现场电能计量装置异常诊断方法及设备研制

    创新背景：电能计量装置包括电能表、互感器、二次回路等设备，其运行可靠性和计量准确性直接关系到供用电双方的切身利益。随着电能计量装置功能逐渐增多、运行工况日趋复杂，装置异常呈现突发性、复杂性、分散性等特点，且异常隐蔽性强、处理难度大。造成电能计量装置异常的主要原因有错接线、用户用电异常、装置质量问题和恶劣运行环境。传统异常发现依赖用户报修或人工现场周期检验，缺乏有效监控手段，现场处理操作复杂、差错率高，处理时效性、准确性亟待提高。周玉同志从事现场检验工作13年，通过总结现场异常处理经验，提出装置异常快速诊断方法，研制现场异常检测装置，形成了异常诊断、处理的标准化作业流程，设计了异常处理辅助作业平台，实现对电能计量装置运行异常的快速、精确诊断处理。 
    主要技术：1.发明了异常现场快速、精确判别方法及装置。1）发明基于送电线路电容电流或变压器励磁电流的计量接线诊断方法及测试装置，突破了零负荷（轻载）用电情况下无法接线检查的难题；2）发明相量旋转错接线快速判别“四步法”及测试装置，实现高压三相三线错接线判别准确率由50%提高到99.5%以上；3）研制电力现场终端故障综合诊断装置，实现RS485、GPRS、载波三种通讯方式下的终端故障快速准确诊断。2.创新提出了异常远程快速诊断方法。1）提出了台区线损波动校核技术，结合典型特征量关联判别分析，实现电能计量装置梯级式异常定位，准确率由85%提高到95.6%；2）发明了电压/电流规律性异常波动、三相平衡负载电流曲线相似度比对等系列窃电行为智能辨识方法，整体定位准确率达90%，开盖窃电判别准确率达98%；3）提出了基于布林算法的装置运行质量趋势分析方法，成功预判10批次质量问题电能表，涉及41个厂家965119只。3.设计了异常处理辅助作业平台。建立标准化作业流程，形成异常处理专家知识库，引入虚拟现实仿真技术，与实景操作相融合，同步指导现场作业，现场处理差错率由7.4%降低至1.3%。 
    知识产权及评价：获授权发明专利8件，实用新型专利1件，软件著作权1件，出版论著4部，发表核心期刊论文3篇。由中国电机工程学会组织的技术鉴定委员会一致认为项目成果总体上达到国际先进水平，其中电能计量装置异常在线监测与预警技术及现场故障快速研判诊断技术处于国际领先水平。 
    推广及效益：成果已在南方电网云南公司、国家电网计量中心、国家电网湖北公司及江苏省十三个地市得到推广应用，近两年在江苏发现并处理各类计量装置故障5000余起，挽回供用双方经济损失0.875亿元，查处窃电1126户，涉及金额约3.34亿元，节约场地及设备费用0.2亿元，节约人工及车辆成本0.71亿元。通过应用本成果，降低了运营成本，减少了中低压配电网损耗，实现了现场电能计量装置异常诊断跨越式发展，保证了电力计量的公平可靠及电网的安全运行。