李群，王塞北，单常书

摘 要：本文对电力系统故障发生点与原因进行分析，并在问题的探究中寻找提高电力系统数据精度的方法，首先对电力采集系统运行的流程与概念进行论述，然后提出其中可能会潜藏的问题，最后结合问题的原因针对性的提出了提高精度的方法。

关键词：电力采集系统；采集时刻精度；系统故障分析

自动化数据采集是时代发展的产物，这种采集方式给采集工作带来便利的同时，也随时间的推移衍生出了更多问题。其中最为突出的一个问题就是自动化电力采集系统在实际运作的过程中无法对精度进行保障，本文针对这个问题的解决进行了方法论述。

1 电力采集系统的具体介绍

首先，从电能表方面进行分析，电能表是通过RS-485口上传至采集器，数据可冻结供工人集抄，也可网络上传集中器，可多种通信方式传输到系统的主站完成采集功能。其次，采集器则是微处理器控制的职能设备，是本集抄系统的主要设备之一。其作用是采集多个表计的电脉冲信号，并转换成数字数据信息记录保存，故称数据采集器简称采集器。在系统中，它通过RS-485通信电缆或220V电力线载波与集中器通信。接收集中器发来的各种命令，向集中器传送所记录的用户表计数据及状态。采集器还可通过红外通讯接口，在现场与手抄器通信，接受手抄器发出的各种命令，传送采集器所记录的各种数据。采集器采用EEPROM组成数据存储单元，采用最新时钟芯片。

2 关于电力系统故障的分析

电力系统在信息采集的过程中，如果发生故障，那么故障就会以暂态数据交换的形式进行记录，故障发生过程中的产生的数据是稳定数据，但是待故障发生以后，数据就会直接转换为暂态数据了，可以对原始数据进行影响的两个因素是采样系统电气传输特性引入相移与采样频率，这两个影响因素在电力数据精度故障中较为常见。电力系统的电压与频率是可以从稳定状态过渡到暂态状态，这样的过程也是电力系统运作出现问题时才会有。一般情况下，导致电力系统出现问题的原因一般有两个，一是断路，二是短路。故障出现时，电路会直接从一种状态过渡到另一种状态，这个变化的过程被称作是暂态过程，这个过程主要分为两种，一个是电磁暂态，一个是机电暂态，当电力系统发生故障时，故障产生的信号就会非常复杂。

3 短路对电力系统的危害

电力系统一旦发生短路，产生的危害是非常大的，这样的状况对电力系统的正常运行与电气设备安全都会造成威胁。短路突然发生时，会使电源供电的阻抗减小，短路的暂态过程也会在这时出现，暂态过程中会使短路线路中的电流值突然增大，并且数值是额定电流的很多倍。此时短路点距发电机电气距离的远近也会有不同的表现，距离越近短路电线中的电流越大。比如短路发生在发电机的某端，通过的定子回路的电流最大的瞬间值可能会达到发电机平时额定电流的10到15倍，而此时在大容留系统中通过的电流可达到几万甚至是十几万安培。短路点的电弧在此时很有很可能会将电气设备给烧坏。其次，短路电流产生的热能可能会将导体与绝缘体给烧坏。电力系统在发生故障时，其时刻的精度就会产生紊乱的现象，有些人就会利用的这点漏洞进行偷电的行为，偷电不仅会对国家的利益产生伤害，对于社会的公共秩序的维护也会产生不利的影响。所以在电力系统发生故障时，要及时发现问题并做出处理，争取在第一时间将问题处理掉，避免因过长时间的停电给用电用户的生活带来影响。提高处理问题的效率也是为了防止一些不法分子故障过程中盗取电能，伤害人民与国家的利益。短路还会引起网络中电压降低，特别是靠近短路点处电压下降很最多，结果可能使部分用户的供电受到破坏。可能引起并列远行的发电机失去同步系统中发生短路相当于改变了网络的结构，必然引起系统中功率分布的变化，发电机输出功率也相应地变化。当电力系统的精度出现问题时，如果电力供电企业并没有及时察觉到问题的存在，就会给一些投机取巧的人留下机会，做出偷电漏电的行为，这种行为严重损害了电力企业的利益，同时还破坏了社会秩序的稳定与公平。

4 采集时刻精度分析

针对电量的数据采集，是电力设备实现自动化最为重要且明显的一分特点，在自动化数据采集的过程中，效果最为突出的一个就是交流采样，这种采样方式的优势是时效性强、相位失真概率小、资金占用少等，同时在系统维护上，也可减轻工作人员的任务负担，使用最少的消耗，获得更多的效果。这些优势让交流采样形式的数据采集工作得到了较大范围的推广，与此同时，加上集成电路计算机技术的辅助，交流采样的算法复杂与不够精确的问题都得到了较为的妥善的解决，这也是交流采样形式的数据获取方式会在未来将直流取样方法给取代的原因。

5 数据采集的方法对比

实现电力系统自动化的一个重要的环节就是数据采集。但是想要准确并且快速的将系统中的各个模拟电量给采集到不是一件容易的事，这也是电力工作者实时关注的原因。采样信号的不同将采样方法分为两大类，第一种是直流采样，直流采样是将电流信号或是交流电压转换为0到5伏的直流电压，这样的转换方法的优势在于算法异常简单且滤波也很容易获得，但是凡事都有两面性，直流采样的缺点是投资较大且设备维护上操作较为复杂，在信号采集的时效性上也差，因此在电力系统中的应用会受到一定程度上的限制。

第二种是交流采样的方法，这种方法的的工作原理是将直流量转化为交流电压，在进行数据采集。优势是时效性好，相位失真小，并且相对于直流采样所花费的钱数也少。在机器设备的维护的操作上也较为简单方便。缺点是算法较为复杂，精度的控制上也不是很好。

6 提高精度的方法

想要电力系统在稳定运行的状态下，还能保障采集系统的数据采集工作的精度，技术人员首先要做到的就是将电量数值的平衡工作给做好，通俗来说就是电能可以随时对线路的负荷发生变化进行平衡性调节。如果无法事先对系统的负荷变化进行预测，那么电能就可能随着系统的无法主动适应，造成大量的浪费，机组组合方式得到专业性的调整与核对以后，就可以直接對系统的稳定运行起到较为全面的保护，最大限度降低机组运行过程中可能出现的电路短路或是断路问题。

7 结束语

通过以上对电力采集系统故障时刻精度故障原因与提升措施分析，可以从中获得的经验是电力采集系统在实际运作过程中十分复杂，同时影响精度的因素较多。为了从根本上提升电力企业的综合效益进行提升，工作人员应以成本核算作为主要内容，采取措施度电力企业运作的稳定进行保证，以此提升电力企业的经济与社会效益。

参考文献

[1]花少兵，王春霞.电力采集系统故障时刻精度的提高方法[J].企业改革与管理，2017（24）.

[2]张楠.电力采集系统故障时刻精度的提高方法[J].电子制作，2016（21）：85-86.

[3]张泉，李文光.用电信息采集系统故障时刻精度的提高方法探讨[J].现代国企研究，2016（4）.

[4]姜艳，王伟.缩短系统故障处理时间，提高采集成功率[J].农村电工，2017，25（6）：47-48.