電能計(jì)量箱的資產(chǎn)化、智能化管理及應(yīng)用

樂開誠

福建省南平電業(yè)局， 福建南平 353000

0 引言

電能計(jì)量箱的安裝點(diǎn)多面廣，現(xiàn)場管理界面較為模糊，管理難度大，不利于安全生產(chǎn)；隨著中低壓智能電網(wǎng)改造的推進(jìn)，有必要通過技術(shù)和管理的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量箱的在線監(jiān)測(cè)和全壽命管理。

1 目標(biāo)設(shè)定

1）實(shí)現(xiàn)臺(tái)變、計(jì)量箱、電能表隸屬關(guān)系核對(duì)、實(shí)現(xiàn)計(jì)量箱漏電與竊電在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)箱柜門開關(guān)的在線監(jiān)測(cè)，抄表及巡視管理人員到位率監(jiān)測(cè)，計(jì)量箱出線開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)。提高電能計(jì)量箱安全管理水平；

2）將電能計(jì)量箱等同于電能表、互感器等計(jì)量設(shè)備一并納入資產(chǎn)管理，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全壽命管理。

2 技術(shù)方案

研發(fā)計(jì)量箱智能管理模塊，采取低壓電力載波定位抄表技術(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)量箱設(shè)備在線監(jiān)測(cè)。

2.1 臺(tái)變、電能計(jì)量箱、電能表隸屬關(guān)系自動(dòng)核對(duì)

2.1.1 設(shè)計(jì)思路

計(jì)量箱內(nèi)智能管理模塊通過RS485總線，采用多端口廣播表號(hào)抄表的方法，獲得并自動(dòng)建立計(jì)量箱與電能表的隸屬關(guān)系。模塊再通過低壓電力載波定位及抄表技術(shù)自動(dòng)建立計(jì)量箱與配變的隸屬。建立健全配變與計(jì)量箱及表的關(guān)系管理，提高線損管理及計(jì)量箱管理力度和管理效率。

2.1.2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

采用多RS485總線端口通訊的方式，對(duì)計(jì)量箱內(nèi)的每一路電能表RS485端口都提供一對(duì)一的RS485端口，這樣就可能通過廣播表號(hào)采集該端口所接的電子式電能表的表號(hào)信息，即可達(dá)到自動(dòng)采集電能表與計(jì)量箱的隸屬關(guān)系的功能。

計(jì)量箱智能管理模塊上電時(shí)會(huì)自動(dòng)向該模塊所安裝配變臺(tái)區(qū)的數(shù)據(jù)采集集中器進(jìn)行編號(hào)（身份）注冊(cè)。每日零點(diǎn)，管理模塊向其所有RS485端口發(fā)出廣播抄表指令，并將采集到的表號(hào)與端口對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)及抄表數(shù)據(jù)保存。數(shù)據(jù)采集集中器定時(shí)對(duì)管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)抄收，并將配變-計(jì)量箱-電能表的隸屬關(guān)系信息上報(bào)給主站，實(shí)現(xiàn)計(jì)量箱與臺(tái)區(qū)集中器的自動(dòng)核對(duì)。

2.2 計(jì)量箱漏電與竊電在線監(jiān)測(cè)

2.2.1 設(shè)計(jì)思路

在箱內(nèi)裝設(shè)零序電流互感器，智能管理模塊采集其輸出的零序電流，當(dāng)零序電流達(dá)到漏電電流范圍內(nèi)時(shí)發(fā)出漏電報(bào)警，當(dāng)零序電流達(dá)到竊電范圍內(nèi)時(shí)發(fā)出竊電報(bào)警，報(bào)警信號(hào)通過低壓電力載波主動(dòng)傳輸?shù)郊衅鳎⑸蟼髦髡荆瑢?shí)現(xiàn)計(jì)量箱漏電、竊電實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，提高安全用電水平。

2.2.2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

通過對(duì)零序電流進(jìn)行采集及分析的方法，對(duì)計(jì)量箱（用戶）范圍的漏電及通過“相-地”接線進(jìn)行竊電的行為進(jìn)行分析判斷，當(dāng)零序電流達(dá)到漏電電流范圍內(nèi)時(shí)發(fā)出漏電報(bào)警，當(dāng)零序電流達(dá)到竊電范圍內(nèi)時(shí)發(fā)出竊電報(bào)警。

2.3 計(jì)量箱柜門開關(guān)的在線監(jiān)測(cè)

2.3.1 設(shè)計(jì)思路

在箱內(nèi)裝設(shè)“類行程開關(guān)”，智能管理模塊采集行程開關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)變化時(shí)，將其開關(guān)狀態(tài)通過載波主動(dòng)傳輸?shù)郊衅鳎⑼ㄟ^集中器傳回主站，實(shí)現(xiàn)計(jì)量箱開閉實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，提高反竊電水平。

2.3.2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

選用簡單可靠的機(jī)械式行程開關(guān)進(jìn)行開關(guān)門的狀態(tài)采集，智能管理模塊在采集到一秒內(nèi)穩(wěn)定的開關(guān)狀態(tài)改變信號(hào)后，發(fā)出開門或關(guān)門報(bào)警信息。同時(shí)，為防止在開關(guān)門操作中門抖動(dòng)而造成的短時(shí)間內(nèi)多次開關(guān)門報(bào)警，在上一個(gè)報(bào)警后3秒內(nèi)的開關(guān)門動(dòng)作不予響應(yīng)。

智能管理模塊在采集到穩(wěn)定的開關(guān)門動(dòng)作信號(hào)立即向裝設(shè)在配變臺(tái)區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集集中器上報(bào)：電能計(jì)量箱號(hào)、開關(guān)門的實(shí)際狀態(tài)信息及開關(guān)門事件的發(fā)生時(shí)間。

數(shù)據(jù)采集集中器收到下屬計(jì)量箱智能管理模塊的報(bào)警信息后，立即向主站傳遞報(bào)警信息，內(nèi)容包括：臺(tái)區(qū)編號(hào)、電能計(jì)量箱號(hào)、開關(guān)門的實(shí)際狀態(tài)信息及開關(guān)門事件的發(fā)生時(shí)間。如當(dāng)時(shí)該數(shù)據(jù)采集器處于離線（掉線）狀態(tài)，該數(shù)據(jù)應(yīng)保存在集中器內(nèi)存中，在上線后傳回主站。

2.4 抄表及巡視管理人員到位率監(jiān)測(cè)

2.4.1 設(shè)計(jì)思路

模塊帶有射頻卡讀卡器，抄表巡視員通過到電能計(jì)量箱現(xiàn)場用專用射頻卡刷卡，進(jìn)行現(xiàn)場“簽到”，模塊將簽到信息通過集中器傳回主站，確保抄表巡視到位率，提高管理力度，降低客戶投訴率。

2.4.2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

通過在模塊內(nèi)裝設(shè)射頻卡讀卡器，現(xiàn)場使用射頻卡進(jìn)行刷卡，模塊通過TTL串口與射頻卡讀卡器進(jìn)行通訊，同時(shí)檢測(cè)讀卡器輸出的讀卡有效信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到有效信號(hào)時(shí)，將串口輸入的卡號(hào)進(jìn)行解析后，向集中器發(fā)送上報(bào)臺(tái)區(qū)編號(hào)、計(jì)量箱號(hào)、讀卡簽到的卡號(hào)及刷卡時(shí)間。

2.5 計(jì)量箱出線開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)

2.5.1 設(shè)計(jì)思路

模塊采集各出線開關(guān)后線路的電壓狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)變化時(shí)，將其開關(guān)狀態(tài)通過載波主動(dòng)傳輸?shù)郊衅鳎⑼ㄟ^集中器傳回主站，實(shí)現(xiàn)對(duì)各智能電表出線開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在監(jiān)測(cè)，識(shí)別智能電表的“已斷電、已復(fù)電”功能，提高電表運(yùn)行可靠性。

2.5.2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

模塊對(duì)各路出線開關(guān)(或智能表分閘開關(guān))下端的出線側(cè)電壓進(jìn)行采集，當(dāng)電壓狀態(tài)變化時(shí)，將其開關(guān)狀態(tài)通過載波主動(dòng)傳輸?shù)郊衅鳌＜衅靼l(fā)出事件信息。對(duì)智能電表的費(fèi)控分閘的正確動(dòng)作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤反饋。同時(shí)對(duì)用戶非法合閘與授權(quán)合閘的動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤反饋。

3 管理手段

制定涵蓋設(shè)計(jì)審核、需求制定、訂貨、SG186系統(tǒng)資產(chǎn)的編號(hào)獲取、領(lǐng)用、臺(tái)帳建立，施工驗(yàn)收、編號(hào)、鑰鎖管理、臺(tái)變隸屬關(guān)系建立及核對(duì)、故障檢修與更換、退庫、報(bào)廢全過程管理的崗位職責(zé)。

4 結(jié)論

通過對(duì)計(jì)量箱的在線監(jiān)測(cè)，計(jì)量箱的各種狀態(tài)實(shí)時(shí)更新，提高了計(jì)量箱建檔率與驗(yàn)收合格率，整體管理水平明顯得到提高。但目前臺(tái)變、電能計(jì)量箱、客戶電能表隸屬關(guān)系的自動(dòng)核對(duì)還沒有在SG186系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)交互，需要加以完善。

[1]戶外配電箱通用核技術(shù).

[2]電能計(jì)量.

[3]電能信息采集與管理系統(tǒng).