濠江供电局低压集抄系统的运行现状和问题对策

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  [摘 要]本文主要从濠江局低压载波自动抄表系统的构成、应用现状和维护管理这三个方面来对低压集中抄表系统进行阐述和分析,探讨了低压载波自动抄表系统的应用存在的问题,讲解了解决低压集抄系统的实用化的策略方法。
  [关键词]低压集抄系统;运行维护;管理
  中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)07-0330-02
  1 低压集抄系统概述
  低压载波自动抄表系统简称为低压集抄系统,指的是低压电能表集中自动化抄表功能,通过载波、485线等技术方式实现电能表和低压集抄设备之间的通信和数据传输。
  1.1低压集中抄表系统的构成
  濠江局低压集中抄表系统主要由电能表、集中器、数据传输通道和主站构成(少量电能表采用485线与采集器连接传输数据,本文不予讨论)。低压集中抄表系统通过网络和计量自动化系统、电力营销管理系统连接起来,实现自动抄表收费。
  1)电能表
  濠江局低压集中抄表系统使用的电能表为载波电能表,电表内置载波芯片,可以直接将电能量数据通过载波通信传输到集中器,适用于濠江用戶分散、可以使用载波电能表的台区情况。
  2)集中器
  集中器是电能信息的采集和控制的设备,通过载波通信将一定范围内的电能表信息进行采集、处理、存储和控制,并与主站交换相关的数据。集中器与电表通过载波方式进行通信,可利用现有配电线路传输,不需另铺设线路,不需要采集终端。与此同时集中器可以根据系统要求完成与主站系统的通信,即将电能量数据等信息传递到主站系统中。
  3)数据传输通道
  低压集中抄表系统的数据传输通道分为上行通道和下行通道。上行通道指的是集中器与主站之间的通信线路,利用GPRS无线通信介质传输。而下行通道则指的是集中器与电能表之间的通信线路,主要用载波通信方式。
  4)主站系统
  主站是电能信息采集与管理系统的管理中心,主站管理着整个系统的数据传输、数据处理和数据的应用,管理着系统正常的运行和系统的安全,并管理着低压集抄系统与其他系统的数据交换,因此主站是一个软件和硬件相结合的计算机网络系统主站系统和供电企业的电力营销管理系统相连后就可以实现电费计算、电费核收等功能,还可以及时为供电部门提供最新数据,为各种决策提供数据依据。
  1.2低压集中抄表系统的物理架构
  低压集中抄表系统是对电力客户的用电信息进行采集、统计、处理和监控的系统,是实现客户用电智能化的重要支撑濠江局低压集中抄表系统由电能表、集中器、数据传输通道和主站系统等四部分组成。其主站及本地物理架构如图1-1所示。
  2低压集抄系统运行现状
  濠江供电局低压集抄系统下行通讯方式主要采用全载波通讯方式,载波技术采用东软方案,通信规约采用电表规约。所有电表采用载波式电能表,通过载波方式直接与集中器进行通信。低压集抄系统能够对用户计算电量进行冻结抄读,满足计费需要,有效处理了人工抄表、收费以及核算中存在的错抄、估抄以及漏抄等一系列问题。除此之外,低压集抄系统为供电企业规范台区管理提供很好的技术手段,能够按月统计台区线损,形成线损统计月报表。对于降低台区线损、减少台区管理人员的数量、为用户提供更优质服务等方面都有非常重要的作用。
  图1-1
  濠江供电局低压集抄系统自2010年全覆盖改造上线已运行了6个年头,随着电子技术的飞速发展,低压集抄系统设备老化和不兼容等问题逐渐显现,导致上线率和抄表率逐年下降。截止至2016年底,广东省低压集抄数据采集完整率为73.79%。数据采集完整率的下降需要耗费大量的人力去现场进行抄读,且影响了对供电量和线损率等指标的核算与实时分析。因此,针对低压集抄系统完整率和准确率下降的问题,做好维护与管理工作,提高低压集抄系统的运行效率和质量具有非常重要的现实意义。
  低压集抄系统运行过程中,在设定的时间点,计量自动化系统会对集中器中存储的冻结数据进行调取,从而形成抄表数据。低压集抄系统的日常维护一般是每天都要抄一个冻结数,这样才能使故障在出现时候就能及时的发现并解决它。另外应该安排相应的工作人员对当天的抄表情况进行检查,对于抄表失败的问题进行实时召测,并查明相关的原因,总之要对故障进行及时的处理以确保低压集抄系统的正常运行。针对无冻结数据的表计,运维人员会在计量自动化系统中按用户编号定位所在集中器,进行电表召测,对实时数据进行抄读。
  3低压集抄系统数据完整率维护管理
  低压集抄维护主要指标是数据的完整率:低压集抄采集失败造成数据完整率下降,其主要表现为全部数据或部分数据未能在指定的时点采集。造成数据未采集的原因主要有档案问题、设备故障、通信规约影响的原因(表1-1)。
  无论是低压集抄采集失败,还是集中器离线故障,都会对低压集抄系统的运行产生不良影响。因此,为了保障电力抄表数据的准确性,汕头濠江供电局针对上面提到的异常故障进行分析,并采取恰当的处理与预防措施。
  3.1档案问题
  主要是因为资料档案没有及时更新或台区错、地址错而造成的,分为表计和集中器两个方面。表计新增、销户、更换后,未对资料档案进行更新或录入错误数据;用户台区割接未及时修改档案;表地址参数、客户资料关键字段缺失都使集抄系统无法读取数据,造成数据采集完整率下降。集中器时钟故障会使整个片区的数据读取不到,造成数据采集完整率下降。终端信息错误或者未及时建档也会导致集中器无法读取数据。
  针对以上问题,对新增表计的用户进行建档及下发调试;对销户表计的用户进行删除下发及删除档案;对更换表计的用户进行修改档案及下发调试;对台区割接的用户进行档案及集中器进行修改并下发。当表计台区资料出错时,应验证同线路可自动化抄表的临近电表号得出无法自动抄表的电表所属台区,修改对应台区资料关系。2016年5月至2017年1月,濠江局修改档案资料有误的表计164只,占采集失败表计总数的11.53%。除了以上档案资料有误的表计,濠江局针对部分表计地址、户名不详的问题,也采取相应的措施:若表计无法抄读且行码为零,在确认表计连续超过六个月无人使用,且联系不到用户时,可以将这些表在现场核对后进行拆除销户处理。若表计无法抄读且行码不为零,则在营销系统中核查该用户是否欠费,非欠费用户在确认表计连续超过六个月无人使用,没有具体地址且联系不到用户时,将这些表在现场核对后进行拆除销户处理;欠费用户缴清欠费后确认不需保留表计再做处理。这样的处理方式减少了表计的悬置问题,有效提高了抄表率。   在完成电能表的安装之后,需要将现场的表计信息、用户信息、低压采集设备等档案信息进行详细的核对,确保档案的准确性,为集抄系统的正常运行提供可靠的依据。在新台区装设新集中器后也应在计量自动化系统及时新建档案,确保集中器上线,通过信息召测、增加采集对象、设置采集设备参数、参数下发、同步数据等操作,完善采集系统流程,重点关注采集设备参数的设置。从已有的工作经验看,大部分采集设备的采集抄表成功率的高低,与采集设备的参数设置有很大关系。集中器时钟故障会使整个片区的数据读取不到,需要将集中器重新对时。低压集抄系统集中器的档案问题大多是由人为因素导致的,例如终端地址的地址位数错或漏。因此,在处理低压集抄系统档案问题的过程中,需要运维人员细心核对及时修改,确保档案资料正确和系统的正常运行。由此可见,档案数据的准确性和及时性直接影响着低压集抄系统运行的稳定性。
  3.2设备故障
  3.2.1表计故障
  表计故障会影响集中器正常读取表计数据,表现为在台区中单个或少量表计远程抄表失败。在计量自动化系统中发现表计无法抄读,先排除档案问题后到现场查明故障原因,常见故障类型包括通讯故障、烧表、乱码、时钟故障、现场液晶不显示、485线断等。表计故障的问题相对来说比较分散,在进行处理的时候,一定要充分考慮必要性与时效性。对数据采集完整率有影响的是通讯故障和烧表:通讯故障造成表计与集中器无法进行通讯,集中器采集不到表计的数据;烧表是由于电流过大或者雷击造成的表计损坏,表计无法抄读计算电量导致集中器无法读取表计数据。以上问题都严重影响数据采集完整率,需进行换表处理。综上所述,若表计故障时,应及时查明原因,采取对应措施立刻进行处理,以提高数据的采集率。
  3.2.2集中器故障
  集中器不上线在系统中有明显的上下线记录。如果计量自动化系统中集中器掉线,需要到现场对采集中器掉线进行故障分析和排除。到达现场后,首先查看现场无线网络信号强度是否满足通信要求。其次查看天线:由于低压集抄系统的天线暴露在集中器箱外,极其容易受到外界环境的影响,低压集抄终端的天线损坏、氧化或断裂,使集中器的组网功能受到了限制,出现集中器离线的现象,若现场发现天线不能对集抄信号进行有效地发射和接收,应及时更换。在住宅小区内,集中器及天线可能会装在地下负一层,此时需考虑信号屏蔽带来的影响。信号屏蔽造成集中器与主站之间通信不畅,导致其不能对集抄信号进行有效地发射和接收,影响数据采集率。一旦发生这种情况,可以考虑延长天线,将其放置在信号较强的地方来解决此问题。SIM卡损坏或欠费也会导致集中器离线。在实际工作中,运维人员还可以用更换 SIM的方式来排除故障,通过观察SIM 更新后能否正常工作来检测原来的卡是否正常。SIM卡故障的集中器,及时更换新的SIM卡即可上线。集中器通讯模块作为数据存储的重要部分,例如脚针弯曲或者折断,也会影响低压集抄采集成功率在问题排查过程中,先检查通讯模块的外观,如果外观正常,则测试集中器能否正常通讯,若无法正常工作,马上进行更换。若以上部件更换后未见好转,有可能是集中器老化。集中器设备老化经常出现在线率不稳定及抄表缺数较多的情况,应更换集中器。对于集中器死机导致的离线,及时到现场重启集中器或者可更换新的集中器即可。更换集中器后要重新调试,下发用户数据再现场安装。如果出现代际不兼容的情况,可将旧的集中器(管理的表数量较少)拆回与新的集中器对调安装。
  在实际工作中,为避免由于集中器出现问题,应定期对其进行检查与维修,提前发现其中存在的问题和隐患,及时找出原因并做好相关事件记录,制定科学有效的检修计划,并根据计划对其设备进行维护和检修。
  3.3 通讯规约影响
  2010年低压集抄项目建设时,集抄系统采用97通讯规约的电能表和集中器。2012年以后,新的电能表使用新的07通讯规约。一些2010年装设的集中器无法抄读07规约的部分电能表,新采购的07规约集中器无法抄读某些97规约的电能表。加上有些载波芯片厂家对旧型号芯片停产,存量无法满足日常维护消耗。通讯规约的不匹配也造成了据采集完整率的下降。
  针对现有台区中,随着新装和更换表计的增多,配备的97规约集中器无法满足日常抄读需求的情况,在今后出现需更换电表及新安装的电能表时,统一用07规约载波方式的电能表,并统一录入最新07规约Ⅰ集中器进行自动抄表,逐步促使集中器与电能表的抄表方式兼容,提高自动化抄表率。同时减少设备未到报废时间就提出台区全面改造造成的资源浪费。
  4 低压集抄系统数据准确率维护管理
  针对已采集的数据,后台运维人员通过分析核查,找出错误数据,发送抄表员进行现场核查,提高集抄的准确率。主要针对以下三种情况进行分析解决:
  4.1零电量用户的现场核查
  在营销系统中导出零电量用户后,要求抄表员进行现场核查行码和零电量原因,看是用户没有用电还是表计故障出现零电量。同时后台监督人员利用计量自动化系统进行按片监控检查,将零电量用户进行监控随抄,检查抄表人员是否到现场抄表。
  4.2电量突增用户的现场核查
  在营销系统中导出用电量突增的用户,请对应的抄表员通过电话联系用户等方式请用户确认该情况是否正常,若不是用户用电量突增,则安排工作人员到现场进行用电检查,找出原因。
  4.3故障表计的现场核查
  表计故障的问题相对来说比较分散,在进行处理的时候,一定要充分考虑必要性与时效性。在计量自动化系统中发现表计数据异常,排除档案问题后到现场查明故障原因,常见故障类型包括通讯故障、烧表、乱码、时钟故障、现场液晶不显示、485线断等。时钟故障和乱码、飞走等会导致计量自动化系统抄读到错误的表示数,时钟故障是表计内置时钟电池失效导致表计与系统时间不同步,该故障导致计量自动化系统抄读的表示数不是对应时间正确的表示数;表计乱码是表计显示的读数并非用户真正的电量;飞走指的是在没有接入用电设备的时候表计依然向前进码。上述问题都大大影响了数据准确率,会造成收费以及核算中存在的错抄问题。综上所述,发现表计故障时,应及时查明原因,采取对应措施立刻进行处理,以提高数据的采集率和准确率。濠江局统计2016年无法抄读的表计故障原因和厂家(见附表1-1),为接下来的电表维护提供参考和依据。
  濠江局营业部通过长期不懈的努力,针对上述问题形成了一套严谨的操作要求,不断持续整改,使一个运行6年、设备相对老化的低压集抄系统数据采集完整率达到96.77%,低压集抄数据采集完整率跻身全省先进行列。
  低压集抄系统是全面实现远程抄表的手段,进一步做好维护与管理工作,是提高低压集抄系统可用率关键环节,所以,对低压集抄系统的常见运行故障进行全面分析,并提出相应的处理措施,能够使低压集抄系统更好为供电企业服务,对于供电企业的运营管理也具有非常重要的意义。
  参考文献
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