低壓臺區(qū)檔案一致性校驗(yàn)功能研究

吳靖堯 許崇杰 吳玨珺

（1.廣東電網(wǎng)公司江門供電局，廣東 江門 529000；2.華立科技股份有限公司，浙江 杭州 310023）

0 引言

為滿足電網(wǎng)公司計(jì)量自動化系統(tǒng)對現(xiàn)場電能表檔案管理的需求，集中器和本地模塊支持自動搜集現(xiàn)場電能表地址功能，同時支持準(zhǔn)確地區(qū)分現(xiàn)場的臺區(qū)戶變關(guān)系。終端每天在20：00定時分開始搜表，搜到的表號主動上報(bào)至主站，主站與營銷系統(tǒng)的用戶信息進(jìn)行核對，確認(rèn)無問題后，再由主站下發(fā)檔案參數(shù)至集中器。對于檔案中存在串臺區(qū)的表號，建立一定的機(jī)制能識別并切換至正確的對應(yīng)臺區(qū)。保證主站和終端、現(xiàn)場情況、3張檔案表的一致性。全面糾正現(xiàn)有的人工設(shè)置檔案方式所產(chǎn)生的錯誤，極大地減少人工操作的干擾性和出錯率，提高采集成功率和工作效率，提升計(jì)量自動化系統(tǒng)的管理水平。

隨著用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)入穩(wěn)定期，下一步重點(diǎn)工作會進(jìn)入應(yīng)用升級階段，目前主要考核任務(wù)在電網(wǎng)95598用電服務(wù)質(zhì)量提升、降低年停電平均時間等具體事務(wù)上。隨著需求變化，對低壓集中器要求會越來越高，不再局限于低壓電量數(shù)據(jù)采集，目前已逐步增加停電事件記錄、停電自動上報(bào)、電表負(fù)荷曲線（U、I、P、Q、cosΦ）等內(nèi)容采集。

本項(xiàng)目在廣東省江門市供電局所轄區(qū)域內(nèi)小區(qū)的現(xiàn)場測試應(yīng)用取得了實(shí)際使用效果，認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)可在該地區(qū)大量推廣使用，解決現(xiàn)場實(shí)際問題，大大降低現(xiàn)場運(yùn)維人員的工作強(qiáng)度，明顯提高工作效率。

1 自動搜表技術(shù)原理

目前集中器終端支持2種對表計(jì)電能表信息管理模式，從實(shí)際運(yùn)行效果看，建議推廣“自下而上”模式，該文將著重介紹“自下而上”模式，這種模式是基于傳統(tǒng)模式在現(xiàn)場實(shí)際多年運(yùn)行模式后做了進(jìn)一步創(chuàng)新和優(yōu)化來滿足不斷深化的現(xiàn)場需求，解決計(jì)量自動化基層時間工作需求，提高有效抄表的成功率。

1.1 自上而下模式

計(jì)量自動化系統(tǒng)通過GPRS信號作為通信介質(zhì)下發(fā)臺區(qū)測量點(diǎn)參數(shù)（E0 80 00 1F）給集中器，集中器載波（PLC）/微功率無線（Wireless）路由會嚴(yán)格按照測量點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行信息同步，再按抄表任務(wù)配置參數(shù)定時去抄取電表相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)識（DI），來完成相關(guān)的數(shù)據(jù)信息采集工作，如圖1所示。

優(yōu)點(diǎn)：1）集中器直接執(zhí)行抄表任務(wù)即可，無須考慮檔案匹配問題，集中器內(nèi)部抄表業(yè)務(wù)有效利用資源最大化。2）此套方法可以非常準(zhǔn)確地綁定每個用戶信息，一一綁定關(guān)系，抄表數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，在集抄項(xiàng)目建設(shè)初期有重大意義，使工作簡化，管理簡單直接高效。

缺點(diǎn)：1）現(xiàn)場重新劃分臺區(qū)、現(xiàn)場更換表計(jì)及電能表停用后，需要現(xiàn)場運(yùn)維人員手動重新在營銷系統(tǒng)內(nèi)更新信息，計(jì)量自動化系統(tǒng)不會主動與營銷系統(tǒng)同步檔案，計(jì)量自動化系統(tǒng)內(nèi)涉及臺區(qū)檔案信需要人工手動重新下發(fā)，工作量較大。2）現(xiàn)場存在集中器內(nèi)不能正確抄讀的電能表、電能表現(xiàn)場已不存在或停用后，會導(dǎo)致路由頻繁申請未成功抄到數(shù)據(jù)標(biāo)識，造成集中器有限抄表資源浪費(fèi)，集中器路由會不斷重新補(bǔ)抄相關(guān)表計(jì)信息，造成影響其他工作任務(wù)進(jìn)行，同時也影響抄表成功率。

圖1 主站檔案下發(fā)流程

1.2 自下而上模式

集中器通過定時自動啟動自動搜表，也可通過計(jì)量自動化系統(tǒng)手動下發(fā)命令實(shí)時啟動搜表業(yè)務(wù)。搜索到電能表后PLC/Wireless進(jìn)行從節(jié)點(diǎn)注冊上報(bào)，此時集中器會啟動測量點(diǎn)信息與路由搜索到的電能表進(jìn)行檔案同步比對工作，確保搜索到電能表在實(shí)際執(zhí)行任務(wù)時可以正常抄讀。集中器如果核實(shí)到集中器內(nèi)存在不存在測量點(diǎn)地址會啟動告警，上報(bào)至計(jì)量自動化系統(tǒng)。同時計(jì)量自動化系統(tǒng)也會主動召測集中器內(nèi)計(jì)量點(diǎn)信息與營銷系統(tǒng)原始檔案進(jìn)行比對，如果差異過大，需要人工核實(shí)是否存在現(xiàn)場重新劃分臺區(qū)或現(xiàn)場批量輪換導(dǎo)致信息未及時更新，如圖2所示。

圖2 集中器自動搜表流程

優(yōu)點(diǎn)：1）采集有效成功率高，對采集盲區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)排查，同時對營銷檔案的冗余做定期更新。 目前南方電網(wǎng)尤其是廣東電網(wǎng)公司對數(shù)據(jù)采集成功率已由原95 %提升到99 %以上，每月進(jìn)行考核。2）線損分析依賴于準(zhǔn)確的臺區(qū)電能每日數(shù)據(jù)與總表數(shù)據(jù)進(jìn)行同比/環(huán)比等數(shù)據(jù)計(jì)算，真實(shí)、及時準(zhǔn)確地反映臺區(qū)電能數(shù)據(jù)，也有助于線損分析工作。3）臺區(qū)抄表效率提高后，集中器可以調(diào)度出其他部分資源進(jìn)行深化數(shù)據(jù)采集工作，尤其是需要滿足下一步對居民現(xiàn)貨交易的采集需求，結(jié)合國外現(xiàn)貨交易準(zhǔn)則，國內(nèi)在試點(diǎn)期間要求采集密度達(dá)到15 min左右，現(xiàn)貨交易結(jié)算周期縮短至30 min。4）當(dāng)臺區(qū)內(nèi)電表停用、更換、采集器更新后，及時反饋至計(jì)量自動化系統(tǒng)，具備初級感知功能，對下一步探索自動感知、自動適應(yīng)、自動管理對積極的參考意義。

缺點(diǎn)：1）集中器內(nèi)業(yè)務(wù)邏輯流程復(fù)雜，需要每天安排空閑時間來定期執(zhí)行搜表任務(wù)，目前缺省每天20：00來執(zhí)行該項(xiàng)工作。2）業(yè)務(wù)信息頻繁變更，對基層業(yè)務(wù)人員的應(yīng)急處理、專業(yè)業(yè)務(wù)水平要求更高，需要一定適應(yīng)期，需要加強(qiáng)培訓(xùn)和現(xiàn)場技術(shù)支持。

2 臺區(qū)拓?fù)湫畔⒆R別

通過對自動搜表的業(yè)務(wù)深化應(yīng)用的基礎(chǔ)上，適時增加臺區(qū)拓?fù)湫畔⒆R別、相位識別功能，可以準(zhǔn)確區(qū)分臺區(qū)電能表戶變、相位關(guān)系，自動識別從節(jié)點(diǎn)下線路異常時存在L/N反接、逆相序等問題。同時現(xiàn)場如出現(xiàn)表計(jì)更換、臺區(qū)調(diào)整中快捷準(zhǔn)確的系統(tǒng)通知功能，需要在計(jì)量自動化主站增加臺區(qū)拓?fù)湫畔⒆R別，來提升用電采集系統(tǒng)的運(yùn)行效率，如圖3所示。

關(guān)于臺區(qū)拓?fù)湫畔⒆兏Y(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，至少應(yīng)包括以下幾個方面。1）通過電表通信地址（非表號）識別電能表，采集器地址識別采集器，通過探測通信地址后2位來識別，如遇到地址后2位相同，采集終端會自適應(yīng)采取更多位數(shù)探測，確保準(zhǔn)確可靠。2）新增電能表信息后，會產(chǎn)生一個測量點(diǎn)檔案，包括協(xié)議類型、通信地址、關(guān)聯(lián)采集器等基本參數(shù)，打包上傳至計(jì)量自動化主站系統(tǒng)。3）現(xiàn)場采集器更換導(dǎo)致測量點(diǎn)清單內(nèi)已有電能表所屬采集器地址等參數(shù)變化時，不再生成新的測量點(diǎn)信息，原有綁定關(guān)系信息更新即可。4）現(xiàn)場電能表更換，需要將該測量點(diǎn)所有數(shù)據(jù)清零，同時會啟動同步更新，拓?fù)湫畔⒚咳者M(jìn)行一次自動更新，主站會隨時進(jìn)行召測即可。5）同一電能表被注冊到共零或通過信號耦合到不同集中器內(nèi)，已進(jìn)行優(yōu)化，拒絕同時被多個設(shè)備MAC地址注冊，避免出現(xiàn)串?dāng)_現(xiàn)象。6）臺區(qū)信息E0800031包括：0該測量點(diǎn)屬于終端所在臺區(qū)，1該測量點(diǎn)不屬于終端所在臺區(qū)，2該節(jié)點(diǎn)無法通信，3無法判斷測量點(diǎn)所屬臺區(qū)，4不支持臺區(qū)識別。7）如出現(xiàn)無效測量點(diǎn)或新增測量點(diǎn)重新注冊時，會啟動刪除測量點(diǎn)功能。需要提醒的是刪除測量點(diǎn)表示實(shí)際會刪除測量點(diǎn)所有信息，如僅僅設(shè)置測量點(diǎn)狀態(tài)無效，則并未刪除該測量點(diǎn)信息，只是明確該測量點(diǎn)無效，不參與數(shù)據(jù)抄讀，無效測量點(diǎn)不參與測量點(diǎn)總數(shù)統(tǒng)計(jì)。

圖3 臺區(qū)拓?fù)渥R別流程圖

3 檔案一致性自動校驗(yàn)

集中器在第一次運(yùn)行過程中，主站會下發(fā)啟動搜表命令，完成原始檔案的生成。主站會待集中器運(yùn)行3天后進(jìn)行測量點(diǎn)信息召測，主要考慮到路由自動組網(wǎng)自動學(xué)習(xí)，一般72 h。通過數(shù)據(jù)接口綜合平臺與營銷系統(tǒng)進(jìn)行比對，比對算法由計(jì)量自動化系統(tǒng)開發(fā)完成。比對內(nèi)容應(yīng)包括電表地址、序號、表計(jì)規(guī)約、客戶編碼。比對成功后，會把營銷系統(tǒng)內(nèi)涉及戶名、戶號、用電性質(zhì)等相關(guān)信息讀取后生成完整的計(jì)量自動化檔案信息，如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)交互接口內(nèi)容

主站會下發(fā)自動搜表命令給集中器，集中器會每日進(jìn)行自動搜表，模塊會自動進(jìn)行拓?fù)湫畔⒏拢髡緦?shí)時/定時跟集中器查詢臺區(qū)拓?fù)湫畔ⅲ瑏砀轮髡九_區(qū)拓?fù)湫畔D。同時搜表過程中如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有檔案內(nèi)未知表計(jì)，會上報(bào)未知表計(jì)信息告警和跨臺區(qū)信息告警，主站會定時進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，與營銷檔案系統(tǒng)進(jìn)行自動算法比對。針對原有表計(jì)只能被一個集中器路由注冊導(dǎo)致跨臺區(qū)表計(jì)抄表失敗率高，原默認(rèn)重新分割需要30天，現(xiàn)調(diào)整優(yōu)化至未知表計(jì)允許被多個集中器注冊，減少人工干預(yù)的工作量。

4 結(jié)語

基于電網(wǎng)對數(shù)據(jù)深度應(yīng)用的迫切性，該文所涉及的自動搜表技術(shù)、臺區(qū)拓?fù)湫畔⑹菍鹘y(tǒng)抄表技術(shù)的升級應(yīng)用，通過主動注冊、自動組網(wǎng)、臺區(qū)自動區(qū)分、臺區(qū)拓?fù)湫畔⒉樵兊攘鞒蹋瑢ε_區(qū)檔案變更、錯誤、臺區(qū)分割等造成的檔案變化，最后通過計(jì)量自動化主站進(jìn)行檔案比對。這種應(yīng)用方法既實(shí)現(xiàn)了低壓檔案管理的應(yīng)用難題，滿足了用戶側(cè)電能計(jì)量的有效管理，又提高了抄表的有效抄表率，為后期臺區(qū)線損治理提供了有力支撐。