摘要：针对某市供电所存在的低压集抄末端低电压数据采集异常、监测覆盖不到位、传输效率低下等问题，结合国内外先进经验，提出了一种基于计量自动化系统的新型低压集抄末端低电压监测方案，并在实践应用中优化了末端低电压监测流程和功能，在一定程度上促进了智能电网发展。

关键词：计量自动化;末端低电压;监测功能

0 引言

近年来我国电网末端低电压问题频发，造成区域输配电设备性能受到严重影响，部分区域甚至出现由于末端低电压造成用电设备无法正常使用的情况，在很大程度上影响了系统输配电安全和居民用电效益。因此，如何借助计量自动化系统形成系统化、科学化的末端低电压监测体系，有效处理低压集抄中的各项问题已经成为新时期智能电网建设的重要内容。

1 系统概况

本文主要以广东省某市供电所为例，对其末端低电压问题进行研究。该市供电所根据2013年广东电网建设规划形成了以省级集中计量自动化系统为核心的一站式平台，供电所计量自动化平台架构如图1所示。

上述计量自动化平台使用RS-485总线、载波总线等将RS485型电表、载波电表采集到的数据传输到计量自动化前置系统，再通过综合数据网、计量专线在主站中实现低压集抄数据处理、可视化管理及电力营销，低压集抄系统较为完善。

但在低电压监测方面，该市供电所计量自动化平台中并未显示低电压监测单元，实地考察后确认，其低电压监测工作仍采用传统模式，主要通过人工检测方式进行监测，低电压问题处理效率低下。

2 主要问题

从2018年该市供电所低电压问题发现、分析、解决流程（图2）中可以明确，该市主要经用户投诉、周期检查发电低电压问题后，才进行原因分析及防控处理。这种被动型工作方式在数据采集、覆盖效率、发现时效等方面均存在严重的不足，主要表现在：

（1）巡查、检查具有一定周期，无法及时检查末端低电压状况，监测时效性较差，部分区域低电压问题频繁出现但并未接到投诉，严重影响了用户用电权益;（2）现场测量过程中大多为人工测量，数据只能反映当时运行状态，因电网系统运行的不确定性和不规律性，定点测量结果可参考的效果并不理想，很难发现末端低电压问题;（3）在处理严重的末端低电压问题时，往往需要运维人员进行现场大面积监测、绘制数据表格并上报，工作量较大。尤其是在偏远地区，业务开展难度较高。

为解决该市供电所的低压集抄末端低电压问题，在低电压监测系统构建时，应结合工作量、覆盖面、成本投入等因素实施相应优化和调整，以提升低电压监测效率。为此，按照低电压监测效率公式：低电压监测效率=（低电压监测户数×监测点数据量）/（测量时间×测量人数），在实际工作中应当尽量减少人工工作量，缩短测量时间，而这可以借助基于计量自动化系统的低压集抄末端低电压监测功能实现。

3 低压集抄末端低电压监测功能的设计

3.1    系统架构

监测末端低电压时可利用低压集抄系统，在计量自动化平台中增加低电压数据监测功能：

（1）RS485电表、载波电表等采集供电线路末端电压值，通过RS485总线、载波总线将数据传输到集中器;

（2）主站借助远程通信装置获取集中器中的用电数据，分析远端是否存在低电压异常情况，若有则报警并生成决策方案。

3.2    监测设计

（1）程序升级。按照监测点选取情况对集中器程序进行升级，保证集中器能够按照任务配置采集线路电压;该市供电所计量自动化终端已按照2013年集中计量自动化改造要求升级，具备电压数据采集及处理功能，只需按照低电压监测内容进行任务配置并下发即可。

（2）确定任务清单。对该市供电所计量自动化情况进行分析，按照地理位置、线路状况、用电情况等条件合理筛选低压用户监测点，划分重点监测区域，列出监测点清单。设置时应严格按照“各集中器监测点全覆盖、线路末端大比例监测”的原则执行。

（3）下发采集任务。按照广东省低压集抄工作要求，将台区信息、任务参数、配置状况等导入到系统中;选定对应的采集器，结合任务配置需求进行“采集管理”，生成“X市集抄电压监测方案”;同步保存方案后，在任务设置界面配置下发任务，对应监测点清单一一勾选，任务全部完成后下发。

（4）异常报警。下发任务后可在抄表界面中查看监测点的运行状况，将采集到的实时数据与历史数据进行对比，确定当前电压数据、电流数据、负荷数据等是否存在异常，在线路末端出现低电压问题后及时报警。

3.3    功能完善

为进一步提升该市供电所低压集抄末端低电压监测效果，在计量自动化平台中，按照多時段监测结果设置了不同功能板块。其中，可按照对应层级逐次查阅电压监测数据，确定各层级电压合格率、超上/下限率等，全面把握层级低电压状况。

以台区层级为例，在设置电压监测功能时，首先应关联上级供电所，按照日期状况分别统计对应监测点的电压数据并存储到对应单元。按照公式对采集到的电压数据进行计算，得出三相电压合格率、电压超上/下限率等，在用电监测界面直观展示，如图3所示。

借助平台图像处理功能，可将上述数据按照日、月等形成平面走势图，直观展示不同时间监测点电压变化趋势，为线路低电压防控工作的开展提供了相应的依据。

4 低压集抄末端低电压监测功能的应用

调查数据显示：2019年该市供电所在应用低压集抄末端低电压检测功能后，变被动监测为主动监测，从根本上提升了区域低电压监测效果。尤其是在解决偏远区域的低电压问题方面，低电压报警准确率达100%，有效解决了21起重大的低电压断电问题。

如2019年3月，该市某台区用电监测报警，显示电压超下限异常。调取实时电压数据后发现，该日19：30起，台区电压值开始波动下降，20：20，电压下降到200 V以下，超过预警值。供电所立刻上报相关部门立项处理，避免了该台区由低电压造成的故障引发停电风险，在一定程度上改善了区域输配电效益。

从整体而言，采用基于计量自动化系统的低压集抄末端低电压监测系统，能够实现低电压问题的早预防、早发现、早处理，减少不必要的人员定期监测工作量，降低了现场监测难度，满足新时期智能电网安全运行和高效运行的需求。但该技术运用過程中对平台功能要求较高，需做好以下工作：

（1）功能单元的设计。开展低电压监测工作时，应先设置测量点参数，按照要求在对应的集中器下发低电压监测任务，对各个测量点所需信息进行“召测”。下发成功后，远程集抄装置按照电能表档案中的各项测量指令自动抄表，获取对应数据并传输到系统中。一旦出现数据异常情况，计量自动化平台显示电压数据异常并告警，对异常问题进行处理，从而快速解决线路末端低电压问题，保证用户正常用电。

（2）业务体系的完善。加强计量自动化平台数据的共享程度，确保电力管理部门能够实时获取和分析实时电压异常数据，实现业务数据的实时交互;要做好可视化功能单元的拓展，在人性化基础上增加三维显示功能、动态虚拟展示图形等，让管理人员能够更加直观地掌握低电压状况，快速形成处理决策及方案;做好相关人员的知识和技能培训工作，确保管理和维护人员能够顺利使用基于计量自动化平台的低压集抄低电压监测系统，熟练运用各个功能界面，获取所需数据信息，高质量、高效益地完成低电压监测任务等。

5 结语

传统的计量自动化平台低压集抄管理过程中对低电压问题重视程度不够，缺乏实时在线监测功能，很容易导致用户用电不良、电器频繁闪跳等问题，严重影响了用户用电质量。为此，必须完善低压集抄末端低电压监测功能，做好在线监测设计，配置监测点电压数据采集方案，将采集到的数据进行可视化显示并对异常问题进行报警，最大限度地体现基于计量自动化系统的低压集抄末端低电压监测功能的成效，能够更好地将低电压问题排查、整治纳入常态化工作，建设坚强的配网网架，为供配网低电压改造建设及整体规划提供了有效依据，为企业和用户提供了安全、稳定、优质的电力。

[参考文献]

[1] 龚廷志，张大伟，谢建华.大数据技术在配电网低电压监测中的应用[J].农村电工，2017，25（12）：34.

[2] 李剑鸣，朱玮琪，刘开乐，等.基于用电信息采集系统对居民用户低电压监测的研究[J].电力信息与通信技术，2018，16（2）：23-27.

[3] 彭春柳，陈跃辉，朱吉然，等.基于配电网大数据平台的低电压监测及预警系统的开发与应用[J].湖南电力，2018，38（2）：5-8.

[4] 杨庆，董恒，陈少卿，等.基于一次电光效应的非接触式过电压监测传感器[J].高电压技术，2015，41（1）：140-145.

收稿日期：2020-05-05

作者简介：陈蓉燕（1989—），女，广东人，工程师，研究方向：计量自动化。