电量退补程序的开发和应用

电量退补程序的开发和应用

李锦,陆廷明

云南电网有限责任公司红河供电局 云南 661100

摘要： 本文通过对退补电量计算方法的研究，结合实际情况，提出通过对比分析计量自动化系统导出的数据、设备故障数据和设备正常期间的数据，计算用户设备故障期间电能表少计的实际用电量的方法。由于人工计算耗时耗力且容易出错，本文提出一种电量退补自动分析、计算应用程序的设计方法，该程序可安装于员工个人PC端，无需联网即可实现对计量自动化系统内导出的用户相关电能量数据进行自动分析，并合理计算计量装置故障期间电能表少记的差错电量，最终输出统一模板的“电量退补确认书”和“电量退补审批单”。

关键词：电能计量；电量退补；计量装置

中图分类号：TM75  

文献标识码：A

引言

电能计量的准确性不仅关系到用户与企业的利益，更关系到企业本身的社会公众形象。电能计量装置故障会造成计量失准，涉及到电量退补的问题又必须以公平、公正、公开为原则。为了准确计算退补电量，必须根据不同的实际情况来选择不同的计算方法，以确保退补电量的公平、公正、公开。目前三相三线制高压用电客户计量装置发生故障时，由于用户负荷不可能达到完全三相平衡，采用传统的更正系数法计算存在较大偏差。解决这一问题最为有效的手段是通过计量自动化系统导出的数据进行设备故障期间及正常期间的分析比对，再将漏记差值相加，而传统的人工计算较为耗时，且数据量较大时容易造成计算出错，因此亟需开发一种电量退补自动分析、计算的软件工具。

1常用的退补电量计算方法

1、类比法

所谓类比法，就是类比相对准确的电量（如近几个月抄见电量或去年同期抄见电量等），直接将此电量作为退补电量的依据。即《供电营业规则》中“以用户正常月份的用电量为基准，退补电量，退补时间按抄表记录确定”。类比法仅适用于电表被盗、完全烧毁或内部故障等计量完全失效的情况。对于学校、农业生产等季节性较强的用户，可用用去同期正常电量进行横向类比[2]；对于工厂、商业区等稳定负荷用户，基本上每个月的用电量差异不大，可以用最近几个月的正常电量进行纵向类比。另外，除了正常月份的电量外，台区或线路的线损差异电量、副表电量、父子表电量等可作为退补电量类比的依据。值得注意的是，在实际操作中，应考虑节假日等实际情况，保证退补电量的公平公正[3]。

2、更正系数法[1]

用更正系数法求退补电量，首先要求出更正系数KG，即正确电量与错误电量（计量不准确期间的抄见电量）的比值。可以表示为：

=

式中：W0为正确电量，W为错误电量，P0位正确计量时电能表反映的功率，P为错误计量时电能表反映的功率。

由此可见，只要能求出更正系数KG，便能够根据错误的抄见电量求出正确电量，进而求出退补电量为：

当时，表示应向用户退回多计电量，当时,表示用户应该补交少计电量。

3、微积分法

微积分法计算退补电量的基本思路是，首先对变化的故障电压或电流进行微分，将故障时段（通常有多天甚至几个月）微分成很多个短时段（如5分钟），并将每个短时段内的故障电压或故障电流视为恒定值（如图1）所示。利用多功能电能表或计量系统（电能自动化采集系统）记录的数据，直接取每个短时段的冻结值。这样每个短时段就可以求出一个对应的更正系数。

图1

分别计算每个短时段的退补电量后，再进行积分计算，即直接累加

式中，为每个短时段计算出的更正系数；为每个短时段的抄见电量；为每个短时段的退补电量。

2实际退补电量的计算

电能表根据接线方式的不同分为三相三线制接线和三相四线制接线，按装置故障类型可以分为失压和失流，本文将分别讨论各种情况下的退补电量计算方法[4]。

2.1 三相三线失压的计算

以故障期间每一个时间间隔（15分钟）的A相电流值、C相电流值筛选数据表中所有该电流值下的数据，求出非故障期间的总有功功率平均值Xan、Xcn以及总无功功率Yan、Ycn。根据计算结果，求出设备正常时电能表应计量的总有功功率以及总无功功率为：

、

根据原数据表可分别直接得到故障期间每一个时间间隔（15分钟）的总有功功率Xn1以及总无功功率Yn1。计算故障期间每一个时间间隔（15分钟）电能表少计的有功电量以及少计的无功电量

×、 ×

计算用户设备故障期间电能表少计的实际用电量为：

有功电量=用户倍率× 、无功电量=用户倍率× 、

2.2 三相三线失流计算

假设故障为A相失流，以故障期间每一个时间间隔（15分钟）的C相电流值筛选数据表中所有该电流值下的数据，求出非故障期间的总有功功率平均值Xcn以及总无功功率Ycn。

根据原数据表可分别直接得到故障期间每一个时间间隔（15分钟）的总有功功率Xn1以及总无功功率Yn1。计算故障期间每一个时间间隔（15分钟）电能表少计的有功电量以及少计的无功电量

×、 ×

计算用户设备故障期间电能表少计的实际用电量为：

有功电量=用户倍率× 、无功电量=用户倍率× 、

2.3 三相四线失压计算

以故障期间每一个时间间隔（15分钟）的A相电流值、C相电流值筛选数据表中所有该电流值下的数据，求出非故障期间的总有功功率平均值X

an、Xbn、Xcn以及总无功功率Yan、Ybn、Ycn。根据计算结果，求出设备正常时电能表应计量的总有功功率以及总无功功率为：

、

根据原数据表可分别直接得到故障期间每一个时间间隔（15分钟）的总有功功率Xn1以及总无功功率Yn1。计算故障期间每一个时间间隔（15分钟）电能表少计的有功电量以及少计的无功电量

×、 ×

计算用户设备故障期间电能表少计的实际用电量为：

有功电量=× 、无功电量=×

式中，为用户电能表的倍率。

2.4 三相四线失流计算

三相四线失流按实际情况分为：A相失流、B相失流、C相失流、AC相失流、AB相失流、BC相失流，共计6种类型。本文以A相失流和AB相失流进行讨论，其它情况可以类比得到。

若故障类型为A相失流，分别以故障期间每一个时间间隔（15分钟）的B相电流值、C相电流值筛选数据表中所有该电流值下的数据，分别求出非故障期间B相和C相的总有功功率平均值Xbn、Xcn、以及总无功功率Ybn、Ycn。

若故障类型为AB相失流，以故障期间每一个时间间隔（15分钟）的C相电流值筛选数据表中所有该电流值下的数据，求出非故障期间总有功功率平均值Xcn以及总无功功率Ycn。

根据计算结果，求出设备正常时电能表应计量的总有功功率以及总无功功率为。

若为A相失流，则

、

若为AB相失流，则

、

根据原数据表可分别直接得到故障期间每一个时间间隔（15分钟）的总有功功率Xn1以及总无功功率Yn1。计算故障期间每一个时间间隔（15分钟）电能表少计的有功电量以及少计的无功电量

×、 ×

计算用户设备故障期间电能表少计的实际用电量为：

有功电量=× 、无功电量=×

式中，为用户电能表的倍率。

3电量退补程序的开发

3.1 系统软件架构

应用软件采用B/S架构，主要包括存储层、服务层、应用层和展现层，具体软件架构如下图所示：

图1 系统软件架构图

3.2 功能模块

（1）电量退补

通过导入计量自动化系统中下载的excel数据，选择故障类型和故障发生的开始和结束时间后，即可自动计算生成退补电量excel数据表、退补审批单以及退补确认书。

（2）历史记录

导入系统生成的历史退补电量数据，可以根据故障类型、日期和用户户号等参数进行查询。

（3）数据分析

勾选对应表记录前的选择框，可以将采集的数据进行计算后生成统计图表进行数据分析，并且可以点击导出图表按钮将图表导出到word文档。每个图表底部有滚动轴，可缩放查看图表，或者直接在图标上滚轮缩放。

3.3 算法改进

在实际测试过程中，发现计量自动化系统中导出的excel数据存在缺失的情况,软件计算结果存在一定的偏差。通过对缺失数据的分析，分三种情况对缺失数据进行处理。（1）故障区间，缺失时间段，按照最近时间段的故障数据补全，再计算最终结果，新表总行数多出条数为补全的故障区间时间段条数；（2）故障区间，时间段为缺失，但计算所必需的数据缺失，按照最近时间段补全数据，再计算最终结果；（3）正常区间，所需的样本数据缺失，该行没有参考价值，则该行数据不具备用于计算故障区间的取样数据，可舍去。通过对算法的改进，提高了应用程序的计算准确性和容错性，在出现计量自动化系统采集数据丢失的情况下一样很好的对退补电量进行自动分析计算。

结束语

退补电量的计算必须以事实为依据，分析具体的情况，采用适当的方法。基于计量自动化系统，研发电量退补应用程序，可以减少人工计算时间，提高计算的准确率，及时发现计量异常，减少电量纠纷，确保计量的准确与公平。通过用正常区间数据去预算估测故障区间的实际数据，从实际应用效果来看，正常区间的采样数据越多，采样时间段间隔粒度越细，计算结果越准确。对于复杂的电量退补，可以使用不同的方法进行计算，相互印证，直至确定对企业、用户双方更趋于公平、客观的方法为止。

参考文献

[1]王彩霞, 李艳明. 浅析常用退补电量计算方法[J]. 科技风, 2018(35):1.

[2]王斌. 计量装置故障退补电量的两种常用计算方法研讨[J]. 电力设备管理, 2020(4):2.

[3]洪亮. 电能表误差引起的退补电量计算[J]. 工程技术(文摘版), 2015(9):00214-00214.

[4]褚兴旺, 张筠, 潘超,等. 新型三相三线计量装置错接线退补电量计算方法研究[J]. 科学与财富, 2019, 000(024):239.