低壓集抄系統(tǒng)的應(yīng)用

張仙蘭

（廣東電網(wǎng)潮州潮安供電局有限責(zé)任公司，廣東 潮州 515638）

0 引 言

抄核收工作是電力企業(yè)的重要營(yíng)銷工作，主要指的是電力企業(yè)對(duì)用戶的終端儀表設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和核實(shí)，獲得用戶的準(zhǔn)確用電量數(shù)據(jù)，然后以此為依據(jù)，按照電費(fèi)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電費(fèi)收繳，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。低壓集抄系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷自動(dòng)化的一大技術(shù)革新。

筆者所在的潮州供電局庵埠供電所是一個(gè)特大型供電所，用戶數(shù)量多（低壓用戶62 479 戶，專變負(fù)控終端898 臺(tái)，公變配變終端877 臺(tái)），供電負(fù)荷大（年售電超1×1010kW·h）。抄表方案形式多、分布廣，怎樣在低壓集抄設(shè)備100%覆蓋的基礎(chǔ)上，完成正常的數(shù)據(jù)采集工作，并且確保抄表數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，是一項(xiàng)比較考驗(yàn)運(yùn)維人員的工作。

為了順利完成這項(xiàng)工作，在推進(jìn)抄核收技術(shù)改造過(guò)程中應(yīng)鼓勵(lì)運(yùn)維人員參與到新技術(shù)新設(shè)備的推廣應(yīng)用工作中，邊推廣更新邊學(xué)習(xí)，使設(shè)備可靠性和人員素質(zhì)能夠同步提高，設(shè)備更新后運(yùn)維人員馬上就能熟練操作。在設(shè)備開始投運(yùn)后運(yùn)維人員首要任務(wù)是對(duì)低壓集抄系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行收集，針對(duì)收集到的各類問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析，并整理出一套快捷有效的處理方法，確保設(shè)備可以更好的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

1 低壓集抄系統(tǒng)組成

低壓集抄系統(tǒng)主要由主站、集中器（載波/無(wú)線）、帶485 通信的采集器（載波/無(wú)線）、帶485 通信的智能電能表（載波/無(wú)線）四大部分組成[1]。集中器數(shù)據(jù)可通過(guò)通信信道遠(yuǎn)距離傳送到主站計(jì)算機(jī)，如圖1所示。

1.1 主 站

主站指接入各類計(jì)量自動(dòng)化終端的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)中，主站包括前置機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三個(gè)部分，而前置機(jī)則是直接和集中器進(jìn)行通信的部分。

1.2 Ⅰ型集中器（載波/微功率無(wú)線）

收集各類采集器或電能表的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行儲(chǔ)存處理，同時(shí)能和主站或手持設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備，是低壓集抄系統(tǒng)重要的設(shè)備（管理1 024 只表）。

1.3 Ⅱ型集中器

通過(guò)RS-485 通信方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的接收、存貯、統(tǒng)計(jì)與傳送等功能。通過(guò)GPRS/CDMA 等方式與主站進(jìn)行通信。

1.4 Ⅰ型采集器

抄收和暫存單只或多只電能表數(shù)據(jù)，并根據(jù)集中器的命令將儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)上傳給集中器。

1.5 Ⅱ型采集器

直接轉(zhuǎn)發(fā)集中器和電能表之間的命令和數(shù)據(jù)。

1.6 智能電能表（載波/微功率無(wú)線/RS-485）

正向、反向有功電能計(jì)量及分時(shí)計(jì)量；測(cè)量、顯示當(dāng)前電能表的電壓、電流、功率、功率因數(shù)等運(yùn)行參數(shù)；遠(yuǎn)程拉合閘功能。

1.7 手持掌機(jī)

手持掌機(jī)指能夠近距離直接和單臺(tái)電能表、集中器、采集器及計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備。

2 集中抄表系統(tǒng)的抄表方案確定

按照南方電網(wǎng)低壓集中抄表系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)要求，以臺(tái)區(qū)為單位進(jìn)行低壓集抄設(shè)計(jì)，宜采用一臺(tái)一方案，根據(jù)臺(tái)區(qū)電表分布和通信環(huán)境對(duì)不同臺(tái)區(qū)選擇不同的抄表方案。

圖1 低壓集抄系統(tǒng)組成

2.1 全低壓線路載波方案

該方案就是全部通信采用載波方式進(jìn)行采集，其特點(diǎn)是利用電力線直接傳輸數(shù)據(jù)，不需要重新架設(shè)通信線路，省去了重新架設(shè)線路的成本和工作量。該方案的缺點(diǎn)是配電變壓器對(duì)電力載波信號(hào)有阻隔作用，所以低壓電力載波信號(hào)只能在一個(gè)配電變壓器區(qū)域范圍內(nèi)傳送；電力線上負(fù)載很重時(shí)，造成對(duì)載波信號(hào)的高削減，從而影響方案的穩(wěn)定性；當(dāng)電力線空載時(shí)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)載波信號(hào)可傳輸?shù)綆坠铮划?dāng)電力線上負(fù)荷很重時(shí)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)載波信號(hào)只能傳輸幾十米。該方案適用于負(fù)載較輕和電表安裝分散的變壓器臺(tái)區(qū)，如獨(dú)立自建房、園區(qū)等。

2.2 半低壓線路載波方案

該方案就是部分采用485 方案（采集器與電表之間的通信），部分采用載波方案（采集器與集中器之間的通信）。安裝施工便捷，僅需布置電表到通信采集器的線路，然后采集器即可通過(guò)電力線與集中器通信，不需要遠(yuǎn)距離布通信線路。方案中使用價(jià)格實(shí)惠的RS485 電表，不用內(nèi)置昂貴的通信模塊，可共用載波通信模塊。該方案的缺點(diǎn)是應(yīng)用限制，不可垮臺(tái)區(qū)布置方案，同時(shí)環(huán)境中不能設(shè)置大功耗負(fù)載。方案適用于電表集中安裝的變壓器臺(tái)區(qū)，如寫字樓、住宅小區(qū)等場(chǎng)合。

2.3 Ⅱ型集中器方案

該方案利用Ⅱ型集中器與485 電能表直接連接。節(jié)約RS485 通信線的成本，降低施工難度，通常RS485 通信方案應(yīng)用于小范圍電表集中安裝的場(chǎng)合。RS485 方案中使用的電表無(wú)需內(nèi)置昂貴的通信模塊，單價(jià)相對(duì)實(shí)惠。該方案的缺點(diǎn)是一臺(tái)RS485 集中器可管理256臺(tái)電表，但集中器和電表之間的距離不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)增加材料和施工成本。方案適用于電表統(tǒng)一安裝在一起的場(chǎng)合，如酒店公寓、出租房。

2.4 全微功率無(wú)線方案

該方案內(nèi)的全部電能表均利用微功率無(wú)線與集中器進(jìn)行通信。通信速度快，信號(hào)傳輸速率高，可滿足對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)要求較高的場(chǎng)合。通信距離遠(yuǎn)，可跨臺(tái)區(qū)，無(wú)需布通信線，施工簡(jiǎn)單，掛表即可實(shí)現(xiàn)通信。方案適用于變壓器臺(tái)區(qū)數(shù)量較多、電表分散安裝的場(chǎng)合，如商業(yè)區(qū)、工廠、工業(yè)園區(qū)等。

2.5 半微功率無(wú)線方案

該方案部分采用微功率無(wú)線進(jìn)行通信，部分采用485 方式進(jìn)行通信。通信距離遠(yuǎn)，通信模塊和集中器具有中繼功能，實(shí)際通信距離可達(dá)3 ～4 km，且不必考慮臺(tái)區(qū)因素，施工自由度高。電表實(shí)惠，方案中使用價(jià)格實(shí)惠的RS485 電表，可共用微功率無(wú)線通信模塊。一個(gè)通信模塊可支持32 塊電表。采用此形式可大大節(jié)約通信線材、通信模塊和施工成本。方案適用于電表可小范圍集中安裝于電表箱的場(chǎng)合，如酒店公寓、商場(chǎng)、寫字樓等。

3 日常運(yùn)維步驟

日常運(yùn)維步驟具體如下。

（1）每天關(guān)注供電區(qū)域低壓集抄用戶掉線情況，導(dǎo)出臺(tái)區(qū)未抄明細(xì)。

（2）對(duì)掉線的用戶進(jìn)行系統(tǒng)檔案核查，核對(duì)三一致；即營(yíng)銷系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、集中器檔案三者一致。

（3）核對(duì)昨日維護(hù)情況，確保一次發(fā)現(xiàn)問(wèn)題一次解決問(wèn)題。

（4）區(qū)分新掉線用戶與舊掉線用戶，往日已維護(hù)過(guò)但未能解決的為舊掉線，其余為新掉線；在處理新掉線用戶時(shí)需先核對(duì)用戶換表、停電或負(fù)荷割接等直接問(wèn)題，優(yōu)先處理集中器離線，再處理舊掉線用戶避免積累，最后處理新掉線用戶。

（5）及時(shí)更新?lián)Q表、新裝和負(fù)荷割接用戶檔案，并列入日常維護(hù)對(duì)象。

4 集中抄表常見(jiàn)故障及解決方法

4.1 集中器離線解決方法

（1）集中器是否上電。用萬(wàn)用表測(cè)量表尾電壓，如果電源開關(guān)跳閘則重新合上開關(guān)。（2）集中器的天線是否損壞。如果損壞需要更換新的天線。（3）集中器的信號(hào)較弱。將天線移至信號(hào)較強(qiáng)的位置或聯(lián)系營(yíng)運(yùn)商加裝信號(hào)放大器。（4）SIM 卡欠費(fèi)或故障。將SIM 卡裝至手機(jī)試發(fā)信息，如果欠費(fèi)或故障則更換SIM 卡。（5）集中器上行通信參數(shù)設(shè)置是否正確。如果設(shè)置錯(cuò)誤則重新設(shè)置。（6）GPRS 通信模塊故障。排除前5 種情況后不能上線或模塊燈不亮，嘗試更換模塊。（7）集中器本體故障。排除前6 種情況和其他因素后不能上線，需要更換新的集中器。

4.2 上線無(wú)表碼解決方法

（1）集中器抄表時(shí)掉線。對(duì)集中器進(jìn)行補(bǔ)召，查看是否有數(shù)據(jù)傳回，如有數(shù)據(jù)說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)正常，如無(wú)數(shù)據(jù)則需要現(xiàn)場(chǎng)處理。（2）集中器時(shí)鐘異?！，F(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)或系統(tǒng)后臺(tái)召測(cè)集中器時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)或主站重新設(shè)置時(shí)鐘。（3）集中器載波模塊故障。經(jīng)重新拔插后模塊燈不亮，嘗試更換模塊。（4）集中器未下發(fā)用戶檔案。此類問(wèn)題常出現(xiàn)在新建臺(tái)區(qū)或更換集中器，系統(tǒng)重新下發(fā)用戶檔案至集中器。（5）集中器和所抄表計(jì)是否同一臺(tái)區(qū)。此類問(wèn)題常出現(xiàn)在全載波方案臺(tái)區(qū)。（6）Ⅱ型集中器出現(xiàn)上線無(wú)表碼的情況應(yīng)考慮是否485 線故障。用萬(wàn)用表測(cè)量判斷是否485 線斷線、485 線短路、485 線反接等情況，根據(jù)判斷結(jié)果現(xiàn)場(chǎng)處理。

4.3 上線缺數(shù)解決方法

（1）缺抄表計(jì)現(xiàn)場(chǎng)是否電表日期、時(shí)間錯(cuò)誤。用掌機(jī)或主站重新設(shè)置時(shí)鐘。（2）缺抄表計(jì)電表地址是否現(xiàn)場(chǎng)、集中器、主站三個(gè)一致，是否換表未更新集中器檔案。（3）缺抄表計(jì)現(xiàn)場(chǎng)是否上電。用萬(wàn)用表測(cè)量電壓進(jìn)行排除。（4）缺抄表計(jì)現(xiàn)場(chǎng)是否因欠費(fèi)、竊電電表被拆除。（5）缺抄表計(jì)載波模塊故障。用載波測(cè)試掌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行載波測(cè)試，如果載波模塊故障則現(xiàn)場(chǎng)更換新模塊。（6）集中器和缺抄表計(jì)是否同一臺(tái)區(qū)。如果戶變關(guān)系錯(cuò)誤，則在系統(tǒng)終端關(guān)系維護(hù)。（7）缺抄表計(jì)是否三相電表，要確保三相表三相全部通電。（8）缺抄表計(jì)抄表方案是否與臺(tái)區(qū)抄表方案一致，如不一致現(xiàn)場(chǎng)更換方案一致的電表。（9）線路過(guò)長(zhǎng)載波信號(hào)差。遷移集中器位置、增加采集器進(jìn)行中繼和放大信號(hào)。

5 參數(shù)設(shè)置及說(shuō)明（以潮州局為例）

5.1 上行通信參數(shù)

表1 為上行通信參數(shù)表。

表1 上行通信參數(shù)表

5.2 下行通信參數(shù)

表2 為下行通信參數(shù)表。

6 結(jié) 論

集中抄表是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，本文分析了低壓集抄系統(tǒng)設(shè)備組成及故障維護(hù)方法。目前，低壓集抄系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。但是主站、終端設(shè)備、檔案、表計(jì)等方面的故障問(wèn)題依然在一定程度上限制了低壓集抄系統(tǒng)的應(yīng)用。通過(guò)強(qiáng)化設(shè)備管理、檔案管理以及故障處理，可以有效地解決這些問(wèn)題，提升低壓集抄系統(tǒng)工作的質(zhì)量。

表2 下行通信參數(shù)表