淺析廠站電能量采集終端運維與故障處理

李德恒

（國網(wǎng)寧夏電力公司固原供電公司，寧夏 固原756000）

0 引言

廠站電能量采集終端是用電信息采集系統(tǒng)的重要組成部分，廠站電能量采集終端故障會嚴重影響用電信息采集系統(tǒng)中線路線損計算、母線電量平衡計算等后續(xù)功能應用，廠站電能量采集終端提供的是最基礎的數(shù)據(jù)，理論上該終端安裝于變電站內(nèi)且上行通信通道采用光纖通信，受人為因素影響少，通信通道可靠性高，但在實際應用中也會出現(xiàn)很多問題。現(xiàn)根據(jù)采集現(xiàn)場運行維護經(jīng)驗對常見故障和問題進行歸納和分析研究。

1 廠站采集終端下行通信常見故障及處理辦法

（1）廠站終端中電表參數(shù)設置與實際情況不相符。在現(xiàn)場觀察采集終端RS485接口上的收／發(fā)數(shù)據(jù)指示燈是否交替閃爍來進行判別：如果發(fā)送燈未閃爍，接收燈不亮，則說明終端未進行抄表，應再次檢查確認電表地址及通訊規(guī)約；如果發(fā)送燈閃爍而接收燈未閃爍，則表示終端發(fā)出了抄表命令而電能表未響應，則應進行電表及接口電路方面的檢查。

（2）變電站因投運時間差異，所安裝電能表型號繁多，而各個廠家所生產(chǎn)的電能表，通訊規(guī)約也不同，即使是同一生產(chǎn)廠家在不同時期所生產(chǎn)的電能表，通訊規(guī)約也不完全相同。目前常見的電能表通訊規(guī)約有威勝3.0、威勝4.0、DL／T645—1997、DL／T645—2007、DLNS（SL7000）、DLMS等，而使用的廠站采集終端也是品種繁多，有北京煜幫、蘭吉爾、華麗等，對于大多數(shù)采集終端來說，每個通訊口只能對應一種通訊協(xié)議的表計，如果出現(xiàn)不同協(xié)議的電能表存在于一個通訊總線，則會出現(xiàn)下行通訊故障，無法采集到電能表數(shù)據(jù)。解決此類問題只能把同一種規(guī)約的電能表置于同一總線，或者對影響采集的電能表進行更換。

（3）電能表RS485通訊口故障或者RS485通訊線接線錯誤。可用萬用表在斷開接線的情況下檢查電能表RS485通訊口，如果A、B間的電壓為0，則判定為電能表RS485通訊口故障。正常情況下國產(chǎn)電能表的RS485口電壓為直流4V左右，進口電能表為直流2V左右，對于同一根總線上連接的電能表，在終端設置正確的情況下，就應考慮總線因素，一般采用RS485雙絞線電纜做總線，將各個節(jié)點（電能表）連接起來，從總線到每個節(jié)點的引出線長度應盡量短，以使引出線中的反射信號對總線的影響最低，因為隨著通訊距離延長或通訊速率提高，不良影響會越來越嚴重，信號在各支路末端反射后與原信號疊加，會造成信號質(zhì)量下降，阻抗的不連續(xù)點會發(fā)生信號的反射，所以要使用一條單一、連續(xù)的信號通道作為總線。在新建變電所廠站采集終端的安裝調(diào)試中，還應用專用的通訊軟件對各個總線上連接的電能表進行逐一召測，根據(jù)DL／T645—1997《多功能電能表通信規(guī)約》的要求，終端超標工作在半雙工模式，電表作為從動設備在接收到主設備的抄表請求后應在20～500ms之間響應，以此來檢查和核對每只電能表的通訊設置及RS485通訊線路連接是否正確，方便后續(xù)調(diào)試工作。

2 上行通信故障及處理辦法

要處理這一層面的故障，首先要掌握用電信息采集系統(tǒng)的工作原理，了解系統(tǒng)的正常工作方式。用電信息采集系統(tǒng)由主站系統(tǒng)、信道和采集終端三部分組成，其基本工作原理為：終端采集多個電能表數(shù)據(jù)后，通過通訊信道將數(shù)據(jù)送入主站，主站是整個系統(tǒng)的管理中樞，由其來實現(xiàn)命令下發(fā)、終端管理、數(shù)據(jù)分析等功能。

（1）終端上行通信參數(shù)設置不正確。在終端參數(shù)設置中IP地址設置應填入正確的IP地址、網(wǎng)關、子網(wǎng)掩碼等信息，錯誤的IP信息將導致上行通訊故障。

（2）網(wǎng)線及接口故障。應用多功能網(wǎng)線檢測器檢測RJ45網(wǎng)線制作是否正確，RJ45網(wǎng)線接口應按照白—橙、橙、白—綠、藍、白—藍、綠、白—棕、棕的標準次序接線連接；當終端的網(wǎng)絡接口連接于站內(nèi)交換機設備時，由于終端的鏈路故障導致了終端的Tx、Rx燈不亮，交換機對側(cè)的燈也不亮，出現(xiàn)該問題即可判斷是終端的網(wǎng)絡接口故障。網(wǎng)絡接口故障包含硬件故障和軟件故障，硬件故障是指RJ45口的物理損壞，軟件故障是網(wǎng)口驅(qū)動程序和交換機網(wǎng)口的配置參數(shù)不匹配引起。通常硬件故障可將終端與筆記本連接，通過ping IP的方式來判別；軟件故障可采用“終端替代法”來判別。

（3）ping命令在其他故障判斷與處理中的應用。ping是個實用頻率極高的實用程序，用于確定本機主機是否能與另一主機交換數(shù)據(jù)報文。根據(jù)返回的信息，可以推斷出TCP／IP參數(shù)設置是否正確以及運行是否正常。例如在廠站終端的實際運行工況下，常常存在IP地址被其他設備占用等情況，IP是主站與終端通信的唯一識別地址，原則上應將終端的IP與其物理MAC綁定，然而由于部分地區(qū)的IP分配采用自動獲取方式，終端在使用過程中，其IP地址被其他設備占用，造成了終端與主站無法正常通信。IP占用故障在現(xiàn)場可以將連接于終端的網(wǎng)線撥出，然后在交換機處通過筆記本電腦ping終端的IP，如果IP地址能ping通，則說明該IP已被其他設備占用。

3 廠站采集終端自身故障

廠站采集終端自身故障是指由于終端的軟硬件設計缺陷，造成終端在運行中出現(xiàn)假死、亂碼、死機等故障，而需要重新啟動終端設備或更換終端設備的故障。通常終端的硬件故障比較明顯，如檢查終端的運行燈、電源燈或某一組通信模塊運行一段時間后Tx、Rx燈均熄滅。而軟件故障往往比較隱蔽，如終端的數(shù)據(jù)堆滿后不再更新、終端花屏等，此類問題需要遠程進行終端緩存數(shù)據(jù)清除或終端升級操作。

用電信息采集系統(tǒng)功能應用對廠站終端運行工況的反證與監(jiān)測：變電站母線電量平衡是對廠站終端采集數(shù)據(jù)的最基礎的應用，也是最重要的應用。在系統(tǒng)中添加了相應的母線電量不平衡率計算公式后，系統(tǒng)會以報表的格式每日自動計算變電站母線電量不平衡率。在公式和倍率正確的情況下，往往也會出現(xiàn)部分變電站母線不平衡率遠遠超出2%的范圍，對于不平衡原因的分析會給廠站終端的運維工作提供更精準的依據(jù)，極大地提高了運維效率。

例如35kV白面變，在用電信息采集系統(tǒng)連續(xù)一段時間導出10kV母線電量不平衡率為空。但在系統(tǒng)中讀取電能表起止碼正常，排除10kV電能表下行通訊故障，后又調(diào)取10kV所有電能表一、二次負荷數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)10kV所有表計二次電壓為0。經(jīng)最終現(xiàn)場確認，確定10kV PT故障，全部電能表失壓，為導致10kV母線電量不平衡率為空的原因。

又如在110kV西吉變，10kV母線電量不平衡率為空。讀取10kV所有表計數(shù)據(jù)失敗，讀取其余110kV、35kV電能表數(shù)據(jù)正常，遂確認為10kV電能表通訊總線故障。經(jīng)現(xiàn)場核實，原因確系10kV電能表通訊總線因綜自設備改造損壞。

4 結(jié)語

綜上所述，本文對用電信息采集系統(tǒng)中廠站電能量采集終端的運行維護及故障處理是基于用電信息采集系統(tǒng)的基本理論和平時現(xiàn)場維護經(jīng)驗，而對廠站電能量采集系統(tǒng)的深入了解是一個長期性工作，需要不斷加強學習和積累經(jīng)驗，這對采集運維人員將是一個長期的鍛煉。

［1］張磊，王曉峰，李新家.電能信息采集系統(tǒng)運行及維護技術［M］.北京：中國電力出版社，2010.

［2］張晶，郝為民，周昭茂.電力負荷管理系統(tǒng)技術及應用［M］.北京：中國電力出版社，2009.