供電企業(yè)計(jì)量自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

摘要：計(jì)量自動化在電網(wǎng)企業(yè)中的應(yīng)用范圍越來越廣泛，意義也越來越深遠(yuǎn)。作為支撐智能電網(wǎng)之一的計(jì)量自動化系統(tǒng)在其中體現(xiàn)它的獨(dú)特意義。文中介紹計(jì)量自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及在實(shí)際應(yīng)用情況、故障處理等。

關(guān)鍵詞：計(jì)量自動化系統(tǒng) 電能量采集終端 RS485總線 通訊故障分析 低壓載波集中抄表

中圖分類號：TM933 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0096-01

計(jì)量自動化系統(tǒng)已覆蓋了電網(wǎng)全部變電站、地方電廠和專變用戶計(jì)量裝置。計(jì)量部門的主要工作是地網(wǎng)（廠站）遙測系統(tǒng)和專變用戶現(xiàn)場電能量采集設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)工作，也包括了終端的檢測動作。計(jì)量自動化系統(tǒng)在計(jì)量管理工作中的應(yīng)用主要包括電量原始數(shù)據(jù)和負(fù)荷原始數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程抄讀，并基于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行變電站報(bào)表功能應(yīng)用、計(jì)量設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析等工作，通過以上工作的開展大幅度減輕了變電站和供電公司抄表人員的工作量，同時(shí)通過設(shè)備監(jiān)控可以及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，及時(shí)消除設(shè)備故障隱患，防止計(jì)量裝置故障運(yùn)行時(shí)間過長，縮小故障影響范圍。

1 計(jì)量自動化系統(tǒng)工作的開展

由于計(jì)量點(diǎn)數(shù)量多且分部廣，計(jì)量自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中遇到有較大的阻力。如現(xiàn)場終端安裝調(diào)試工作量大，遠(yuǎn)程抄表通訊故障率高等問題，為了解決以上問題，計(jì)量部門想方設(shè)法對設(shè)備進(jìn)行規(guī)范化管理，從源頭把關(guān)，加強(qiáng)室內(nèi)配變終端、低壓集抄RS-485電能表及載波表計(jì)的校驗(yàn)檢測力度。

2 計(jì)量自動化系統(tǒng)功能應(yīng)用

（1）電能量采集終端

電能量采集終端設(shè)備是介于計(jì)量主站與電能表之間的中間設(shè)備。主要是用來進(jìn)行電能量數(shù)據(jù)采集、處理、儲存、長時(shí)間保存、遠(yuǎn)方傳輸?shù)?，一般安裝在現(xiàn)場與表計(jì)連接、對遠(yuǎn)方原始電量、負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和上傳。由于表計(jì)和終端的通訊方式林林種種，電能量采集終端必須具有豐富的電表規(guī)約庫，還要能同時(shí)支持國際DL/T-645通訊規(guī)約及多種電表規(guī)約。電能量采集終端支持以不同的通信端口和多個(gè)主站同時(shí)進(jìn)行通信的功能，并且可以按照不同主站的要求設(shè)置相應(yīng)的傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容。其中有通訊模塊，根據(jù)通訊方式不同分為GPRS通訊模塊、CDMA通訊模塊、RS485通訊模塊、FSK通訊模塊、PSTN采集模塊等。電能量采集終端能完成對廠站電能數(shù)據(jù)的高精度采集，有一定的存儲容量，能將電量數(shù)據(jù)保存一定的天數(shù)。采集周期從1min～24h供選?？梢园粗付ǖ钠鹬箷r(shí)間、指定的內(nèi)容向主站傳送信息。除了能存儲和傳送帶時(shí)標(biāo)的電能量外，還能按要求傳送和存儲電壓、電流、功率、電表內(nèi)事件記錄、電表內(nèi)窗口電量、月凍結(jié)電量、分時(shí)電量、需量以及終端本身的事件記錄等信息。它還具備接入常用規(guī)約的多功能電子式電能表和脈沖電能表的功能。多功能電子式電能表接入時(shí)采用RS232或RS485的輸入方式。脈沖電能表采用無源脈沖輸入方式；電能采集終端可以幾路脈沖量輸入；多功能電子式電能表可以多塊電表接入；多功能電能表可擴(kuò)展CS（電流環(huán)）接口。

（2）RS485總線

RS485總線是是現(xiàn)代通訊技術(shù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之一。RS485總線用于多點(diǎn)互連，可以簡單地用一對雙絞線來實(shí)現(xiàn)。由于采用平衡發(fā)送和差分接收，即在發(fā)送端，驅(qū)動器將TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號輸出；在接收端，接收器將差分信號變成TTL電平，因此具有抗共模干擾的能力。根據(jù)RS-485標(biāo)準(zhǔn)，傳送數(shù)據(jù)速率達(dá)100kbit/s時(shí)，通訊距離可達(dá)1300m。RS485總線包括數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)集中器兩個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)集中器在這種主從式的連接中是作為主機(jī)，數(shù)據(jù)采集器則為從機(jī)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中只能有一個(gè)主設(shè)備，從設(shè)備只執(zhí)行操作指令而不主動進(jìn)行通訊。數(shù)據(jù)集中器作為主設(shè)備，主動發(fā)出一個(gè)指令開始通訊，即發(fā)送指令和數(shù)據(jù)，從設(shè)備數(shù)據(jù)采集器就隨時(shí)準(zhǔn)備接應(yīng)總線指令，回應(yīng)數(shù)據(jù)集中器。

（3）通訊故障分析

終端與電能表的關(guān)系圖如下。

1）情況一：如圖，如果在同一層面的RS485接口上所有表計(jì)全部都通信不成功的話，則應(yīng)該是終端接口和接口的RS485總線有異常。首先檢查終端RS485口是否損壞，如是，則需要更換RS485接口集成電路芯片。如不是，則檢查該接口RS485總線是否斷線或接線錯(cuò)誤，特別是終端對表計(jì)遠(yuǎn)距離接線傳輸?shù)那闆r。2）情況二：如圖，如果在同一層面上的RS485接口上的個(gè)別表計(jì)通信不成功，則首先仔細(xì)檢查核對表計(jì)規(guī)約、地址、波特率等參數(shù)設(shè)置是否與表計(jì)一致。以及檢查表計(jì)接線及表計(jì)接口有損壞。3）情況三：通信不穩(wěn)定。首先從布線考慮，在通訊距離較遠(yuǎn)的前提下，重新檢查布線是否滿足要求，特別是屏蔽層接地問題。其次，通過在終端RS485口增加上下拉電阻來提高整個(gè)總線的抗干擾能力。4）情況四：數(shù)據(jù)缺失。RS485端口接入表計(jì)數(shù)目太多，則終端完整采集該總線上所有表計(jì)所用時(shí)間可能會超過一輪抄表時(shí)間間隔，這樣就導(dǎo)致了時(shí)間點(diǎn)上的數(shù)據(jù)缺失，影響終端的采集完整率。要解決這種情況，應(yīng)盡量將電表平均接入每個(gè)RS485端口，電表所抄數(shù)據(jù)量以實(shí)際使用為標(biāo)準(zhǔn)。

（4）低壓載波集中抄表

低壓集抄系統(tǒng)主要是完成低壓居民小區(qū)單相電子表的采集。通訊方式的選擇直接關(guān)系到系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。所以，具體采用何種通訊方式選擇時(shí)，需要綜合考慮系統(tǒng)覆蓋面、用戶的分布、數(shù)量、計(jì)量點(diǎn)周圍環(huán)境以及系統(tǒng)的擴(kuò)展升級和兼容性問題。低壓集抄系統(tǒng)常見的有RS-485總線網(wǎng)和低壓電力線載波通訊網(wǎng)。隨著擴(kuò)頻通訊技術(shù)的不斷推廣，低壓電力線載波通訊廣泛地應(yīng)用于低壓小區(qū)集抄系統(tǒng)。利用低壓電力線作為自動抄表系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)通道，成本低、方便、準(zhǔn)確。電網(wǎng)智能化的實(shí)現(xiàn)，離不開計(jì)量自動化的推廣運(yùn)行。計(jì)量自動化系統(tǒng)為我們?nèi)粘９ぷ鲙砹藰O大的便利，也給我們提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，我們必須加大力度，積極推廣及研發(fā)計(jì)量自動化系統(tǒng)新技術(shù)，確保在今后的工作中用好更好維護(hù)好系統(tǒng)。