變電站電量采集裝置通信故障的調試方法研究

吳祥峰

（國網福建省電力有限公司福州供電公司，福建 福州 350009）

變電站電力采集裝置的正常運行，主要依靠電力采集系統來實現電能量的數據采集、處理與存儲，為電網調度和管理工作提供真實可靠的數據參考。變電站電量采集裝置使用期間，受多方面因素影響，易出現通信故障，要求相關人員綜合運用多種調試方法，有效排除通信故障，優化電力采集系統運行環境，進一步提升電力供應與輸送質量。

1 變電站電量采集裝置概述

變電站電量采集裝置由電壓互感器、電能表、電流感應設備、電能量終端控制系統組成，在進行電能量相關數據信息采集期間，電量采集系統的運行狀態，受電能表、電量采集器以及變電站主站之間的通信狀況影響，直接導致主站電能量數據接收困難。現行的變電站電量采集系統中包括表計與采集裝置，由于系統內部裝置及設備生產廠家、使用性能、功能發揮等方面均存在一定的差異性，導致數據互換格式不正確，對電量采集裝置數據上傳功能產生影響，出現實時線損情況，引發電量采集裝置運行異常，對電量采集數據的準確性與真實性造成影響，針對上述情況，相關人員需對變電站電量采集裝置通信故障進行檢查和排除，利用有效的測試工具，通過多方調試，優化電量采集裝置的實用性能，全面提升電能量數據采集與運輸效率。

2 變電站電量采集系統結構及功能

變電站電量采集系統由主站、通信模擬通道、網絡交換機、數字結構轉換器、數字專用通道、電能量采集器、通訊接口、多功能電能表構成，具體可以分為兩部分，一是電量采集，二是網絡傳輸。電量采集功能的實現依托于智能電能表與電量才幾張紙，通過電量采集裝置對智能電能表中實時電量數據進行記錄和上傳，接著由電量采集裝置與電力調度數據系統共同組成電量數據專用網，利用GPRS完成網絡數據電能的實時轉換，執行主站下發的電量數據上傳命令。

主站具備電能數據周期性自動采集與補采功能，利用數據專網完成歷史數據收集與鏈路測試，電能采集裝置在系統支持下，具備電量采集、電能查詢、數據記錄、通信測試等功能，智能電能表通過對主站電壓、電流以及功率進行采集與計算，通過電纜上傳至電量采集系統之中，通信裝置則具備雙網卡、雙網口功能，將電能數據信息通過雙向網絡進行傳輸，利用GPRS網絡進行數據交互和轉換，完成電能數據采集、記錄、傳輸與遠程控制等具體工作流程，確保電能數據真實可靠。

3 變電站電量采集裝置通信故障及調試方法

3.1 故障現象及原因

變電站電量采集系統運行期間，需要在電能表與電量采集裝置之間形成專用的數據通信通道，但由于電量采集系統內部設備與基礎性元件眾多，一旦某一環節出現問題，電能表會出現顯示異常，直接導致電量采集裝置與主站之間出現通信故障，母線平衡存在電量缺口，引發通信斷線問題，影響電量采集系統的正常穩定運行。

電量采集裝置與主站出現通信故障的原因是多種多樣的，從電能采集系統整體運行結構角度來看，通信故障原因可以歸結為以下幾點：一是電量采集裝置中表計通信配置錯誤，二是通信電纜接線錯誤或線路斷線，三是電量采集裝置通信功能失靈，四是智能電能表通信障礙，要求有關部門工作人員根據實際情況，具體問題具體分析，采用科學的方法對電量采集系統中的相關設備進行調試，通過性能測試，恢復電量采集通信，有效排除電量采集裝置的通信故障，提高電量數據采集與傳輸效果。

3.2 故障調試方法

（1）檢查表計設置情況。電量采集系統運行期間，表計參數設置是引發電量采集裝置與主站通信障礙的主要因素，作為電量采集系統中的核心裝置，要對表計通信參數進行確認，在通信故障發生時，表計通信參數顯示異常，進而引發電能表電量數據失真，嚴重影響電能數據的記錄與傳輸，為此，相關人員需對表計設置情況進行查看，必要時要對表計通信功能進行適當調試，主要包括通信規約、波特率、表地址的調試，一般情況下，表計通信參數中的數據位與停止位需恢復默認值，通過奇偶校驗的方式對表計通信參數進行測試，實現對通信故障位置的精準定位，發揮電能表的數據通信傳輸功能。

電量采集裝置通信故障排查期間，需按照通信規約標準對表計參數進行檢查，其中要對表地址的正確性進行重點檢查，一旦出現表地址失真情況，要根據實際情況，綜合運用以下3種調試方法開展工作：第一種，查驗電能表條形碼，對表外殼標注的條形碼進行確認，大部分電能表通信地址均為條形碼的后8位，結合條形碼檢查電能表地址的真實性；第二種，查驗電能表內部程序代碼，電能表運行期間，以電腦程序為依托，需按照電能表程序配置對應的代碼進行檢查和確認，利用網絡平臺進行表地址核實工作；第三種，通過調試軟件對電能表地址進行讀取，按照電能表通信協議軟件發布的讀取命令進行操作，結合獲取到的表計通信參數確定表地址。根據上述調試方法對電表通信故障進行排除，若電量采集裝置與主站之間通信成功，則表示通信障礙排除，否則還需進行下一步驟的通信故障排查工作。

（2）檢查通信電纜接線情況。通信電纜作為直接影響電量采集裝置通信功能的核心要素，其接線情況及線路運行狀態對電量采集裝置通信功能的實現起到重要的影響作用，若電量采集系統出現通信故障，有關人員需對通信電纜接線情況進行確認。現行電能表與主站之間的通信電纜大多以總線布置為主結構，不同區域電能表之間通信電纜端子以并聯方式連接，需對電纜外觀進行整體檢查，若發現電纜芯線顏色連接錯誤或芯線虛接等情況，要及時采取整改措施，將電纜端子進行重新連接，確保無障礙通信，若電纜外觀檢查無誤，要將電能表與電量采集裝置相連接，待通信參數配置和調試準確后，檢查電量采集裝置的通信功能運行狀態，期間通信功能恢復，則證明通信電纜中線路出現連接不通或斷線情況，造成電量采集裝置通信失靈，導致通信中斷，嚴重影響電量數據采集與傳輸效果。

（3）檢查電量采集器功能。電量采集裝置發生通信故障時，需對電量采集器功能實現情況進行檢查，充分發揮采集器仿真軟件的應用優勢，對電量采集系統中相關通信設備進行測試，同時對設備通信功能進行檢查與確認，提高電量采集裝置通信障礙排查效率和效果，實現對電量采集裝置的科學調試。電量采集系統運行期間，相關人員要對電量采集器進行仿真模擬，利用虛擬電量采集器進行通信功能試驗，通過設置網絡IP地址，將網絡接口與虛擬電量采集器網絡端接口進行連接，利用特定型號的網絡轉換器，將電量采集硬件接口功能與虛擬采集器軟件仿真功能進行有效結合，按照表計參數及主站規約標準，對電量采集器進行虛擬嵌入，完成對電量采集器通信功能的仿真，實現對電量采集器通信故障的有效查驗與排除。

（4）檢查電能表通信功能。電能表是采集實時電量數據的主要設備，其通信功能的實現對電量采集系統運行起到重要的影響作用，為此，相關人員需對電能表通信功能進行檢查，及時確定通信故障類型及具體原因，采用多種調試方法開展工作，優化電量采集設備的運行環境。當前不同區域采用的電能表型號、功能及性能參數均存在差異，要求電量采集系統運維人員對電能表實際運行參數進行確認，保證電能表運行環境與自身性能符合電網調度和管理相關規定，首先要對故障電表通信線路進行檢查，包括電源配置、電流及電壓穩定情況，其次要檢查電能表計量電壓線路設計結構及接線情況，確保電能表三相輸入電壓均低于額定電壓，現場測試時需關閉電量采集器的通信功能，最后利用虛擬仿真技術，對電能表通信功能及通信環境進行模擬，通過科學的調試方法，驗證電能表的實際通信能力，針對不同故障類型采取針對性調試措施，改善和優化電量采集系統運行環境。

4 結語

綜上所述，變電站電量采集裝置使用期間，易受多方面因素影響，引發電量采集裝置與主站之間的通信故障，要求相關人員對相關設備進行綜合調試，檢查電能表通信功能及表計設置情況，利用現代虛擬仿真技術，對電量采集器通信功能進行檢查，同時要關注電纜連接情況，確保變電站電量采集裝置發揮強大的通信功能，進一步提升電量采集數據的真實性和準確性。