計(jì)量自動化系統(tǒng)的建設(shè)與維護(hù)管理探討

盧錫鴻

摘??要：供電企業(yè)要充分發(fā)揮計(jì)量自動化系統(tǒng)的作用，就要不斷加強(qiáng)對其建設(shè)和維護(hù)管理，尤其要重視對系統(tǒng)終端裝置的維護(hù)工作。按照南方電網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)管理規(guī)定和計(jì)量自動化系統(tǒng)終端故障處理的要求，對計(jì)量自動化系統(tǒng)的建設(shè)與維護(hù)管理進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);計(jì)量自動化系統(tǒng);終端裝置;故障處理

中圖分類號：TM76???????????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.035

當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)正朝著大容量、高性能、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，各類用戶電能計(jì)量點(diǎn)不斷增多，這對電能計(jì)量工作提出了更高的要求。為了解決以上問題，我國很多地方都建立并應(yīng)用了計(jì)量自動化系統(tǒng)。這對提高計(jì)量工作的質(zhì)量和效率、幫助供電企業(yè)處理需求側(cè)信息、分析市場、預(yù)測未來等具有積極的意義。

然而，計(jì)量自動化系統(tǒng)在改善傳統(tǒng)人工計(jì)量工作效率低下、準(zhǔn)確度低等缺點(diǎn)的同時(shí)，其建設(shè)和維護(hù)管理中也暴露出了一些問題，限制了其作用的有效發(fā)揮，甚至存在安全隱患。因此，為了充分發(fā)揮計(jì)量自動化系統(tǒng)的作用，按照南方電網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)管理規(guī)定和計(jì)量自動化系統(tǒng)終端故障處理的要求，探討了系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)管理的重要意義。

1??計(jì)量自動化系統(tǒng)的建設(shè)

計(jì)量自動化系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是對早期相互獨(dú)立的變電站遙測、電力負(fù)荷管理、配變監(jiān)測以及低壓集抄等應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過整合和構(gòu)建而統(tǒng)一建立起來的，它的建設(shè)實(shí)際上是對相關(guān)子系統(tǒng)的建設(shè)和整合。計(jì)量自動化系統(tǒng)應(yīng)用模型如圖1所示。

圖1??計(jì)量自動化系統(tǒng)應(yīng)用模型

1.1??變電站遙測子系統(tǒng)的建設(shè)

因?yàn)橐恍v史原因，當(dāng)前變電站中使用的電能表計(jì)來自不同的廠家，這給自動抄表工作帶來了不便。因此，在建設(shè)變電站遙測系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡可能地采用抄表通道多且支持多表計(jì)數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)終端。目前廣泛應(yīng)用的FSK載波專線傳輸通道由于技術(shù)和傳輸速率等原因已經(jīng)逐漸不能滿足穩(wěn)定性和及時(shí)性的需求，為了提高電能表計(jì)數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量和效率，提高采集數(shù)據(jù)的傳輸速度，應(yīng)該在變電站遙測終端與主站間建立以太網(wǎng)專線，以提高信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。

1.2??電力負(fù)荷管理子系統(tǒng)的建設(shè)

隨著信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動化技術(shù)的快速發(fā)展，大客戶負(fù)荷管理系統(tǒng)得以興起，如圖2所示。它通過采集客戶側(cè)的電量信息，將抄表與原有的負(fù)荷管理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了對客戶信息的監(jiān)控與管理，大大提升了用電監(jiān)測

和負(fù)荷管理的水平。電力負(fù)荷管理系統(tǒng)由主站系統(tǒng)、客戶側(cè)終端、智能計(jì)量表計(jì)以及它們間的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)組成，能夠按照用電需求的波動情況進(jìn)行靈活管理，該系統(tǒng)采集的電量通常占一個制造業(yè)城市用電量的70%以上，對這些電量及負(fù)荷數(shù)據(jù)的進(jìn)一步深化應(yīng)用是很有必要的，例如在用電高峰期時(shí)，電力負(fù)荷管理系統(tǒng)可以對大客戶的用電信息進(jìn)行采集，并在超出規(guī)定用電量后及時(shí)通知其主動降低用電量，在嚴(yán)重超出規(guī)定用電量的情況下，還可以通過遠(yuǎn)程控制的方式跳閘斷電，從而實(shí)現(xiàn)對工業(yè)耗電大戶用電量的有效限制，以保障整個電網(wǎng)的順利運(yùn)行。

圖2??大客戶負(fù)荷管理系統(tǒng)

1.3??配變監(jiān)測子系統(tǒng)的建設(shè)

建設(shè)配變監(jiān)測系統(tǒng)時(shí)，重點(diǎn)在于建設(shè)主站系統(tǒng)與配變監(jiān)測終端間的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前主要采用無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)主站系統(tǒng)與配變監(jiān)測終端間的通信。通過配變監(jiān)測子系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理監(jiān)測線路上各測量點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，為故障記錄和處理、線損分析、電量分析、電流不平衡分析等應(yīng)用功能提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.4??低壓集抄子系統(tǒng)的建設(shè)

建設(shè)低壓集抄子系統(tǒng)時(shí)，主要采用低壓載波或485總線技術(shù)等通信方式來實(shí)現(xiàn)對臺區(qū)下低壓用戶用電量的自動采集、存儲、傳輸和處理。該子系統(tǒng)不僅能夠向計(jì)量自動化系統(tǒng)提供高質(zhì)量的電量和電力數(shù)據(jù)，還有效縮短了抄表時(shí)間，提高了臺區(qū)線損的準(zhǔn)確度，對于竊電現(xiàn)象也能夠進(jìn)行有效的監(jiān)控和查處。

2??終端的常見故障及處理方法

2.1??終端不能采集電表數(shù)據(jù)

在現(xiàn)實(shí)中，影響系統(tǒng)終端的因素有很多，主要可以總結(jié)為以下三個方面：①硬件因素，主要包括終端的RS-485通信接口故障、無電壓或電壓低，電能表的RS-485通信接口故障、無電壓或電壓低，通信線斷線或水晶頭壓接不良;②參數(shù)設(shè)置因素，主要包括系統(tǒng)終端測量點(diǎn)的參數(shù)設(shè)錯、系統(tǒng)終端的RS-485通信接口的通道號設(shè)錯等;③人為因素，指因人為失誤造成的故障，例如通信線極性接反、終端裝置或電子式電能表的RS-485端口接錯位或接反。

故障處理方法：首先，檢測終端裝置的計(jì)量點(diǎn)參數(shù)，包括終端里相對應(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(yàn)位等）與現(xiàn)場電表參數(shù)是否一致。其次，檢查系統(tǒng)終端與電子式電能表的RS-485通信功能，用萬用表測量電子式電能表和終端裝置的RS-485接口是否有電壓。正常情況下，RS-485通信接口的輸出電壓在1.5～4.5?V之間，如果測量結(jié)果為無電壓或電壓異常，則可以初步判斷為終端裝置或電子式電能表的RS-485通信接口有問題。此時(shí)，可以通過使用電子式電能表生產(chǎn)廠家提供的讀表軟件或掌機(jī)在電表的RS-485通信接口上讀取電表的數(shù)據(jù)，如果可以讀到電表的數(shù)據(jù)，則證明電表的RS-485通信接口沒有問題;反之;則是電表的RS-485通信接口存在故障。

2.2??終端不能上線

計(jì)量自動化系統(tǒng)安裝在用戶側(cè)的終端按照通訊方式可以分為通過PSTN網(wǎng)絡(luò)上線和通過無線網(wǎng)絡(luò)上線兩類。使用PSTN網(wǎng)絡(luò)的終端主要用于電廠或一些專線用戶，對于這種終端不能上線的故障，可以通過以下三個步驟進(jìn)行檢測：①檢查通訊參數(shù)設(shè)置是否正確。②檢查PSTN網(wǎng)絡(luò)通信是否正常。用萬用表測量PSTN通信通道的電壓是否在45～52?V之間，或接上電話機(jī)檢查能否正常打入和打出電話。③防雷器是否正常。用萬用表測量經(jīng)防雷器PSTN通信通道的電壓是否在45～52?V之間。對于通過無線網(wǎng)絡(luò)上線的終端裝置而言，可以通過以下三個步驟對其不能上線的故障進(jìn)行檢測：①安裝原因。檢查SIM或UIM卡是否接觸良好，有無天線松動或安裝不到位的情況存在。②無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的問題。如果無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的信號覆蓋質(zhì)量較差或覆蓋網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，也可能導(dǎo)致終端無法上線。③檢查參數(shù)設(shè)置是否正確，主要檢查主站通道與通訊參數(shù)的設(shè)置是否正確，終端邏輯地址是否存在設(shè)置錯誤的問題等。

故障處理方法：檢查系統(tǒng)終端通訊參數(shù)的設(shè)置是否正確;檢查系統(tǒng)終端的通訊模塊是否正常;檢查SIM卡是否存在接觸不良或出現(xiàn)氧化;檢查現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量，如果信號質(zhì)量不佳，則需考慮更換外置天線或移動天線位置，必要時(shí)，可以加裝信號放大器。

2.3??系統(tǒng)終端黑屏或白屏

對于系統(tǒng)終端黑屏或白屏故障，應(yīng)首先測量外接交流和直流電壓有沒有接入到裝置，如果接入，則可以初步判斷為裝置本體故障，需要對其進(jìn)行更換或維修。

3??加強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)管理的措施

3.1??加強(qiáng)故障的在線監(jiān)測

加強(qiáng)計(jì)量自動化系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，并對系統(tǒng)的告警功能不斷進(jìn)行優(yōu)化，提高告警的準(zhǔn)確率，提高計(jì)量系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程巡檢效率，確保終端裝置一旦出現(xiàn)故障就可做到精確定位，以及時(shí)排查故障隱患，從而最終確保用電現(xiàn)場數(shù)量龐大的電能計(jì)量裝置可以穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

3.2??加強(qiáng)對終端裝置的管理

計(jì)量自動化系統(tǒng)終端裝置的維護(hù)管理應(yīng)該始終貫徹“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則。首先，要保證終端裝置的可靠性和準(zhǔn)確性，加強(qiáng)對系統(tǒng)終端的維護(hù)管理，對故障裝置要做到早發(fā)現(xiàn)、早排除，并及時(shí)更換老舊的終端裝置。其次，要確保終端裝置處于正常的工作環(huán)境下。因?yàn)榇艌觥㈧o電和灰塵等因素會降低電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性，所以要定期檢查其工作環(huán)境，以確保終端裝置的工作環(huán)境符合標(biāo)準(zhǔn)。最后，要嚴(yán)格把控終端裝置的購買程序。供電企業(yè)在采購電能計(jì)量裝置時(shí)，必須選擇具有一定知名度和擁有良好信譽(yù)的生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，在具體采購時(shí)，還要與廠家簽訂權(quán)責(zé)明確的購買合同。對于購買到的電能計(jì)量裝置，供電企業(yè)在接收前必須要對產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的抽樣檢查，檢查合格后方可收貨，否則在大批終端安裝運(yùn)行之后才發(fā)現(xiàn)缺陷，就會浪費(fèi)大量人力、物力去消缺。

3.3??統(tǒng)一終端的規(guī)格

盡量統(tǒng)一終端及其配件的規(guī)格，保證維護(hù)時(shí)配件的通用，在現(xiàn)有條件下可以盡量減少一個片區(qū)內(nèi)的終端種類。

4??結(jié)束語

伴隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，計(jì)量自動化系統(tǒng)越來越普及，并隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)，該系統(tǒng)已然在我國的電力系統(tǒng)中發(fā)揮著不可小覷的作用。供電企業(yè)要充分發(fā)揮計(jì)量自動化系統(tǒng)的作用，就要不斷加強(qiáng)對其的建設(shè)和維護(hù)管理，尤其要重視對現(xiàn)場終端裝置的維護(hù)工作。這種維護(hù)工作可以提高全局的現(xiàn)場信息采集的自動化程度，可以起到事半功倍的作用。

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〔編輯：王霞〕

Discussion?on?the?Construction?and?Maintenance?Management?of?Measurement?Automation?System

Lu?Xihong

Abstract：?The?power?supply?enterprise?should?make?full?use?of?the?function?of?the?measurement?automation?system;?we?must?strengthen?its?construction?and?maintenance?management?continuously，?especially?pay?attention?to?the?maintenance?work?of?the?system?terminal?equipment.?According?to?the?requirements?of?the?construction?management?and?the?terminal?fault?of?the?measurement?automation?system，?the?construction?and?maintenance?management?of?the?measurement?automation?system?are?discussed.

Key?words：?power?system;?metering?automation?system;?end?device;?fault?handling