大用户窃电稽查远程分析管控系统

大用户窃电稽查远程分析管控系统

一、概述

“大用户窃电稽查远程分析管控系统”主要针对10kV配网线路，用来解决10kV专变用户的窃电稽查和10kV线损治理问题，实现以单一大用户或某条高损线路为单位的反窃电降线损解决方案。

“大用户窃电稽查远程分析管控系统”由上位机软件、掌机软件APP和终端产品三部分组成，如下图所示：

 

 “反窃电应用主站软件”由通信前置机（通信管理机软件、通信接口软件、抄表软件）、数据服务器和Web服务器三部分组成。通信管理机软件，即通信前置软件，主要实现上位机软件和ZH-8232专变数据综合分析仪的通信、解析、存储功能，通信协议为Q/GDW 1376.1-2013，传输信道为公网GPRS/4G，数据服务器采用微软SQL Server 2008数据库。

Web服务器是基于B/S架构的网页平台，采用Ext3.4三层结构框架，编译环境为VS2010，发布平台为IIS 7.5。

掌机用来实现专变数据综合分析仪的现场调试和进行现场数据分析，并可以远程访问远端Web服务器。掌机硬件平台采用工业级平板电脑，内嵌Wifi通信模块和4G通信模块。操作系统采用Windows操作系统，安装反窃电APP，一方面可以通过4G远程访问Web服务器；另一方面也可以通过Wifi直接和本地的专变综合分析仪通信。具有参数配置查询、窃电稽查、负荷分析、事件解析、用电异常、曲线对比、互感器变比分析、历史窃电行为分析的功能。

Web服务器用来配合专变综合分析仪组成主动式反窃电系统，既能监测用户是否有窃电行为，还能甄别出高科技窃电的可能方式。具有参数设置和查询、数据召测查询、告警信息显示及查询、远程智能诊断、专家分析（曲线分析和实时数据分析）、档案维护管理、用户权限维护管理、终端定位及窃电指示等功能。

终端产品包含专变数据综合分析仪和高压无线感知单元两种终端：

ZH-8232型专变数据综合分析仪硬件采用模块化设计，主要由分析仪主机、电流采集单元、高频及磁场传感器、芯片、无线感知单元、以及外置天线等部分组成。分析仪安装在专变计量点，是集用电信息采集、设备状态监测及通信组网、就地化分析决策、主站通信及云边协同计算等功能于一体的智能化终端设备。ZH-8232型专变数据综合分析仪具有RS485/RS232、LoRa微功率无线通信等多种下行通信方式。通过RS485/RS232口采集专变终端和多功能电能表的数据和运行状态；通过微功率无线通信和安装在10kV配电分支、10kV专变T接点、10kV高压侧的高压无线负荷感知单元组成物联网，实时感知各个测量点的电流；专变数据综合分析仪还能够通过表前加装的电流互感器采集实时采集表前电流；从而完成全部感知点的数据汇集功能。专变数据综合分析仪能够利用汇集数据实现就地反窃电分析判断。计算结果通过专变终端上行通道或自身4G通道（支持物联卡）远传到Web服务器。

高压无线负荷感知单元是我公司为配合ZH-8232型专变数据综合分析仪而研发的新一代物联网感知单元。该感知单元内置智能芯片及高精度时钟，是一款集电磁能量收集、电流测量、边缘计算、射频通信于一体的传感器。该感知单元无需外部供电、无需外部接线，开合式安装，可靠、简单易用。主要应用于6kV～35kV线路的电流感知和异常监测。

高压无线负荷感知单元采用低功耗设计，支持感应取电和电池供电两种电源方式。该单元通过微功率无线模块和周围感知单元以及我公司研发的专变数据综合分析仪组成短距离物联网络，能够将采集的电流数据实时上传到专变数据综合分析仪。

高压无线感知单元硬件电路主要由电源感应线圈、测量感应线圈、电源模块、主控单元、采集模块、存储模块、通信模块和发光报警模块等几部分组成，其结构框图如下图所示：

高压无线感知单元硬件结构框图

 

二、系统主要功能

1、告警（可疑窃电）信息显示及查询功能

1）、告警信息显示功能

接收前置机解析上传的专变数据综合分析仪上报的窃电告警事件，实时显示在屏幕前端，并以饼图形式显示各窃电类型所占百分比。

事件分类显示，如：失压、分流、错相、电流反向、零火不平衡、高频干扰、强磁干扰、负荷异常、互感器变比异常、电流持续为0、时钟错误、供受不平衡（事件解析）等；

显示事件明细，能够显示事件发生的时间、发生次数、异常信息、档案信息和处理状态；

展示关联信息，通过点击事件，能够关联异常用户的用电数据，对发生异常的用户表计通过图、表显示电流和电能示值的变化规律（曲线分析，包括一次侧、表前、表内电流数据和表内电能示值）

2）、告警信息查询功能

具有告警信息查询功能。

按选择区域查询，支持以全网、区域、线路或终端为单位进行查询；

按选择时间查询，可以根据输入的起始时间和截止时间进行查询；

按告警类型查询，可以根据选择的告警类型进行查询；

查看事件详情，可以选中某一行事件，查看详细信息。

2、远程智能诊断功能

1）、用电异常诊断

以单一用户（单个在线终端）为单位，按照窃电分析模型和窃电关联模型对遥测数据进行分析诊断，实现对电量异常、电压异常、电流异常、负荷异常的分析诊断。

输入瞬时数据：一次电流、表前电流、表计电压、电压、功率、功率因数；

输入累计数据：表计电能示值；

智能诊断间隔：智能诊断间隔可以设置，下拉框选择即可；

界面对比显示：瞬时数据按照关联特征以柱状图形式进行对比显示，表底数据以曲线形式进行显示。

界面结果显示：实时显示诊断结果，诊断结果以状态灯的方式来显示（绿灯：正常；红灯：异常）。

3、专家分析功能

以遥测瞬时数据和历史数据为输入数据，支持人工辅助诊断分析功能。

1）、曲线分析功能

以单一用户（单个在线终端）为单位，根据设定的刷新频率刷新显示A、B、C三相一次电流、表前电流、表计电压数据和曲线，用以实现对当前瞬时数据的人工分析。

支持数据：一次电流、表前电流、表计电流、表计电压、表计功率、表计功率因数；

起始日期：选择起始日期（默认为昨天0点0分0秒）；

支持数据项：表底数据（正向有功总、正向无功总、反向有功总、反向无功总）、一次电流数据（A、B、C三相电流）、表前电流（A、B、C三相）、表计电流（A、B、C三相）、表计电压（A、B、C三相）、表计功率（总、A、B、C三相）、功率因数（总、A、B、C三相）；

显示方式：表格+曲线，根据选择的表格行，对应显示曲线，支持多行曲线对比显示。

数据间隔：数据间隔可选择。

2）、历史数据分析功能

以单一用户（单个在线终端）为单位，根据设定的起止时间查询显示电流数据的一次、表前、表计数据曲线，用以实现对历史数据的人工分析。

支持数据：一次电流、表前电流、表计电流；

曲线比对：通过复选框选择要比对的曲线数据项，也可以同时选择A、B、C三相比对显示；

显示方式：曲线显示。

4、参数设置与查询功能

具备终端参数设置和查询功能。

5、档案维护管理功能

1）、终端管理功能

增加终端信息、修改终端信息、删除终端信息。

2）、电网结构信息维护

终端分类，区域、线路、变电站、供电所维护修改。

6、报表查询打印功能

通过界面可以实现历史数据、异常数据、事件信息、设备台账等生成报表，并且可以打印。

7、用户权限管理功能

增加用户信息、修改用户信息、删除用户信息等功能。

8、数据召测查询功能

1）、召测终端自检信息；

2）、召测终端采集的瞬时数据；

3）、召测终端冻结的历史数据；

4）、召测终端定位信息；

5）、召测高压互感器变比核查结果

9、终端定位及窃电指示功能

软件调用百度地图接口，在地图上显示所有已维护终端的位置信息，并显示是否在线，同时用不同颜色指示该用户是否有窃电可疑行为发生。

三、系统性能指标

1、系统响应速度

序号	操作内容	性能指标
1	报文解析	终端上报报文解析时间 < 100mS。
2	界面刷新	≤ 1S
3	数据提取	按照一定格式，自动提取信息，并进行数据完整性、合法性检查，处理时间 < 5S。
4	数据保存	数据库数据更新速度 < 5S。
5	数据关联	能够检查出重复的关联，建立关联速度 ≤5S。
6	数据信息编辑	对于关键字以外的字段能够修改，并检查数据的完整性、数值合理性，有相似性和重复性检查，响应时间<5S。
7	查询检索	简单查询响应速度 < 3S，复杂和组合查询响应速度 < 30S，能够对相关文件进行检索、模糊查询。 查询结果可以按照一定原则进行排序、筛选、保存;查询结果可以显示为图形或图表,可以输出到通用的办公处理软件中。
8	汇总处理	简单汇总处理时间不大于30秒钟； 复杂汇总处理时间 ≤ 10 分钟，并有进度显示； 特别复杂汇总处理时间 ≤ l 小时，并有进度显示。
9	Excel制表	固定制表处理时间 ≤5秒; 组合制表处理时间 ≤10秒，并有进度显示； 动态、复杂制表处理时间 ≤30秒，并有进度显示； 报表格式应当符合国网公司的习惯。
10	分析诊断	数据分析诊断的处理时间 ≤1分钟； 复杂情况处理时间 ≤5分钟。
11	数据管理	数据选择、生成的处理时间 ≤10分钟．并有进度显示。
12	备份恢复	应用系统和数据库系统等的奋份、恢复定期自动进行，也可以人工进行，提供数据库和表两级备份恢复。处理时间≤30分钟。
13	权限管理	根据用户类别，划分角色和权限。处理时间 ≤30秒钟。
14	系统日志	系统运行日志应记录对系统数据的修改、访间日志。可以定期清理，数据库应当有日志文件，以做备份恢复。 处理时间 ≤ 10 分钟。
15	接口管理	业务系统之间的数据交换时间 ≤10分钟。
16	数据召测/参数设置	常规数据召测和设置响应时间（指主站发送召测命令到主站显示数据的时间）＜15s
17	历史数据召测	历史数据召测响应时间（指主站发送召测命令到主站显示数据的时间）＜30s
18	客户侧事件	系统对客户侧事件的响应时间≤30min
19	界面切换	90%界面切换响应时间≤3s,其余≤5s
20	远程传送	计算机远程网络通信中实时数据传送时间＜5s
21	主备切换	前置主备通道自动切换时间＜5s

2、系统可靠性指标

（1）主站年可用率≥99.5%；

（2）主站各类设备的平均无故障时间（MTBF）≥4′104h小时；

（3）系统故障恢复时间≤2h；

（4）由于偶发性故障而发生自动热启动的平均次数应＜1次/3600h。

3、系统数据采集成功率

系统数据采集成功率分一次采集成功率和周期采集成功率，均指非设备故障和非通信故障条件下的统计。

（1）一次采集成功率：≥95%；

（2）周期采集成功率：≥99.5%，周期为1天，日冻结数据。

4、主站设备负荷率及容量指标

（1）在任意30分钟内，各服务器CPU的平均负荷率≤35%；

（2）在任意30分钟内，人机工作站CPU的平均负荷率≤35%；

（3）在任意30分钟内，主站局域网的平均负荷率≤35%；

（4）系统数据在线存储≥3年。