電能計(jì)量自動(dòng)化終端的故障及其診斷處理策略

斯琴巴圖

摘 要：伴隨電網(wǎng)規(guī)模的拓展，我國電網(wǎng)的信息化程度更高，用戶的電能需求越來越大，這在一定程度上加重了現(xiàn)行終端運(yùn)行的壓力。傳統(tǒng)的電能劑量裝置及現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)工作已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化的管理要求，所以電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用尤為重要。本文通過分析電能計(jì)量自動(dòng)化終端的典型故障，并提出相關(guān)的處理辦法，旨在提高電力工作效率、降低系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：電能;計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng);終端故障;診斷處理

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)背景下，自由化能源市場(chǎng)對(duì)分銷網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。配電網(wǎng)絡(luò)、發(fā)電和銷售的分離既加劇了競(jìng)爭，同時(shí)又提供了大量的額外數(shù)據(jù)。針對(duì)上述問題，電能計(jì)量自動(dòng)化終端的應(yīng)用能有效解決這些問題，也為供應(yīng)安全和質(zhì)量提供了保障。本文首先介紹了電力計(jì)量自動(dòng)化組成和功能，然后分析了計(jì)量自動(dòng)化終端的常見故障及處理方法，最后提出了計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的終端遠(yuǎn)程故障診斷。

1.電力計(jì)量自動(dòng)化組成及其功能

計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)交換處理、通信設(shè)備、信息采集等，這能有效監(jiān)測(cè)電廠、變電站、配電側(cè)、售電側(cè)和發(fā)電側(cè)等數(shù)據(jù)。計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)有用電檢測(cè)、遙測(cè)、事件記錄和防竊電分析等評(píng)估功能。一方面，最大限度讓計(jì)費(fèi)、收集、更改資費(fèi)等流程的自動(dòng)化，計(jì)費(fèi)間隔小;另一方面，能保證能源供應(yīng)商在設(shè)計(jì)上的靈活性。選擇應(yīng)用集成雙向通信的獨(dú)立負(fù)載開關(guān)設(shè)備代替紋波控制接收器，并對(duì)各個(gè)線路段的變壓器容量應(yīng)用率進(jìn)行記錄，減少線路損耗，采集電力網(wǎng)絡(luò)拓展的額外數(shù)據(jù)，最大限度瑩減少停機(jī)時(shí)間。

另外，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的目標(biāo)，把小型分散式能源發(fā)電廠納入配電網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)供應(yīng)點(diǎn)的客戶供應(yīng)情況進(jìn)行記錄，確保后續(xù)電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃。此外，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的確定并使用有限的能源資源，優(yōu)化電網(wǎng)孤島的設(shè)置，從而在意外發(fā)生時(shí)支持危機(jī)管理。

1.1理想的組件

AMIS通過復(fù)雜的軟硬件，為各級(jí)配電網(wǎng)絡(luò)提供管理支持，所有組件匹配契合，能結(jié)合個(gè)人需求實(shí)施有針對(duì)性地調(diào)整。

1.2 AMIS終端設(shè)備

AMIS終端設(shè)備能從客戶那里獲得第一手?jǐn)?shù)據(jù)。新型全電子多功能儀融合了電力和能源測(cè)量，依托供電網(wǎng)絡(luò)上的DLC通信，并為增值服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。負(fù)載切換裝置能結(jié)合控制中心的命令進(jìn)行負(fù)載切換。

1.3AMIS變電站數(shù)據(jù)集中器

低壓變電站中的術(shù)中器能通過自動(dòng)化功能予以拓展，為其提供串行和LAN接口，便于后續(xù)和控制中心的通信。針對(duì)新增的要求也能在變電站級(jí)實(shí)現(xiàn)，主要是通過SICAM1703自動(dòng)化組間，收集來自變電站的數(shù)據(jù)，并把其轉(zhuǎn)換為所需要的通信接口。

1.4AMIS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

控制中心的AMIS交易服務(wù)器為計(jì)費(fèi)、波紋控制、負(fù)載分配數(shù)據(jù)等提供了數(shù)據(jù)，源自配電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的自動(dòng)化數(shù)據(jù)能直接傳輸至SCADA控制系統(tǒng)，采用中央AMIS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)能有效提高AMIS系統(tǒng)的管理實(shí)效。

2.計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)終端在工作中的應(yīng)用

計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)集抄終端、負(fù)控終端、廠站終端和配變終端等為一體，有編配、集抄、負(fù)控及廠站等數(shù)據(jù)采集、分析和發(fā)布等作用，通常廣泛應(yīng)用在用電檢查、反偷電、線損和抄核等方面。手工抄核的工作量繁重，誤差大，這被計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)所取代。在計(jì)量自動(dòng)化中，全自動(dòng)遠(yuǎn)程抄表核算方法的使用，減少了抄核工作中的人為誤差，最大限度保證了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，遠(yuǎn)程抄表既為相關(guān)部門的決策提供了理論支持，又提高了其公共服務(wù)質(zhì)量和效益。對(duì)于普通居民來講，能更好了解自身的用電情況。關(guān)于計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)，這能對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況實(shí)施有效監(jiān)督，便于更好地找出計(jì)量故障，并進(jìn)行預(yù)警，如果發(fā)生違章的情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄下來，這在一定程度上減少了和用戶之間的糾紛。另外，該系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，便于對(duì)過載變壓器的處理。

AMIS（自動(dòng)計(jì)量和信息系統(tǒng)）為電網(wǎng)工作的開展提供了便利，其能把配電網(wǎng)的計(jì)量和管理工作整合起來，有效滿足了自由化能源市場(chǎng)的特殊要求。這不僅優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)分銷運(yùn)營商的工作流程，更為客戶提供了全新服務(wù)及數(shù)據(jù)。同時(shí)，線損終端管理能有效反映供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和管理水平，計(jì)量自動(dòng)化能自動(dòng)生成風(fēng)險(xiǎn)、分區(qū)、分壓器件的計(jì)算公式，減輕了環(huán)供電下10kV線路分線線損的計(jì)算難度，有效提高了供電企業(yè)的專業(yè)管理水平。

3.電能計(jì)量自動(dòng)化終端常見故障機(jī)器維護(hù)處理方法

計(jì)量自動(dòng)化終端是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主要位于電能表和主站中間。隨著終端安裝規(guī)模的升高，其故障頻發(fā)，這在一定程度上加劇了社會(huì)運(yùn)行的壓力。當(dāng)前背景下，常見的電能自動(dòng)化故障主要體現(xiàn)在以下方面：

3.1性能改善

AMIS交易服務(wù)器通過對(duì)終端設(shè)備數(shù)據(jù)的處理，能把數(shù)據(jù)格式調(diào)整為IT系統(tǒng)。源自AMIS數(shù)據(jù)集中器的自動(dòng)化數(shù)據(jù)能直接傳輸至SCADA控制系統(tǒng)。所以，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)和計(jì)量表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等交易服務(wù)器是高級(jí)IT系統(tǒng)的中介設(shè)備。另外，其依照高級(jí)IT系統(tǒng)的要求創(chuàng)建終端設(shè)備參數(shù)，PDA（移動(dòng)參數(shù)化設(shè)備）的導(dǎo)出功能可以為相關(guān)程序的安裝提供支持。

3.2內(nèi)置保護(hù)

因?yàn)榻K端設(shè)備數(shù)量繁多，這些設(shè)備應(yīng)具備廣泛的功能，并確保其擴(kuò)展功能讓投資長期可用。依托AMIS既能對(duì)終端設(shè)備予以投資保護(hù)，更能把系統(tǒng)中的軟硬件組合起來，確保在今后的擴(kuò)展。

3.3熱備份

在交易服務(wù)器中，硬件和軟件處于相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)之中，若活動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則會(huì)被切換至冗余系統(tǒng)。并且，所有操作數(shù)據(jù)均等定期導(dǎo)出并傳輸至外部驅(qū)動(dòng)器，所以，在緊急情況下，能在最短之間內(nèi)創(chuàng)建交易服務(wù)器，并投入運(yùn)行?；诖耍K端設(shè)備在DLC通信過程的物理層進(jìn)行特殊編碼，并進(jìn)行加密傳輸。針對(duì)過程網(wǎng)絡(luò)和控制中心，能為客戶提供可拓展的安全防火墻概念。

4.計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的終端遠(yuǎn)程故障診斷

遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)指的是通過數(shù)學(xué)模型、模式識(shí)別和規(guī)則推理等方式進(jìn)行評(píng)估，以此明確相關(guān)故障。在終端遠(yuǎn)程故障的診斷過程中，其目標(biāo)是否能順利實(shí)現(xiàn)，主要是依據(jù)相關(guān)要求，對(duì)比較常見的中斷異常進(jìn)行診斷，并深入分析其故障原因。在這個(gè)過程中，一般會(huì)牽涉終端登錄報(bào)文、任務(wù)數(shù)據(jù)報(bào)文、信號(hào)強(qiáng)度、心跳報(bào)文等方面的內(nèi)容，診斷方法大致如下：

第一，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，若沒有終端登錄報(bào)文，用戶不能正常使用，則被認(rèn)定為終端上線故障。

第二，如果登錄次數(shù)高于設(shè)定次數(shù)，則說明通訊信號(hào)的穩(wěn)定性較差。

第三，主站在解析終端任務(wù)的過程中，如果顯示任務(wù)數(shù)據(jù)內(nèi)容無效，則表明是電表通信的問題;如果任務(wù)數(shù)據(jù)有效，但報(bào)文長度異常，則可能會(huì)產(chǎn)生解析失敗的問題，也就是終端時(shí)鐘異常。

第四，主站校對(duì)終端的過程中，若時(shí)鐘較長，很難校對(duì)時(shí)，則說明是終端時(shí)鐘異常。

第五，通過創(chuàng)建TCP網(wǎng)絡(luò)或電話通道，主站能自動(dòng)撥號(hào)，并能根據(jù)其實(shí)際情況展示通信結(jié)果，這能自動(dòng)生成計(jì)量自動(dòng)化異常分析報(bào)告，比如處理方式的異常等。

整體來看，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的終端遠(yuǎn)程故障診斷精確性較高，能有效診斷現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行終端中所產(chǎn)生的故障，并提出科學(xué)的處理方法，在一定程度上減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)。

5.結(jié)束語

綜上所述，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)踐中的應(yīng)用，能全方位監(jiān)測(cè)電力計(jì)量工作，極大提高其工作效率。當(dāng)前計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)仍處于不斷探索的過程中，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，這有效提高了電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的覆蓋率，便于更好地排查終端現(xiàn)場(chǎng)的故障情況。另外，伴隨網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理需求的動(dòng)態(tài)變化，亟需一套科學(xué)的解決方案，把遠(yuǎn)程控制、消費(fèi)數(shù)據(jù)和自動(dòng)化與優(yōu)化技術(shù)結(jié)合起來，這未今后智能電網(wǎng)工作的開展奠定了基礎(chǔ)。

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