電能計量自動化終端維護(hù)處理方法

摘要：隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大以智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，電能計量自動化系統(tǒng)的使用勢在必行。文章從電能計量自動化采集終端的基本簡介入手，對終端常見的故障及處理方法進(jìn)行探討，從現(xiàn)場電能量采集終端以及低壓載波集中抄表技術(shù)等方面提出計量自動化采集終端運維方法，文章具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：計量自動化系統(tǒng)；RS485通訊模塊；電能量采集終端；低壓載波抄表

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2014）15-0024-02

近年來，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，電網(wǎng)建設(shè)朝著大容量、高性能、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，各類用戶電能計量點不斷的增多，傳統(tǒng)的電能計量裝置進(jìn)行抄度計費、現(xiàn)場校驗等工作時，一般由人工抄表記錄的方式，故障處理方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化電能計量的管理要求，因此電能計量自動化系統(tǒng)也備受重視，并隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)。

1電能計量自動化終端簡介

1.1電能計量自動化終端概述

在電能量計費系統(tǒng)中，電能量采集終端設(shè)備作為電能計量自動化系統(tǒng)的一個重要的組成部分，它是介于計量主站與電能表之間的中間設(shè)備，主要由電能量數(shù)據(jù)采集、儲存、處理、長時間保存、遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ艿脑O(shè)備組成。終端設(shè)備與主站共同構(gòu)成電能量計費系統(tǒng)，一般安裝在現(xiàn)場連接表計，進(jìn)行遠(yuǎn)方原始電量、負(fù)荷數(shù)據(jù)的采集和上傳。

電能量采集終端可以支持不同的通信端口以及多個不同主站同時通信，并具有按照不同主站的需求設(shè)置傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容的功能。采集終端內(nèi)含通訊模塊，按照不同的通訊方式，可分為GPFIS通訊模塊、FSK通訊模塊、CDMA通訊模塊、以及PSTN采集模塊等，電力企業(yè)可以根據(jù)自己的需要選擇所需模塊，國內(nèi)大多采用的模塊為RS485通訊模塊。

1.2電能計量自動化終端的功能

電能計量采集終端的基本功能如下：

①可以完成對廠站電能量數(shù)據(jù)的高精度采集。一般采集周期可選擇1 min~24 h，采集終端可以按指定的時間起點、內(nèi)容傳送信息至主站；②可以按要求向主站傳送和存儲電表窗口電量、月凍結(jié)電量、需量、分時電量、電流、電壓、功率、電表內(nèi)事件記錄（如失壓、失流）及本身的事件記錄等信息；③可以接入多功能電子式電能表以及脈沖電能表。一般采用RS232或RS485方式接入多功能電子式電能表，無源脈沖輸入方式接入脈沖電能表。電能采集終端可以擴(kuò)展成幾路脈沖量輸入，也支持同時接入多塊多功能電子式電能表，對于國外品牌的多功能電能表，一般可擴(kuò)展為CS（電流環(huán)）接口；④可以接入廠站內(nèi)常用規(guī)約的多功能電子式電能表；⑤電能量采集終端數(shù)據(jù)有一定的存儲容量，可以將電能量數(shù)據(jù)保存相應(yīng)的天數(shù)。

2終端常見故障類型及處理方法

電能計量自動化采集終端的故障處理指的是對運行中，廠站與客戶采集終端出現(xiàn)的數(shù)據(jù)、功能故障進(jìn)行現(xiàn)場處理，進(jìn)而確保采集終端各項功能可以達(dá)到計量自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場的要求。按現(xiàn)場故障類型分為將終端故障分為三類，以下分別介紹。

2.1不能采集電表數(shù)據(jù)

2.1.1影響終端與電表的RS-485通信的常見因素

①硬件因素：終端485口故障、無電壓或電壓低；電表485口故障、無電壓或電壓低；通信線斷線或水晶頭壓接不良。②人為因素：終端或電表的485口端口接錯位或接反；通信線極性接反。③參數(shù)設(shè)置因素：終端RS485通道號設(shè)錯；終端測量點參數(shù)設(shè)錯：包括測量點有效標(biāo)志、電表通信規(guī)約、電表通信波特率、電表通信地址、數(shù)據(jù)位、停止位、效驗位等。

2.1.2故障處理步驟

檢查終端的計量點參數(shù)：檢查自動化終端里相對應(yīng)的電表參數(shù)（表地址、波特率、規(guī)約、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位等）和現(xiàn)場電表參數(shù)是否一致。

檢查電表與終端485功能：首先，用萬用表直流電壓檔測量電表（終端）485口有沒有電壓。485口輸出一般在1.5~4.5 V之間，如果測量沒有電壓或電壓有異常，則可以初步判定為電表（終端）485口有問題；再通過電表廠家提供的讀表軟件或通過掌機(jī)在電表485口讀取電表的數(shù)據(jù)。如果可以讀到電表的數(shù)據(jù)，則證明電表的485口沒有問題，進(jìn)而證明終端485口有問題。

2.2終端不能上線

2.2.1終端不能上線故障分類

按終端通訊通道類型可分為終端不能通過電話通道（PSTN）上線及終端不能通過無線網(wǎng)絡(luò)上線。

對于終端不能通過電話通道（PSTN）上線的故障檢測應(yīng)通過以下三個步驟：①檢查通訊參數(shù)設(shè)置是否正確。②檢查電話通道是否正常。用萬用表直流檔測量電話通道的電壓是否有45~52 V?；蚪由想娫挋C(jī)檢查是否能打進(jìn)、打出與通話質(zhì)量。③檢查防雷器是否正常。用萬用表直流檔測量經(jīng)防雷器的電話通道的電壓是否有45~52 V。

對于終端不能通過無線網(wǎng)絡(luò)上線的故障應(yīng)從以下幾個原因予以判斷：①安裝原因：SIM（UIM）卡接觸不好；天線松動、安裝不到位或損壞；②無線運營商原因：信號未覆蓋或信號較弱；SIM（UIM）卡損壞、故障或后臺檔案問題等；③參數(shù)設(shè)置原因：主站通道與通訊參數(shù)設(shè)置問題；登陸模式問題（UDP與TCP）；終端邏輯地址設(shè)置錯誤。

2.2.2故障處理方法

①檢查終端通訊參數(shù)。②檢查終端通訊模塊。③檢查SIM卡，SIM卡是否接觸不良，是否氧化。④檢查現(xiàn)場無線信號，信號較差，需更換外置天線，移動外置天線位置。

2.3終端黑屏或白屏

對于該種故障，應(yīng)首先測量外接交流和直流電壓有沒有接入到裝置。如果介入，便能初步判斷為裝置本體的故障。

3計量自動化采集終端的運行和維護(hù)

3.1RS485總線在遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用

RS485總線作為現(xiàn)代通訊技術(shù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之一，是工業(yè)應(yīng)用中非常成熟的技術(shù)。RS485總線使用一對雙絞線，即可很方便地實現(xiàn)多點互連。RS485總線采用平衡發(fā)送及差分接收方式，其發(fā)送端輸出時，驅(qū)動器將TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號，而在接收端，接收器再將差分信號轉(zhuǎn)換成TTL電平，因此RS485總線具有抗共模干擾的能力。按照RS-485標(biāo)準(zhǔn)，如果數(shù)據(jù)傳送速率達(dá)100 kbit/s時，距離可長達(dá)1 200 m。總線由兩個獨立的子系統(tǒng)組成，即數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)集中器。在這種一點對多點的連接中，數(shù)據(jù)集中器是主機(jī)（即上位機(jī)），數(shù)據(jù)采集器為從機(jī)（即下位機(jī)）。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3.2終端與電能表計通訊不成功的排查方法

采集終端與電能表的連接圖如下圖2所示。

終端與電能表通訊不成功時，按照以下幾個步驟進(jìn)行排查。

①如果同一RS485接口上的全部表計均通信不成功，則需檢查終端接口以及該接口的RS485總線是否正常工作。先檢查終端RS485接口有無損壞，若其接口損壞，應(yīng)當(dāng)更換接口集成電路芯片；若RS485接口沒有損壞，則檢查接口處RS485總線有無斷線及接線錯誤，尤其對于終端和表計遠(yuǎn)距離連接傳輸?shù)那闆r。

②若同一RS485接口的一些表計未能通信成功，則表明終端RS485接口和總線沒問題。此時，應(yīng)首先仔細(xì)檢查通信故障表計，看其參數(shù)設(shè)置是否正確，再仔細(xì)核對表計規(guī)約、波特率、地址等是不是與表計一樣；然后檢查電能表計接線與接口有無問題。

③當(dāng)表計通訊距離較遠(yuǎn)時，若通信時出現(xiàn)通信不穩(wěn)定的情況，應(yīng)從布線考慮開始考慮。重新檢查布線有沒有滿足要求，尤其是屏蔽層接地問題。若問題還是未能解決，可以采用通過給終端RS485口增加上下拉電阻，提高整個總線抗干擾能力的方法。

④如果一個RS485端口接入電能表計數(shù)目太多，則終端采集完該總線上所有表計所用時間可能會超過一輪抄表時間間隔，如此會使某幾個時間點上缺失數(shù)據(jù)，從而影響終端的采集完整率。

3.3低壓載波集中抄表技術(shù)在低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

低壓集抄系統(tǒng)作為電能計量自動化系統(tǒng)的一個重要組成部分，其主要功能是采集低壓居民小區(qū)單相電子表。目前，由于低壓居民用戶數(shù)量多、分布廣，計量點周圍環(huán)境復(fù)雜，因此低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程緩慢。建設(shè)低壓集抄系統(tǒng)的首要便是通訊方式的選擇，直接影響著系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。目前，低壓集抄系統(tǒng)中，常見的通訊網(wǎng)為有RS-485總線網(wǎng)以及低壓電力線載波通訊網(wǎng)。因為供電企業(yè)控制電力線，如果電力線可以實現(xiàn)載波通訊，則不需要再投資鋪設(shè)通訊線路?？梢院艽蟪潭裙?jié)約資金，并且靈活地實現(xiàn)“即插即用”。因此，近年來低壓電力線載波通訊廣泛地低壓小區(qū)集抄系統(tǒng)。

4結(jié)語

伴隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電能計量自動化系統(tǒng)越來越普及，并隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展而不斷改進(jìn)，已然在我國電力系統(tǒng)中發(fā)揮著不可小覷的作用。電網(wǎng)的運行要實現(xiàn)自動化，就要不斷推進(jìn)電能計量自動化系統(tǒng)，其終端的現(xiàn)場維護(hù)工作也很重要，需要所有電力工作人員的共同努力。

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