低压集抄异常故障原因及处理措施探讨

发表时间:2021/5/20   来源:《中国电业》2021年第5期   作者:钟海东
[导读] 低压集抄的实施,能够提升对用电的管理效率,促进用电企业经济效益的提升
        钟海东
        广东电网有限责任公司广州黄埔供电局,广东广州 510700
        摘要:低压集抄的实施,能够提升对用电的管理效率,促进用电企业经济效益的提升。同时,低压集抄相比于传统的人工抄表,其更具有一定的科学性和合理性,更能够拉近电力企业和用户之间的关系。本文简述了低压集抄系统的硬件结构构成,分析低压集抄异常问题与原因,结合工作实践经验,针对性地的提出了低压集抄系统运行中异常情况的处理措施。
        关键词:低压集抄;异常故障;抄表调试;措施
        前言
        低压集抄系统在运行的过程中,会产生各种各样的故障,应该做好对这些故障的处理,并且掌握一定的调试技巧,才能保证低压集抄系统的稳定运行。运维人员需要保证集中器安装和档案一致,对于里面的通信 ID、端口号等数值都要设置准确。设置相关参数时,需要根据厂家的说明书,做到设备通信短端口和集中器的端口相对应。
1 低压集抄系统的硬件结构构成
        低压集抄系统由主站、电表、集中器、采集器、通信系统构成。主站是整个低压集抄系统的中枢系统,控制着整个低压集抄系统。主站安装了大量的数据分析应用软件,可以实时分析采集的用户数据信息,并与电力营销系统进行连接,实现数据信息共享。低压集抄系统采集的电力用户数据信息为电力营销提供相关参考,帮助电力营销部门制定个性化和多样化的营销方案,满足用户电力费用结算、数据服务、票据打印等服务,从而提高电力营销水平。电表主要是计算电力用户的用电量并保存用户用电信息。随着智能电网的发展,智能电表已经广泛应用在电力系统中,可以实现传统的计量功能,还具备双向费率计算、数据传输、防窃电、终端控制与保护等功能。集中器是低压集抄系统的中心管理设备与控制设备,负责读取和发送终端数据信息,并进行网络管理、事件记录。如果集中器采集的数据信息过多,还可以对数据信息进行缓存和排队。集中器按照设定的参数和采集时间,定时对电表进行抄表,实现自动化抄表。采集器连接集中器和智能电表,将智能电表的数据信息进行分析和整理,并通过通信通道将数据传输到上一级处理中心。通信系统是实现低压集抄系统自动化运行的关键,通过通信通道才能将智能电表等终端设备采集的数据信息进行传输,让主站接收电力数据信息,并发出控制指令。
2 低压集抄异常问题与原因分析
        低压集抄系统根据通信载体的差异,可以分为专线通信低压集抄系统、无线通信低压集抄系统及电力线载波低压集抄系统。根据相关数据显示,目前85% 电能计量系统采用电力线低压集抄系统,13%为专线通信低压集抄系统,2% 为无线通信低压集抄系统。本文主要分析电力线低压集抄系统,这种低压集抄系统是利用电力线实现自动抄表。将电力线低压集抄电能表安装在电力用户家中,采集器采集电表的数据信息,通过采集终端设备和集中器进行双向通信,再通过传输介质将电能数据信息发送到主站。主站管理人员根据电能数据信息,可以分析用户的用电量,为供电企业的电力营销提供参考。近年来,随着低压集抄系统广泛应用,在建设与管理过程中,低压集抄系统也出现了不少问题,主要集中在电能数据采集成功率低和集中器离线故障,严重影响到系统的有序运行。
2.1 低压集抄系统数据采集成功率低问题与原因
        低压集抄系统远程抄表的关键在于远程读取用户数据信息,如果无法实时采集数据信息,则影响到电力企业的远程控制与管理。数据采集成功率低主要体现在两个方面,部分数据信息没有采集或者全部数据信息没有采集。例如,低压集抄系统显示器没有显示采集数据信息、电能表数据信息读取失败等问题。低压集抄系统采集成功率低的原因包括如下 3 个方面:第一,低压集抄系统安装调试方法不正确。在安装过程中,安装人员为了赶进度,往往没有严格按照低压集抄系统安装要求进行安装,部分通信电缆出现断线、绝缘体破裂或者内部接线错误,从而导致低压集抄系统处于数据未采集状态。例如,485 线接线比较复杂,如果出现断线,无法连接到通信网络,则直接导致系统抄表失败。第二,低压集抄系统设备质量缺陷,如采集器通信模块的针脚弯曲或者折断,则可能导致设备无法正常适用,造成数据采集失败。第三,安装人员没有严格按照要求将低压集抄系统的安装信息记录在档,或者在填写档案时,出现了错误,从而导致主站系统无法读取到数据信息,造成信息读取失败。
2.2 集中器离线问题与原因
        集中器是低压集抄系统的关键设备,集中器主要对低压集抄系统进行控制与管理,确保低压集抄系统采集的成功率和线损率达标。如果集中器出现离线故障,则可能导致集中器与主站连接失败,集中器出现黑屏或者死机现象、采集器跳闸等问题,造成用户电能表和低压集抄设备的连接中断,集中器无法采集用户电能表的数据信息,影响到系统的集抄或者数据信息的传输。造成集中器离线问题主要包括如下3个原因:第一,集中器安装调试方法不正确。集中器的远程通信模块、SIM卡位置安装不正确,导致SIM卡卡槽或者导致接触不良,无法连接通信网络,从而导致集中器离线。第二,集中器本身的质量问题。集中器远程通信模块针脚弯曲或者折断,SIM无法有效识别,从而导致集中器出现离线现象。如果集中器屏幕左上角信号条显示G则表示集中器正常。如果集中器左下角显示为正在检查SIM或者没有G信号,则表示通信模块损坏,需要更换集中器远程通信模块。集中器远程通信模块针脚弯曲,只要将其掰正即可;如果针脚折断,则需要检查针脚是否留在卡槽内,如果残留在卡槽内,则需要更换整个集中器。集中器远程通信模块针脚弯曲和折断主要是由于安装人员操作不当,导致设备损坏。第三,档案原因是集中器安装调试人员没有正确填写集中器的安装档案,如安装地址与实际地址不准确,从而导致系统信息的偏差。


3低压集抄系统运行中异常情况的处理实践
3.1 低压集抄终端工作质量的保证
3.1.1 施工方面质量问题的解决
        在进行集中器的安装中,要严格依照国家标准、产品说明完成 SIM 卡的正确安装, 使其处于集中器通信模板的正确位置,且要落实固定处理;重点关注 GPRS 天线与 470 MHz 天线的安装情况,避免出现装反的问题;若由于天线受到遮挡导致信号数据接收不良, 则需要将通信天线移放到室外相对开阔或是高出位置。
3.1.2 设备使用方面的问题解决
        定期针对集中器通信模块进行检修与维护,保证设备的完好程度。为了从根源上排除由于设备原因导致低压集抄故障的发生,笔者在实践中发现,可以使用新 SIM 卡替换的方式
完成,具体有:更换新的SIM卡;观察此条件下低压集抄系统能否正常运行。
        在集中器远程通信模块损坏时,相关人员需要结合实际情况完成处理。例如,若集中器内部针脚出现弯曲,仅落实矫正即可;若集中器内部针脚折断,则要更换整个模块;若针脚
掉入针槽内,要更换整个集中器。
3.1.3 参数问题的处理
        在进行付费电表的安装时,要重点关注表计的地址(其不再使用资产编号的后12位,而是后8位),一般情况下,其规约为DI/T645。 确保智能表参数的正确性,才能够保障低压集抄系统的运行正常。
3.2 针对性解决集中性故障
3.2.1 通信类故障的处理
        当遇到集中器不在线的问题时,需依次落实如下步骤处理:检查集中器电源是否正常运行;检查集中器通信参数设定是否准确,包括主站 IP 地址、端口号、APN 及备用通讯参数;判断主站档案中集中器的信息是否正确, 重点检查集中器逻辑地址(注意区分十进制和十六进制,与主站有关)、规约类型选择;使用通信正常的 SIM 卡替换、比较;分析集中器拨号过程,确定故障环节是在集中器、移动通讯网络、SIM 卡还是主站档案问题。
3.2.2 现场故障的处理
        案例 1:集中器已经正常上线,能抄参数和设置参数,但只抄到交采电量数据。处理策略:检查电表参数下装的正确性;从电表所所属台区、电表通讯地址入手,检查电表参数的正确性;检查电表载波模块与集中器的匹配程度;检查电表通讯端口是否存在配置错误;检查是否存在电表通讯规约错误;检查集中器是否存在程序故障或是载波模块故障, 一旦发现相应问题需立即通知厂家给予技术支持。
        案例 2:集中器交采数据抄收正常,部分电表能抄到。处理策略:检查电表参数是否正确;检查电表载波模块与集中器的匹配程度;检查电表通讯端口是否存在配置错误;检查是否存在电表通讯规约错误;检查是否存在电表通讯故障;检查电表是否完成换表与拆表;若遇到抄表困难的情况,可等待自动路由对抄表效果的改善。
        案例3:集中器交采数据抄收正常,少部分电表抄不到。处理策略:检查电表参数是否正确;从电表所所属台区、电表通讯地址入手,检查电表通讯地址的正确性;检查电表载波模块与集中器的匹配程度;检查电表通讯端口是否存在配置错误;检查是否存在电表通讯规约错误;检查是否存在电表通讯故障;检查电表是否完成换表与拆表; 若遇到抄表困难的情况,需立即通知载波方案厂家给予技术支持。
3.2.3 抄表调试故障处理
        此时,需要重点落实:安装集中器时在主站中建立档案,确保现场安装时保证集中器能正常上线; 确保主站能够与集中器通讯,完成通讯参数的抄读;下装电表参数,并抄读回电表参数,以验证电表参数正确下装,抄读集中器运行参数并核对正确,包括集中器时钟、集中器载波抄表工作时间段、抄表起始时间、抄表数据和任务核对等;集中器自动运行 3-5 d以上再查看数据、批量补充抄读数据,再分析现象和定位问题、
现场排查。
        案例 1:集中器工作不正常、载波抄表不正常、主站任务数据接收不正常等(大批量电表不抄或抄不到的现象)。 处理方
法:监控集中器报文与载波模块报文;分析主站报文;确定故障点后展开后续处理。
        案例 2:集中器大部分电表能够抄到,但是少部分电表抄不到。处理方法:检查载波中继的充足程度;检查载波抄表的稳定程度;检查电表档案信息的正确程度;检查电表是否存在故障问题。
3.3 重点维护计量自动化抄表的准确性
3.3.1 正确配置互感器
        为了避免由于计量自动化系统中的元件故障而造成的计量自动化抄表准确性下降,需要配置合适的互感器,确保该系统与电能表协同运行,进一步扩充负荷计量范围。需要注意
的是,互感器配置的准确性与计量误差大小存在着较为密切的关系,所以必须要保障互感器配置的正确性。
3.3.2 控制谐波源检测
        重点落实谐波源检测。笔者在实践中发现,使用无源电力滤波装置、有源电力滤波装置的结合,能够实现基波以及谐波部分能量的计量,为消除谐波影响提供有力支持,保障计量自动化抄表的数据准确。
4 结束语
        低压集抄系统作为智能电网的末端,大大减轻了供电企业工作人员的抄表工作量,降低了供电企业的人力成本,为用户提供更优质的服务,有利于供电企业的电力营销。然而当前低压集抄系统运行过程中容易出现集中器离开故障或者数据采集故障。因此,需根据系统运行故障原因,采取对应策略,以保障低压集抄系统的正常运行。
参考文献:
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[4] 曾志涛.低压集抄异常故障分析处理及预防措施探究 [J]. 科技风 ,2018(21):172.
[5]曹 阳.供电企业低压集抄异常故障分析处理及预防措施探究[J].现代信息科技,2017,1(4):23-24.
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