功能用以实现对数据信息的查看和数据的统计分析，包含异常统计和分析报表；
4)***管理：***管理至少包含***对时、权限管理、异常管理和安全管理。
10.按照权利要求1所述的低压非居民用户用电异常情况自动报警***，其特征是所述的对用电信息采集***所采集的数据进行深化应用，至少包括用电客户用电异常的实时预警和故障类型的智能诊断，为工程技术人员现场消缺提供判断依据和数据支撑，从技术手段上提升采集终端消缺效率，以及调度人员每日利用自动报警平台监控用户用电情况，并根据异常报警信息进行消缺工作派单，快速实现采集终端故障消缺工作。
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