基于計量自動化系統的低壓停電遠程監測應用實踐

孫漢威

【摘? 要】本文開展基于計量自動化系統的低壓遠程動態監測應用實踐，從而更快速、精準的定位低壓用戶停電區域，有效提升供電可靠性，進一步強化低壓管控水平，提升客戶服務滿意度。

【關鍵詞】低壓停電監測;計量自動化系統;供電可靠性。

1? 概述

全力保障電網安全穩定和電力有序供應，滿足社會經濟發展和人民追求美好生活的電力需求，是供電企業的工作出發點和落腳點。停電故障搶修的及時性、準確性直接關系著供電服務保障，不斷提升停電發現的及時性與準確性，持續強化停電管控，對于提高供電可靠性尤為重要，而目前對于停電的監測主要聚焦于中、高壓，而對于低壓用戶的停電監測缺少有效手段，不利于對低壓停電情況的統計分析及控制解決，制約了供電服務水平的提升。本文通過對現場低壓集抄設備進行技術改善，并且利用計量自動化系統實施低壓用戶停電遠程監測，從而及時掌握臺區停復電告警信息，可有效提升供電可靠性，提升客戶服務滿意度。

2 現狀問題

集抄設備目前主要用于電能量數據采集，但集抄設備尚不具備采集低壓用戶電能表停電事件進行實時上報的功能，對于臺區停電事件，低壓用戶側發生停電，則低壓集抄設備無法實時采集到電能表停電事件進行上報，導致低壓用戶停電監測存在盲區，影響了停電故障搶修的及時性，并且無法形成歷史溯源數據用以進行分析回顧及管控處理。

3.技術優化實施

技術實現條件：

低壓集抄設備停電監測及實時上送技術主要由兩部分構成：戶表至集中器的下行通信部分及集中器上送主站的上行部分。

電能表至集中器的下行通信部分：

1.在電能表及集中器通信模塊基礎上增加超級法拉電容，用來維持通信模塊（采集器）停電期間短暫的工作電源，用于停電上報。

2.電能表發生停電事件，需電能表通信模塊（采集器）感知到停電事件發生，再由電能表通信模塊（采集器）上報至集中器本地通信模塊，集中器本地通信模塊上報至集中器。其中停電事件的感知可由通信模塊檢測工頻過零信號和監測12V供電電壓跌落等方式實現：主要為在通信模塊基礎上增加載波過零檢測電路，同時配合電表給模塊提供的直流12V 進行雙重判斷。過零檢測電路將交流電壓經過光耦隔離引入，通過過零信號判斷有無交流電。直流12V 跌落小于閥值電壓（9V）時，作為掉電依據。兩種檢測方法可有效防止通信模塊誤報停電事件主動上報。

集中器上送主站的上行部分：

通信模塊（采集器）產生停電事件時，通過組網路徑主動上報事件信息。因上報事件的優先級最高，路由模塊在收到電表模塊的上報事件后會優先處理，并通過串口將事件信息傳送至集中器。集中器通過GPRS模塊上傳電表告警信息至主站。

技術試點實施情況：

根據停電風險區域結合低壓集抄技術情況綜合考慮，選擇樂昌供電局的湖坪村臺區作為試點區域驗證。該臺區低壓集抄覆蓋率達100%，低壓集抄設備為2013南網規約終端及07規約智能電能，設備支持通訊模塊的互聯互通，現場采用微功率無線通信方案。臺區位于主城鎮的居民生活區和廠員工宿舍，現場居民生活區為一戶一表安裝在居民外墻、廠宿舍區為在每層樓梯口一個集中器表箱，臺區供電線路沿著巷子一路延伸，符合停電監測技術實施條件。

由于原試點臺區集中器未具備停電上報功能，因此對湖坪村公用臺變集中器更換具備停電監測功能的功能模塊，并且對臺區所屬的25戶低壓用戶表計模塊更換具備停電上報的通訊模塊。湖坪村公用臺變設備需求和接入戶表量詳見表1。

三、停電上報功能驗證

1.現場驗證。

通過對臺區監測的25戶低壓用戶模擬停電操作，通過對25個低壓用戶表計端通信模塊進行報文監聽，模塊均產生一個事件上報幀，通過組網路徑主動上報停電信息，因上報事件的優先級最高，路由模塊在收到電表模塊的上報事件后及時回復了確認幀報文，集中器在接收到串口事件信息后，告警信息生成了停電異常記錄，現貨查詢集中器終端告警事件記錄，25戶低壓戶的停電發生時間與模擬停電操作時間一致，延時時間不足1S，相關停電記錄均可靠、完整、即時展示。

對現場模擬恢復上電動作，表端通信模塊同樣產生一個事件上報幀，集中器在接收到串口事件信息后，告警信息生成了上電事件記錄，對查詢終端告警事件，25戶低壓戶的上電恢復事件均可靠、完整展示。

2.系統驗證。

通過計量自動化系統報文監控，集中器于模擬停電時刻上送了相關停電事件報文幀予主站，并且查詢系統停電統計及告警事件記錄，系統均于當日模擬停電時刻監控到該臺區相關監測用戶生成了停電事件，并且系統統計的的停、上電的時間與現場終端記錄的時間一致。

試點臺區集抄設備更換模塊實施低壓停電監測后，運行穩定、可靠，暫未出現設備運行異常情況，集抄自動抄表率均達100%，停電監測未影響自動抄表進程。

通過對試點范圍內的情況的分析，經過對試點臺區實施低壓停電監測部署，經優化過后通訊模塊滿足了停電期間短暫帶電運行及停電判斷，更換該模塊的低壓集抄設備對停電事件準確、即時、可靠上報，計量自動化系統實現了對低壓停電的實時監測及統計的，同時，更換通訊模塊的低壓集抄設備運行可靠、穩定，自動抄表率均達99.8%以上，經過驗證基于計量自動化系統低壓停電遠程監測實現了全流程運轉，系統低壓停電遠程監測技術有效、可行。

結語

總而言之，經過基于計量自動化系統的低壓停電遠程監測應用實踐，實現了對低壓停電事件的遠程動態監測，為低壓停電全方位監控提供了智能化技術手段，可通過系統實時、精準的定位低壓停電故障區域，同時，系統側形成了可追溯的停電事件大數據，為配網供電可靠性分析及管控提供技術保障，可進一步提高停電故障搶修準確性及及時性，提升客戶服務滿意度。

參考文獻：

[1] 劉瑩瑩.中低壓供電可靠性系統中用戶停電管理研究.華南理工大學，2015.

[2] 吳勁輝.供電電壓監測綜合管理系統的研究[D].北京：華北電力大學電氣與電子工程學院，2012.

[3] 梁思博.配電網停電影響評估的研究與應用.華北電力大學，2017.