隨著電力應(yīng)用水平的發(fā)展和進(jìn)步，人類(lèi)的生活越來(lái)越離不開(kāi)電力，電能已經(jīng)成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中最不可或缺的能源之一，電能的穩(wěn)定供應(yīng)直接影響到社會(huì)正常的生產(chǎn)活動(dòng)。在傳統(tǒng)的入侵式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)對(duì)每一個(gè)用電設(shè)備加裝相應(yīng)的監(jiān)測(cè)硬件來(lái)進(jìn)行負(fù)荷監(jiān)測(cè)，這些監(jiān)測(cè)硬件能夠?qū)崟r(shí)將電力負(fù)荷數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒爰蓴?shù)據(jù)處理設(shè)備中，但是這種需要加裝硬件才能實(shí)現(xiàn)的負(fù)荷監(jiān)測(cè)方式會(huì)提高電力監(jiān)測(cè)的成本。而且傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備只負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)，不具備主動(dòng)發(fā)現(xiàn)用電異常情況的功能。非入侵負(fù)荷監(jiān)測(cè)與傳統(tǒng)的入侵式負(fù)荷監(jiān)測(cè)最大的不同之處就是能夠在用電設(shè)備中不加裝硬件的情況下對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的負(fù)荷監(jiān)控，在保證監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的前提下，盡量降低成本。而且，采集終端在一開(kāi)始就具有一定的異常波形分析能力，它將可能的異常波形數(shù)據(jù)提取出來(lái)傳輸?shù)皆贫?，然后在云端使用前沿的機(jī)器學(xué)習(xí)方法識(shí)別它是否為異常數(shù)據(jù)，然后將異常特征返回給終端的用電特征指紋庫(kù)，強(qiáng)化采集終端識(shí)別異常的能力，做到對(duì)用電異常的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
如果把整個(gè)電網(wǎng)看成人體的主干神經(jīng)，那么涉及每一戶用電客戶的用電信息采集，就是人體的末梢神經(jīng)，這是人體感知最敏感的地方。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，用戶用電計(jì)量數(shù)據(jù)，關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的精益化管理。
圖3 用戶用電行為感知
3、臺(tái)區(qū)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及故障精準(zhǔn)定位
能源控制器通過(guò)載波的方式與分支數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)終端通信，分支數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)終端可通過(guò)通訊接口與溫濕度傳感器、溫度探頭、其他擴(kuò)展設(shè)備等通信獲取設(shè)備數(shù)據(jù)；也可通過(guò)環(huán)境采集終端采集煙感、水浸、門(mén)磁開(kāi)關(guān)等狀態(tài)量。做到用電環(huán)境安全檢測(cè)，預(yù)防火災(zāi)水患等事件發(fā)生。
4、實(shí)現(xiàn)線損精益管理分析
支持分相線損計(jì)算模型，完成臺(tái)區(qū)分相線損計(jì)算分析。線損深度分析具備日線損、小時(shí)線損、分相線損的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和比對(duì)分析能力，支持表計(jì)火線、零線電流差異對(duì)比，分析線損異常并報(bào)警。
能源控制器通過(guò)與各級(jí)分支數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備（LTU）進(jìn)行通信，獲取各級(jí)的電壓、電流、功率、電量等相關(guān)信息，根據(jù)主站系統(tǒng)內(nèi)的線路檔案，計(jì)算整個(gè)臺(tái)區(qū)內(nèi)各段線路的線損情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)線損的精益化管理。同時(shí)，基于低壓全電氣量數(shù)據(jù)采集和分段線損分析功能，可綜合判斷各段線路的用電異常情況，為低壓線路防竊電提供有效的判斷依據(jù)，找出疑似竊電的線路。
5、臺(tái)區(qū)物聯(lián)感知及運(yùn)行監(jiān)測(cè)
支持臺(tái)區(qū)物聯(lián)感知及運(yùn)行監(jiān)測(cè)。臺(tái)區(qū)設(shè)備可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，分別在臺(tái)區(qū)內(nèi)變壓器側(cè)、表箱側(cè)安裝模組化終端、分支數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)終端等多種設(shè)備，對(duì)臺(tái)區(qū)下各級(jí)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)的物聯(lián)管理和智能感知。臺(tái)區(qū)配變負(fù)載情況監(jiān)測(cè)，用采系統(tǒng)部署配變負(fù)載分析及異常監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)配變重載、過(guò)載、輕載、空載等多種運(yùn)行狀態(tài)的分析與監(jiān)測(cè)。支持臺(tái)區(qū)可開(kāi)放容量利用，開(kāi)展臺(tái)區(qū)中長(zhǎng)期可開(kāi)放容量預(yù)測(cè)，深度挖掘臺(tái)區(qū)真實(shí)可利用容量，指導(dǎo)業(yè)擴(kuò)報(bào)裝接入智能化適配。
模組化終端直接從智能開(kāi)關(guān)中獲取相應(yīng)線路的電壓、電流、功率等各類(lèi)電氣量信息即可。能夠?qū)崟r(shí)判斷斷路器的實(shí)時(shí)狀態(tài)。同時(shí)，模組化終端可根據(jù)監(jiān)測(cè)到的斷路器異常數(shù)據(jù)，生成相應(yīng)的故障事件并上報(bào)給主站進(jìn)行報(bào)警。
成果轉(zhuǎn)換和推廣應(yīng)用場(chǎng)景
本項(xiàng)目的研究和開(kāi)展將促進(jìn)供電用戶的精細(xì)化管理，推動(dòng)用戶群的異常智能診斷，提高用戶的用電可靠性。隨著本項(xiàng)目的廣泛推廣應(yīng)用，為電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供更準(zhǔn)確的技術(shù)及數(shù)據(jù)支持。電網(wǎng)末端節(jié)點(diǎn)邊緣計(jì)算，結(jié)合云端的智能分析系統(tǒng)，必將極大地改善新型配電網(wǎng)的可靠性診斷水平，提升主動(dòng)配電網(wǎng)的運(yùn)行安全性，具有廣闊的經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)應(yīng)用前景。
項(xiàng)目能夠帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益。高頻采樣的用電數(shù)據(jù)提取及分析系統(tǒng)能夠更加準(zhǔn)確地提升電網(wǎng)供電可靠性，同時(shí)能夠更加準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)用電異常，及時(shí)預(yù)警和反饋，能夠進(jìn)行精細(xì)化線損分析和用戶漏竊電檢查，有助于提高用電服務(wù)的綜合水平，實(shí)現(xiàn)更有效的運(yùn)維，節(jié)約運(yùn)維成本。
項(xiàng)目同時(shí)還具備潛在拓展價(jià)值。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，將人工智能技術(shù)編碼進(jìn)芯片之中以提高芯片的數(shù)據(jù)處理能力，使電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行更智能化已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本項(xiàng)目在實(shí)際運(yùn)用之中能夠積累大量的準(zhǔn)確的電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提升了電網(wǎng)供電可靠性；同時(shí)能針對(duì)用戶用電做到精細(xì)化，更好的提升用電服務(wù)。為今后研究電力智能故障監(jiān)測(cè)提供了樣本數(shù)據(jù)支撐，非常適合作為新一代能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)標(biāo)桿的典型應(yīng)用。
作者：國(guó)網(wǎng)上海市南供電公司 吳強(qiáng)/趙順麟
