高压电力计量系统故障诊断技术的改进

高压电力计量系统故障诊断技术的改进

王倩,谢佳超

国网保定供电公司  河北 保定 071000

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，电力计量技术也有了很大进展。随着电力计量技术的迅速发展，高压电力计量技术被越来越广泛地运用在工作中，其设备本身的安全性和可靠性也被重点关注，所以高压电能计量系统故障诊断技术已成为供电企业研究探讨的重点课题。在提高整个电网安全的同时，也需要对高压电力计量系统进行实时的监测，以及发生故障时及时诊断。使用传统方法进行故障诊断时，因为电力计量系统内部故障种类比较多，一些故障信号无法被有效识别出来，因此，本文首先分析电力计量技术的应用意义，其次探讨高压电力计量故障诊断技术，最后就电力计量技术的管理策略进行研究，以供参考。

关键词：高压电力计量；故障诊断；技术

引言

随着我国经济的发展和社会的进步，我国终端数据的接入量和采集量逐渐地上升，尤其是电力计量数据的积累呈现高储备的趋势。每天仅电力计量数据的积累就高达上亿，故障问题也随之频繁发生，因此需要有效的电力故障诊断模型从储备的电力计量数据中挖掘潜在的规律，科学准确地预测电力故障问题。电力故障的有效预测也可以帮助企业提高电网的运行效率，节约维护过程中所需的成本。

1电力计量技术的应用意义

随着电力计量技术的优化和创新，终端的应用集成水平不断提高，区域供电制度也越来越规范化。传统的供电体制和落后的管理方式已经不能满足现代用电的需求，需要引进新技术，为供电提供综合性的服务，确保产业发展的优化。迄今为止，电力计量技术仍属于最新技术。电力计量技术与智能技术、自动化技术的融合，使系统资源规划与传输呈现融合趋势。随着相关电力技术的整合，管理工作量和复杂度降低，终端的安全性和可靠性提高。电力市场中，大部分企业以产业融合、转型为目标，将生产经营模式由单一向多元化发展。在电力生产中引进电力计量技术，可以使电力计量技术在终端的智能生产、管理、规划和资源配置等方面发挥作用，促进测量技术的推广应用。

2高压电力计量故障诊断技术

2.1信号内部局部噪声消除

采用小波阈值的技术去除高压电力计量系统内部噪声，其过程可以表现为分析小波变换系数的过程，利用所选择的正交设计小波对采集出来的故障数据进行小波分解。而设置阈值是对经过分析之后的小波变换系数进行设置的过程，重构小波的方法，即设置阈值之后的系数通过小波算法重新再形成。设定阈值的过程主要分为硬阈值法与软阈值法，硬阈值法就是将取小波系数的绝对值与阈值进行比较，小于阈值的系数均为0；而软阈值法就是将两者的差值作为该小波的系数。

2.2抗干扰电能表

谐波干扰为供电系统中的常见故障，干扰的来源是硬件故障，要控制谐波，需要改进相关技硬件。一旦系统运行发生谐波干扰，电能表的功率会增加。抗干扰电能表可以滤除谐波，电能表能测量主波的功率，提升测量精度。抗干扰电能表的主波和谐波的分段测量能力必须不断得到升级，以更好地测量谐波。

2.3基于小波分析的故障诊断

当高压电力计量系统出现故障时，信号中的一些频率就会出现减弱的迹象，但也会有特殊的频率出现增加的现象。因此，每一个频率信号中都存在故障信息，而这些信号出现转变迹象就代表系统发生了故障。根据小波分析算法，对消噪后的小波信号进行分解，经过多种小波算法对比，选用软阈值小波作为变换小波较为有效。将故障信号消噪后分解为高频分量和低频分量，以高频分量为特征向量，很明显在采样点出现奇异变化。因此，用小波分析方法就可以很容易地判断出高压电力计量系统的具体故障类型。

3电力计量技术的管理策略

3.1建立电力计量技术风险管理体系

建立电力计量技术风险管理体系、全面优化技术流程可以规避管理中的风险，并减少风险带来的损失。应用电力计量技术时，必须将技术与能源项目联系起来，在技术对接后，分析技术的潜在风险和影响因素，确保技术的应用可满足高精度测量和统计要求。鉴于技术应用中的风险，可以使用技术测试对技术进行分析。一旦技术应用产生异常，应立即实施应急预案，采取措施应对风险，将计量技术发生事故的概率降至最低。

3.2创新供电模式

目前，电力企业需要创新供电方式，有效解决电力巡检、窃电、停电管理的主要问题。电力企业在进行供电创新时，需要对用户的年用电量、月用电量、日用电量以及高峰阶段的用电量进行分析，然后合理科学地制定供电安装和敷设方案。电力公司将电力公司的用电量降至最低，并根据具体数据和信息确定用电量。科学合理地设定用电量，电力公司安装此种供电方式后，用电方式也会发生变化，从而有效降低电网运行中的用电量，对用电量进行了详细准确的分析。

3.3试验与分析

为了测试此次提出故障诊断技术的可靠程度和实际使用效果，代替实际运行的高压电网，降低测试风险。基于小波分析的故障诊断技术比传统故障诊断技术的准确率更高，新方法可以有效诊断出高压电力计量系统出现的故障，保障高压电力网络的安全。

3.4对用电计量信息加密

在电力计量技术的应用中，需要实施计量设备全生命周期管理，结合资源的产生、检测和存储，实施信息管理。为保证计量数据的安全，需要对其进行加密。加密可以采用密钥，通过划分分层密钥的结构，根据测量信息的不同重要性级别，自上而下地生成主密钥和辅助密钥，并以密码形式通过线路加密到下一个级别的转换过程。密钥生成后，为提高电能计量的保密性，需要管理密钥，并建立密钥服务等级。在管理中，需要将源代码和发行代码映射到根级密钥中生成业务级根密钥。为避免密钥的不安全分发，不应直接生成源密钥，而需要使用特殊方法获得源密钥，并输入用户的领导系数。通过组件和加密算法结合输出密钥，从根本上保证计量信息的安全。

3.5加强谐波治理

我国目前控制谐波的主要方法是利用无源滤波器和有源滤波器进行控制。在使用无源滤波器的过程中，工作人员可以预先设定谐波频率，使电容具有容抗特性。配合电抗器的感抗，确保工作电压处于稳定状态。而有源滤波器的主要作用就是消除谐波电流，使电网运行产生的谐波在初期就被滤掉，从而有效地防止了谐波电流对电力设备的影响。

3.6加强设备的综合管理

通过设备的综合管理，可以及时发现电能表等计量设备存在的隐患，并采取措施保证计量设备的可靠性，延长设备的使用寿命。例如，可以建立电子档案，记录电能表的名称、型号等，通过电子归档采集设备的使用情况，在宏观层面进行控制。需要详细记录设备的故障和维修记录，为后续的使用提供依据。可以积极引进控制技术对计量设备进行诊断和校准，如果设备运行中存在隐患，能及时报警，以便快速定位故障源并采取措施。在电力计量技术的应用中，计量管理是动态的，需要相关技术人员加强重视。

结语

基于小波分析的高压电力计量系统故障诊断技术，是在当前所拥有的故障诊断技术基础上增加了小波算法分析，这样可以准确诊断出高压电力计量系统中出现的故障。但是，仅仅只利用小波算法无法使故障诊断技术整体运行速度变快。今后，可以改变新的故障诊断技术系统中算法运行的速度问题，从而提升整体运行速度。

参考文献

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