電能計量箱的資產(chǎn)化、智能化管理及應(yīng)用

樂開誠

福建省南平電業(yè)局， 福建南平 353000

0 引言

電能計量箱的安裝點多面廣，現(xiàn)場管理界面較為模糊，管理難度大，不利于安全生產(chǎn)；隨著中低壓智能電網(wǎng)改造的推進，有必要通過技術(shù)和管理的創(chuàng)新，實現(xiàn)電能計量箱的在線監(jiān)測和全壽命管理。

1 目標設(shè)定

1）實現(xiàn)臺變、計量箱、電能表隸屬關(guān)系核對、實現(xiàn)計量箱漏電與竊電在線監(jiān)測，實現(xiàn)箱柜門開關(guān)的在線監(jiān)測，抄表及巡視管理人員到位率監(jiān)測，計量箱出線開關(guān)運行狀態(tài)的在線監(jiān)測。提高電能計量箱安全管理水平；

2）將電能計量箱等同于電能表、互感器等計量設(shè)備一并納入資產(chǎn)管理，實現(xiàn)資產(chǎn)全壽命管理。

2 技術(shù)方案

研發(fā)計量箱智能管理模塊，采取低壓電力載波定位抄表技術(shù)，實現(xiàn)計量箱設(shè)備在線監(jiān)測。

2.1 臺變、電能計量箱、電能表隸屬關(guān)系自動核對

2.1.1 設(shè)計思路

計量箱內(nèi)智能管理模塊通過RS485總線，采用多端口廣播表號抄表的方法，獲得并自動建立計量箱與電能表的隸屬關(guān)系。模塊再通過低壓電力載波定位及抄表技術(shù)自動建立計量箱與配變的隸屬。建立健全配變與計量箱及表的關(guān)系管理，提高線損管理及計量箱管理力度和管理效率。

2.1.2 技術(shù)實現(xiàn)

采用多RS485總線端口通訊的方式，對計量箱內(nèi)的每一路電能表RS485端口都提供一對一的RS485端口，這樣就可能通過廣播表號采集該端口所接的電子式電能表的表號信息，即可達到自動采集電能表與計量箱的隸屬關(guān)系的功能。

計量箱智能管理模塊上電時會自動向該模塊所安裝配變臺區(qū)的數(shù)據(jù)采集集中器進行編號（身份）注冊。每日零點，管理模塊向其所有RS485端口發(fā)出廣播抄表指令，并將采集到的表號與端口對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)及抄表數(shù)據(jù)保存。數(shù)據(jù)采集集中器定時對管理模塊進行數(shù)據(jù)抄收，并將配變-計量箱-電能表的隸屬關(guān)系信息上報給主站，實現(xiàn)計量箱與臺區(qū)集中器的自動核對。

2.2 計量箱漏電與竊電在線監(jiān)測

2.2.1 設(shè)計思路

在箱內(nèi)裝設(shè)零序電流互感器，智能管理模塊采集其輸出的零序電流，當(dāng)零序電流達到漏電電流范圍內(nèi)時發(fā)出漏電報警，當(dāng)零序電流達到竊電范圍內(nèi)時發(fā)出竊電報警，報警信號通過低壓電力載波主動傳輸?shù)郊衅?，并上傳主站，實現(xiàn)計量箱漏電、竊電實時在線監(jiān)測，提高安全用電水平。

2.2.2 技術(shù)實現(xiàn)

通過對零序電流進行采集及分析的方法，對計量箱（用戶）范圍的漏電及通過“相-地”接線進行竊電的行為進行分析判斷，當(dāng)零序電流達到漏電電流范圍內(nèi)時發(fā)出漏電報警，當(dāng)零序電流達到竊電范圍內(nèi)時發(fā)出竊電報警。

2.3 計量箱柜門開關(guān)的在線監(jiān)測

2.3.1 設(shè)計思路

在箱內(nèi)裝設(shè)“類行程開關(guān)”，智能管理模塊采集行程開關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)變化時，將其開關(guān)狀態(tài)通過載波主動傳輸?shù)郊衅?，并通過集中器傳回主站，實現(xiàn)計量箱開閉實時在線監(jiān)測，提高反竊電水平。

2.3.2 技術(shù)實現(xiàn)

選用簡單可靠的機械式行程開關(guān)進行開關(guān)門的狀態(tài)采集，智能管理模塊在采集到一秒內(nèi)穩(wěn)定的開關(guān)狀態(tài)改變信號后，發(fā)出開門或關(guān)門報警信息。同時，為防止在開關(guān)門操作中門抖動而造成的短時間內(nèi)多次開關(guān)門報警，在上一個報警后3秒內(nèi)的開關(guān)門動作不予響應(yīng)。

智能管理模塊在采集到穩(wěn)定的開關(guān)門動作信號立即向裝設(shè)在配變臺區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集集中器上報：電能計量箱號、開關(guān)門的實際狀態(tài)信息及開關(guān)門事件的發(fā)生時間。

數(shù)據(jù)采集集中器收到下屬計量箱智能管理模塊的報警信息后，立即向主站傳遞報警信息，內(nèi)容包括：臺區(qū)編號、電能計量箱號、開關(guān)門的實際狀態(tài)信息及開關(guān)門事件的發(fā)生時間。如當(dāng)時該數(shù)據(jù)采集器處于離線（掉線）狀態(tài)，該數(shù)據(jù)應(yīng)保存在集中器內(nèi)存中，在上線后傳回主站。

2.4 抄表及巡視管理人員到位率監(jiān)測

2.4.1 設(shè)計思路

模塊帶有射頻卡讀卡器，抄表巡視員通過到電能計量箱現(xiàn)場用專用射頻卡刷卡，進行現(xiàn)場“簽到”，模塊將簽到信息通過集中器傳回主站，確保抄表巡視到位率，提高管理力度，降低客戶投訴率。

2.4.2 技術(shù)實現(xiàn)

通過在模塊內(nèi)裝設(shè)射頻卡讀卡器，現(xiàn)場使用射頻卡進行刷卡，模塊通過TTL串口與射頻卡讀卡器進行通訊，同時檢測讀卡器輸出的讀卡有效信號。當(dāng)檢測到有效信號時，將串口輸入的卡號進行解析后，向集中器發(fā)送上報臺區(qū)編號、計量箱號、讀卡簽到的卡號及刷卡時間。

2.5 計量箱出線開關(guān)運行狀態(tài)的在線監(jiān)測

2.5.1 設(shè)計思路

模塊采集各出線開關(guān)后線路的電壓狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)變化時，將其開關(guān)狀態(tài)通過載波主動傳輸?shù)郊衅?，并通過集中器傳回主站，實現(xiàn)對各智能電表出線開關(guān)的運行狀態(tài)進行在監(jiān)測，識別智能電表的“已斷電、已復(fù)電”功能，提高電表運行可靠性。

2.5.2 技術(shù)實現(xiàn)

模塊對各路出線開關(guān)(或智能表分閘開關(guān))下端的出線側(cè)電壓進行采集，當(dāng)電壓狀態(tài)變化時，將其開關(guān)狀態(tài)通過載波主動傳輸?shù)郊衅?。集中器發(fā)出事件信息。對智能電表的費控分閘的正確動作情況進行實時跟蹤反饋。同時對用戶非法合閘與授權(quán)合閘的動作進行實時跟蹤反饋。

3 管理手段

制定涵蓋設(shè)計審核、需求制定、訂貨、SG186系統(tǒng)資產(chǎn)的編號獲取、領(lǐng)用、臺帳建立，施工驗收、編號、鑰鎖管理、臺變隸屬關(guān)系建立及核對、故障檢修與更換、退庫、報廢全過程管理的崗位職責(zé)。

4 結(jié)論

通過對計量箱的在線監(jiān)測，計量箱的各種狀態(tài)實時更新，提高了計量箱建檔率與驗收合格率，整體管理水平明顯得到提高。但目前臺變、電能計量箱、客戶電能表隸屬關(guān)系的自動核對還沒有在SG186系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)交互，需要加以完善。

[1]戶外配電箱通用核技術(shù).

[2]電能計量.

[3]電能信息采集與管理系統(tǒng).