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低压集抄系统的应用

2019-12-25张仙兰

通信电源技术 2019年12期
关键词:集中器采集器电表

张仙兰

(广东电网潮州潮安供电局有限责任公司,广东 潮州 515638)

0 引 言

抄核收工作是电力企业的重要营销工作,主要指的是电力企业对用户的终端仪表设备数据进行记录和核实,获得用户的准确用电量数据,然后以此为依据,按照电费的收费标准进行电费收缴,最终实现企业的经济效益。低压集抄系统是实现营销自动化的一大技术革新。

笔者所在的潮州供电局庵埠供电所是一个特大型供电所,用户数量多(低压用户62 479 户,专变负控终端898 台,公变配变终端877 台),供电负荷大(年售电超1×1010kW·h)。抄表方案形式多、分布广,怎样在低压集抄设备100%覆盖的基础上,完成正常的数据采集工作,并且确保抄表数据准确性,是一项比较考验运维人员的工作。

为了顺利完成这项工作,在推进抄核收技术改造过程中应鼓励运维人员参与到新技术新设备的推广应用工作中,边推广更新边学习,使设备可靠性和人员素质能够同步提高,设备更新后运维人员马上就能熟练操作。在设备开始投运后运维人员首要任务是对低压集抄系统出现的问题进行收集,针对收集到的各类问题进行系统分析,并整理出一套快捷有效的处理方法,确保设备可以更好的安全、稳定运行。

1 低压集抄系统组成

低压集抄系统主要由主站、集中器(载波/无线)、带485 通信的采集器(载波/无线)、带485 通信的智能电能表(载波/无线)四大部分组成[1]。集中器数据可通过通信信道远距离传送到主站计算机,如图1所示。

1.1 主 站

主站指接入各类计量自动化终端的计算机系统。在低压电力用户集中抄表系统中,主站包括前置机、应用服务器和数据库服务器三个部分,而前置机则是直接和集中器进行通信的部分。

1.2 Ⅰ型集中器(载波/微功率无线)

收集各类采集器或电能表的数据,并进行储存处理,同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备,是低压集抄系统重要的设备(管理1 024 只表)。

1.3 Ⅱ型集中器

通过RS-485 通信方式来实现电表数据的接收、存贮、统计与传送等功能。通过GPRS/CDMA 等方式与主站进行通信。

1.4 Ⅰ型采集器

抄收和暂存单只或多只电能表数据,并根据集中器的命令将储存的数据上传给集中器。

1.5 Ⅱ型采集器

直接转发集中器和电能表之间的命令和数据。

1.6 智能电能表(载波/微功率无线/RS-485)

正向、反向有功电能计量及分时计量;测量、显示当前电能表的电压、电流、功率、功率因数等运行参数;远程拉合闸功能。

1.7 手持掌机

手持掌机指能够近距离直接和单台电能表、集中器、采集器及计算机设备进行数据交换的设备。

2 集中抄表系统的抄表方案确定

按照南方电网低压集中抄表系统典型设计要求,以台区为单位进行低压集抄设计,宜采用一台一方案,根据台区电表分布和通信环境对不同台区选择不同的抄表方案。

图1 低压集抄系统组成

2.1 全低压线路载波方案

该方案就是全部通信采用载波方式进行采集,其特点是利用电力线直接传输数据,不需要重新架设通信线路,省去了重新架设线路的成本和工作量。该方案的缺点是配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以低压电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送;电力线上负载很重时,造成对载波信号的高削减,从而影响方案的稳定性;当电力线空载时,点对点载波信号可传输到几公里;当电力线上负荷很重时,点对点载波信号只能传输几十米。该方案适用于负载较轻和电表安装分散的变压器台区,如独立自建房、园区等。

2.2 半低压线路载波方案

该方案就是部分采用485 方案(采集器与电表之间的通信),部分采用载波方案(采集器与集中器之间的通信)。安装施工便捷,仅需布置电表到通信采集器的线路,然后采集器即可通过电力线与集中器通信,不需要远距离布通信线路。方案中使用价格实惠的RS485 电表,不用内置昂贵的通信模块,可共用载波通信模块。该方案的缺点是应用限制,不可垮台区布置方案,同时环境中不能设置大功耗负载。方案适用于电表集中安装的变压器台区,如写字楼、住宅小区等场合。

2.3 Ⅱ型集中器方案

该方案利用Ⅱ型集中器与485 电能表直接连接。节约RS485 通信线的成本,降低施工难度,通常RS485 通信方案应用于小范围电表集中安装的场合。RS485 方案中使用的电表无需内置昂贵的通信模块,单价相对实惠。该方案的缺点是一台RS485 集中器可管理256台电表,但集中器和电表之间的距离不宜过长,否则会增加材料和施工成本。方案适用于电表统一安装在一起的场合,如酒店公寓、出租房。

2.4 全微功率无线方案

该方案内的全部电能表均利用微功率无线与集中器进行通信。通信速度快,信号传输速率高,可满足对实时数据要求较高的场合。通信距离远,可跨台区,无需布通信线,施工简单,挂表即可实现通信。方案适用于变压器台区数量较多、电表分散安装的场合,如商业区、工厂、工业园区等。

2.5 半微功率无线方案

该方案部分采用微功率无线进行通信,部分采用485 方式进行通信。通信距离远,通信模块和集中器具有中继功能,实际通信距离可达3 ~4 km,且不必考虑台区因素,施工自由度高。电表实惠,方案中使用价格实惠的RS485 电表,可共用微功率无线通信模块。一个通信模块可支持32 块电表。采用此形式可大大节约通信线材、通信模块和施工成本。方案适用于电表可小范围集中安装于电表箱的场合,如酒店公寓、商场、写字楼等。

3 日常运维步骤

日常运维步骤具体如下。

(1)每天关注供电区域低压集抄用户掉线情况,导出台区未抄明细。

(2)对掉线的用户进行系统档案核查,核对三一致;即营销系统、计量系统、集中器档案三者一致。

(3)核对昨日维护情况,确保一次发现问题一次解决问题。

(4)区分新掉线用户与旧掉线用户,往日已维护过但未能解决的为旧掉线,其余为新掉线;在处理新掉线用户时需先核对用户换表、停电或负荷割接等直接问题,优先处理集中器离线,再处理旧掉线用户避免积累,最后处理新掉线用户。

(5)及时更新换表、新装和负荷割接用户档案,并列入日常维护对象。

4 集中抄表常见故障及解决方法

4.1 集中器离线解决方法

(1)集中器是否上电。用万用表测量表尾电压,如果电源开关跳闸则重新合上开关。(2)集中器的天线是否损坏。如果损坏需要更换新的天线。(3)集中器的信号较弱。将天线移至信号较强的位置或联系营运商加装信号放大器。(4)SIM 卡欠费或故障。将SIM 卡装至手机试发信息,如果欠费或故障则更换SIM 卡。(5)集中器上行通信参数设置是否正确。如果设置错误则重新设置。(6)GPRS 通信模块故障。排除前5 种情况后不能上线或模块灯不亮,尝试更换模块。(7)集中器本体故障。排除前6 种情况和其他因素后不能上线,需要更换新的集中器。

4.2 上线无表码解决方法

(1)集中器抄表时掉线。对集中器进行补召,查看是否有数据传回,如有数据说明现场正常,如无数据则需要现场处理。(2)集中器时钟异常。现场确认或系统后台召测集中器时间,现场或主站重新设置时钟。(3)集中器载波模块故障。经重新拔插后模块灯不亮,尝试更换模块。(4)集中器未下发用户档案。此类问题常出现在新建台区或更换集中器,系统重新下发用户档案至集中器。(5)集中器和所抄表计是否同一台区。此类问题常出现在全载波方案台区。(6)Ⅱ型集中器出现上线无表码的情况应考虑是否485 线故障。用万用表测量判断是否485 线断线、485 线短路、485 线反接等情况,根据判断结果现场处理。

4.3 上线缺数解决方法

(1)缺抄表计现场是否电表日期、时间错误。用掌机或主站重新设置时钟。(2)缺抄表计电表地址是否现场、集中器、主站三个一致,是否换表未更新集中器档案。(3)缺抄表计现场是否上电。用万用表测量电压进行排除。(4)缺抄表计现场是否因欠费、窃电电表被拆除。(5)缺抄表计载波模块故障。用载波测试掌机现场进行载波测试,如果载波模块故障则现场更换新模块。(6)集中器和缺抄表计是否同一台区。如果户变关系错误,则在系统终端关系维护。(7)缺抄表计是否三相电表,要确保三相表三相全部通电。(8)缺抄表计抄表方案是否与台区抄表方案一致,如不一致现场更换方案一致的电表。(9)线路过长载波信号差。迁移集中器位置、增加采集器进行中继和放大信号。

5 参数设置及说明(以潮州局为例)

5.1 上行通信参数

表1 为上行通信参数表。

表1 上行通信参数表

5.2 下行通信参数

表2 为下行通信参数表。

6 结 论

集中抄表是一项复杂的系统工程,本文分析了低压集抄系统设备组成及故障维护方法。目前,低压集抄系统应用广泛。但是主站、终端设备、档案、表计等方面的故障问题依然在一定程度上限制了低压集抄系统的应用。通过强化设备管理、档案管理以及故障处理,可以有效地解决这些问题,提升低压集抄系统工作的质量。

表2 下行通信参数表

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