智能電表采集影響因素探究

王倩 鄭杰 李金環(huán) 國網(wǎng)河南省電力公司商丘供電公司

1 智能電表的概念

早在20世紀(jì)90年代就出現(xiàn)了智能電表的概念。之后隨著具有遠(yuǎn)程通信能力的電表數(shù)量的增加，亟需開發(fā)新的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)抄表和數(shù)據(jù)管理。隨著技術(shù)的進(jìn)步，批量生產(chǎn)的靜止式電表能以很低的成本獲得強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和存儲能力，從而促使小型用戶電表的智能化水平得到大幅提升，靜止式電表也逐步取代了傳統(tǒng)的機(jī)電式電表。電能信息采集終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和主站下發(fā)命令的執(zhí)行，主要功能包括三遙（遙控、遙信、遙測）、數(shù)據(jù)采集、交梳采樣等。

2 影響采集質(zhì)量的因素

電表安裝工作的質(zhì)量。工作人員在安裝智能電能表時，因選擇生產(chǎn)廠家的不同，集中器的485端口的位置會各有差異。這在無形中增加了工作人員接錯線的概率，一旦RS485線與電能表的A、B端子接反，必然會影響電能表的正常使用，從而影響采集質(zhì)量。再者因?yàn)?85通信線徑較小，只有采用“雙股接線法”才能夠避免接線掉落。此外在安裝電表時，如果操作不規(guī)范很有可能造成因?yàn)榧衅麟妷翰涣级霈F(xiàn)的“二次接線故障”，從而使集中器失去電源，影響智能電能表的采集質(zhì)量。GPRS通信模塊的影響。當(dāng)前很多智能電能表都是借助于GPRS通信模塊實(shí)現(xiàn)通信功能，但目前市場上只有兩家為用電采集系統(tǒng)提供通信服務(wù)的運(yùn)營商，這種“半壟斷”的局面直接導(dǎo)致其服務(wù)質(zhì)量難以滿足智能電表的實(shí)際使用需求。實(shí)際運(yùn)行中，很多時候會出現(xiàn)大批SIM卡突然失效的情況，此時智能電能表的終端會出現(xiàn)大面積的掉線，這必然會影響電能表的采集質(zhì)量。再者工作人員將箱變集中器安裝在一個較為狹小的空間內(nèi)，也可能導(dǎo)致GPRS信號不能被集中器有效接收，主站下行的資料無法傳輸至集中器，智能電表的數(shù)據(jù)無法被準(zhǔn)確采集。通過智能電表的工作原理示意圖可見通信模塊是智能電能表數(shù)據(jù)采集的最后一個環(huán)節(jié)，也是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)男Ч＜衅鞴收系挠绊?。集中器在智能電能表的采集工作中扮演著非常重要的角色，因此在進(jìn)行設(shè)備安裝時必須要保證集中器的安裝質(zhì)量。以下是常見的集中器故障類型：一是在全載波模式下集中器載波模塊會發(fā)生抄表數(shù)量減少，甚至不抄表的情況；二是集中器程序錯誤使其不能及時對實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行抄錄，也不能及時凍結(jié)當(dāng)天數(shù)據(jù)；三是當(dāng)集中器不能正確反饋抄錄數(shù)據(jù)時，主站就不能與集中器的通信模塊建立起有效聯(lián)系，電表電量數(shù)據(jù)不能被正確采用。此外智能電表也會出現(xiàn)一系列的質(zhì)量問題，如智能電表不能正常發(fā)出載波信號；智能電表表內(nèi)電源不能正常供電導(dǎo)致顯示屏無法顯示等。雷雨、高溫天氣的影響。綜合分析國網(wǎng)洪湖市供電公司烏林供電所案例發(fā)現(xiàn)，智能電表及其終端在雷雨天氣下非常容易受到雷電的襲擊，不管是通信模塊還是其他線路，一旦遭受了雷擊就會造成不同程度的損壞。此外因?yàn)榧衅鞯墓ぷ鳝h(huán)境位于戶外，夏季高溫以及連續(xù)降雨天氣極易影響集中器的正常散熱。一旦不能及時散熱，其內(nèi)部的電子元器件必然會發(fā)生故障。相關(guān)數(shù)據(jù)異常的影響。主要指表內(nèi)儲存信息發(fā)生突變，如電量以及相關(guān)數(shù)據(jù)錯亂或歸零的現(xiàn)象。這是因?yàn)橹悄茈娔鼙淼膬Υ娼橘|(zhì)受到外界環(huán)境影響而出現(xiàn)了混亂，此外數(shù)據(jù)丟失也是經(jīng)常出現(xiàn)的數(shù)據(jù)故障。通信設(shè)備質(zhì)量不可靠、終端選擇的載波類型不合適都有可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問題，進(jìn)而影響智能電表的采集質(zhì)量。

3 提高采集質(zhì)量的改進(jìn)措施

3.1 加強(qiáng)智能電能表的檢驗(yàn)與管理。電能表到貨后，實(shí)際工作中通常采用全檢驗(yàn)與現(xiàn)場抽檢的方式來保障其質(zhì)量。采用全檢驗(yàn)的方式對電能表質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，形成完善的質(zhì)量鑒定方案，遵循技術(shù)創(chuàng)新原則來進(jìn)行檢驗(yàn)操作，避免全檢驗(yàn)中意外狀況發(fā)生。此外根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)論出臺安全操作指導(dǎo)書，有效避免鑒定及后期使用中出現(xiàn)安全事故。其次在進(jìn)行全檢驗(yàn)的同時，需由省、市質(zhì)檢部門按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對電能表進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，只要任何一方檢驗(yàn)結(jié)果不合格，都應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行退貨處理。

3.2 提高智能電能表的安裝質(zhì)量。在安裝工作中推廣規(guī)范化操作流程，保證安裝過程中的每一部分細(xì)節(jié)都能落實(shí)到位。針對485線路連接錯誤的問題，在安裝結(jié)束后應(yīng)針對性的對線路進(jìn)行檢查，重置系統(tǒng)數(shù)據(jù)回到空值反映連接的問題。此外要想降低因集中器安裝不合理造成的故障，需在初步安裝工作結(jié)束后對無法上線的集中器進(jìn)行排查。對安裝工人定期組織相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)，一方面提升安裝工人的專業(yè)技能，另一方面提高他們的職業(yè)道德和工作主動性，從源頭上把好智能電能表的安裝質(zhì)量關(guān)。

3.3 增強(qiáng)接收設(shè)備的GPRS信號。電力企業(yè)要加強(qiáng)與運(yùn)營商的溝通與合作，擴(kuò)大信號傳輸?shù)母采w面積，提高其傳輸效率，從而解決信號較差區(qū)域的通信問題。如果出現(xiàn)臺區(qū)周圍無GPRS信號的情況，應(yīng)按要求安裝集中器天線。當(dāng)集中器天線安裝在地下時應(yīng)加設(shè)GPRS信號接收設(shè)備，在正式投入使用之前及時檢驗(yàn)信號強(qiáng)度。同時建立專門的數(shù)據(jù)庫對GPRS接收與發(fā)射設(shè)備的信號狀況進(jìn)行統(tǒng)計與管理。

3.4 構(gòu)建移動管理平臺，完善智能電能表管理系統(tǒng)。目前很多電力企業(yè)基于Android平臺，通過二次開發(fā)構(gòu)建了智能抄表管理系統(tǒng)，有效提高了智能電能表的抄表效率。智能抄表管理系統(tǒng)由日?；A(chǔ)數(shù)據(jù)抄表模塊、遠(yuǎn)程校驗(yàn)?zāi)K、用電檢查模塊以及業(yè)務(wù)變更模塊幾個部分組成。該系統(tǒng)將用電信息復(fù)查、檔案信息管理以及繳費(fèi)信息融入了管理模塊中，真正實(shí)現(xiàn)了用電信息的智能化管理。此種管理模式相比過去更能切合智能電能表的優(yōu)勢。

3.5 查找異常數(shù)據(jù)。針對智能電表數(shù)據(jù)異常的應(yīng)對措施一般是建議更換，數(shù)據(jù)丟失的解決辦法通常是召測集中器數(shù)據(jù)項終端集中抄表數(shù)據(jù)狀態(tài)，可查詢到集中器中智能表資料是否與所下發(fā)的資料一致，如有資料丟失的情況，則需重新下發(fā)保證集中器中電表資料完整性。對于臺區(qū)戶表分散的實(shí)際情況，應(yīng)當(dāng)首選安裝載波智能電表，確保載波信號。對過于分散用戶，線路較長的臺區(qū)，載波信號較弱的要裝設(shè)載波信號中繼器。對于城區(qū)居民樓可安裝半載波表。對使用老舊臺區(qū)電表進(jìn)行集中改造，更換統(tǒng)一型號的智能電表。對存在變頻干擾的臺區(qū)更換微功率無線模塊智能電能表。實(shí)際安裝中，在經(jīng)常發(fā)生雷擊區(qū)域，應(yīng)將采集設(shè)備在安全的情況下，盡量降低采集設(shè)備及其天線安裝高度，對于其防雷擊性能的提升具有積極的作用。

3.6 提升防雷擊措施。區(qū)域位置的選擇不恰當(dāng)，會直接影響到智能電表采集信息的質(zhì)量。在雷電多發(fā)區(qū)域，要適當(dāng)安裝避雷針，減小天線的安裝高度，在降低采集設(shè)備高度的同時也要做好防雷措施，避免意外情況的產(chǎn)生。

3.7 解決臺區(qū)戶表分散。對于臺區(qū)戶表分散的實(shí)際情況，應(yīng)當(dāng)首選安裝載波智能電表，確保載波信號。對過于分散用戶，線路較長的臺區(qū)，載波信號較弱的要裝設(shè)載波信號中繼器。

4 結(jié)束語

智能電表采集質(zhì)量在整個電力系統(tǒng)起著非常重要的意義，因此我們應(yīng)當(dāng)分析影響智能電表采集質(zhì)量的因素進(jìn)而改進(jìn)電能表的采集質(zhì)量，同時為故障分析提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參考，避免竊電行為，創(chuàng)建友好電網(wǎng)環(huán)境，從而更好的促進(jìn)電力行業(yè)的快速發(fā)展。