終端服務器方式的采集變電站電能表故障分析

卞艷茹

響水供電公司電力調度控制中心，江蘇 響水 224600

0 引言

電能量系統投運初期，廠站端主要采用電能量遠方終端采集，該產品基于科研設計開發，采用普通工控機硬件，需要配置電表地址規約等參數。本身存儲數據，運行穩定性差，故障率較高。主站系統前置經過終端服務器實現與電表通訊，讀取電表中的歷史負荷曲線和事件數據。與終端相比較，減少了采集傳輸的中間環節和參數配置的工作量。最重要的是，提高了采集數據的準確性，因為終端服務器作為裝置級的硬件產品，運行穩定可靠性較高。近年來，新建或改造的變電站，使用終端服務器采集后電能量數據正確性得到顯著提高。但是， 由于終端服務器使用時間較短，在近期技改和消缺等工作中遇到一些技術問題。本文針對近期220kV變電所A和110kV變電所B電能量消缺時出現的問題重點分析。

1 故障現象

在對60座變電站進行電量采集方式的改造過程中，即將原有終端采集方式改造為終端服務器的采集方式，出現了一系列的技術問題，發現母線平衡率大于要求的2%，且多條線路電量采集失敗；改造后在對主站系統參數均設置正確后，發現電表數據采集中斷。

2 故障分析與排查

下面分別對變電所A和變電所B出現的故障進行分析和解決。

2.1 變電所A

變電所A電站投運較早，線路較多。電表類型為威勝和浩寧達及蘭吉爾ZD。并且在12月中旬進行過電表改造，其中線路部分進行了電能表更換，主變中壓側進行了電表接線盒更換。從系統中觀察可得數據出現偏差就是從改造之日開始的。通過EMS系統進行積分電量計算，并與之比對，發現電能量系統顯示值錯誤，很多實際運行中的線路的有功值在系統中顯示卻為零，并且原來一直走在在反向有功的主變中壓側電量，突然變成了正向有功，造成110kV側母線不平衡。

對比電量，分析參數配置，確定終端服務器采集電表問題所在。

由于變電所A現場，電表類型也比較多，因此情況較為復雜。

首先，#2主變中壓側702的電表底碼從改造之日起突然正反向有功交叉。利用系統中的電能表測試工具EMtest程序可以順利采集到該電表的常規曲線，初步排除了通訊上出現故障的可能性。和現場工作人員聯系，查看變電站電表的窗口值，發現EMtest程序讀到的電表數據與現場電表上顯示的一致，排除了電表地址錯誤的可能性。進一步分析電表的接線，可以得出，#2主變中壓側702的電表接線線序錯誤。

其次，主站追補程序追補數據時發現A11端口采集誤碼率嚴重，首先檢查電量系統中該端口的采集參數配置，沒有發現異常，進一步仔細檢查終端服務器配置后，發現該端口流控配置項（flow control）配置錯誤，應選擇為none,而系統默認設置為sorfware。默認設置會使通訊效果很差，造成電表采集誤碼率很高，并且容易造成計量端口堵塞，采集失敗。

另外，主站追補程序追補數據時，端口A16采集失敗，經過和現場聯系后，發現電能表運行均正常。檢查現場該端口所接的電表后發現該端口一部分為浩寧達表，一部分為蘭吉爾ZD表。浩寧達表使用的波特率為12008E1，蘭吉爾ZD表的波特率為96008N1。終端服務器每個端口支持的波特率是唯一的，即每個端口只能支持采集同一波特率的電表，不同波特率的電表混接，會導致采集失敗。因此，將這些線路的電表分別分配至兩個采集端口A16和A01。其中終端服務器端口A16采集蘭吉爾ZD表，配置為96008N1；端口A01采集浩寧達表，配置為12008E1。然后進行測試，電表采集均正常。

2.2 變電所B

終端采集方式改造成終端服務器采集方式，是將原接在終端上的一根通訊485總線接至終端服務器一個端口，主站系統參數進行相應調整后完成。變電所B電站通訊485總線改接后，在變電站用一臺測試機直接從終端服務器的網口上采集電表數據失敗。咨詢方天工程師，得知終端服務器每個端口所帶最大電表數為30。而變電所B共有50塊表，目前接在同一端口。因此在現場增加一根485通訊總線，將電表分配至兩個采集端口接入后，重新用測試機采集發現只能采集常規曲線，負荷曲線采集為空值。

由于終端服務器本身不具備電量負荷曲線的存儲功能，使用終端服務器采集方式，要求相應電表支持負荷曲線采集，否則雖然該站所有電表表現為通訊正常，但是系統中看不到增量數據，需要升級電表程序或更換電表。

3 問題總結

綜合變電所A和長江路電能量改造中出現的問題，我們可以得到以下經驗：

1）電能表現場接線較為嚴格，不能隨意交換線序，否則會導致電表傳送數據正反向發生錯亂，使系統數據出現錯誤；

2）終端服務器的配置要正確，否則會影響通信質量，嚴重時會導致端口被長期占用，采集失敗；

3）終端服務器每個采集端口只能設置一種波特率，因此不同類型的電能表要分別接入不同的端口，不能混接，在對一個變電站進行更換電能表時，同電壓等級的電表盡量考慮使用同一類型電表，減少對采集端口的占用；

4）終端服務器每個端口的電平驅動能力決定，其每個采集端口最大采集量為30塊電能表，如果一個端口接入過多電表，會由于端口驅動能力不足，導致該端口采集失敗；

5）終端服務器采集對電表也有特殊要求，必須使用支持能夠采集負荷曲線的電表，否則會導致采集失敗。部分表由于程序原因，必須升級。

為確保數據的準確性，每天可通過查看統計報表中的日數據，月累計數據，及時觀察數據上出現的質量標志字來判斷數據的正確度。對比數據變化，盡力做到在問題發生的當日，解決排除故障，或者找到相應的改進替代措施。

4 結論

電費計量以及變電站線路平衡的計算對電能量系統的依賴性越來越高，這種依賴的前提就是系統具有較高的可靠性。這就對電能量系統的準確性和及時性提出了更高的要求。這就要求我們各個生產部門之間緊密配合，積極協作，信息溝通及時。只有通過這些行之有效的手段，才能使電能量系統健康穩定的運行。

[1]國家電力調度通信中心.繼電保護培訓教材.北京：中國電力出版社，2009.

[2]王維儉.電氣主設備繼電保護原理與應用[M].北京：中國電力出版社，1997.