用電信息采集系統集抄用戶采集成功率提升研究

顧國棟，周 玉，錢立軍，陳 霄

(江蘇省電力公司，江蘇南京210024)

電力用戶用電信息采集系統[1-4]是對電力用戶的用電信息進行采集、處理和實時監控的系統，實現用電信息的自動采集、計量異常監測、電能質量監測、用電分析和管理、相關信息發布、分布式能源監控、智能用電設備的信息交互等功能，是實現電網智能化的技術保障之一。

江蘇省已全面推進電力用戶用電信息采集系統的建設，實現了大范圍的用戶用電信息的自動采集和計量異常監測。但是在實際運行當中，主站與終端之間和終端與電表之間的一些故障影響了整個采集系統的采集成功率，本文以江蘇省用電信息采集系統為依托，根據全省低壓用戶用電信息的統計和現場抽樣核查，分析了幾類采集故障現象和原因，并提出了提高采集成功率的方法。

1 系統采集成功率現狀及采集失敗原因

江蘇全省低壓用戶采集投運終端總數為863 036臺，投運電能表總數21 463 082只，采集電表成功20 480 804只，采集成功率為95.42%。經過統計分析和現場抽樣核查，將采集失敗原因歸結為主站與終端之間、終端與電表之間2個層面：其中主站與終端之間終端通信失敗59 827只，占投運終端6.94%,涉及電能表334 390只，失敗率占比1.56%；終端與電表之間電表失敗647 888只，失敗率占比3.02%，涉及終端192 289只，占投運終端22.28%。如表1所示。

表1 采集失敗統計情況

1.1 主站與終端通信異常

全省主站與終端之間失敗終端59 827臺，對采集成功率影響占比為1.56%。影響采集成功率主要原因有終端無法通信、終端通信堵塞、終端時鐘偏差、終端信號弱（不穩定）等[5-7]。其中終端無法通信19 891臺，對采集成功率影響占比為0.76%；終端通信堵塞30 763臺，對采集成功率影響占比為0.64%；終端時鐘偏差1609臺，對采集成功率影響占比為0.01%；終端信號弱（不穩定）7624臺，對采集成功率影響占比為0.15%。

1.1.1 終端無法通信

全省終端無法通信總數為19 891臺，占投運終端2.30%，涉及電能表161 731只，對采集成功率影響占比為0.76%。其中有停電事件記錄且長時間無法通信的終端為3231臺，占投運終端0.37%，涉及電能表26 866只，對采集成功率影響占比為0.13%；其他無法通信的終端全省總數為16 660臺，占投運終端1.93%，涉及電能表134 865只，對采集成功率影響占比0.63%。主要包括設備遺失，設備自身質量問題，天線故障，網絡完全無信號，無sim卡或sim卡無效等。從現場抽樣24臺因其他原因無法通信的終端調查結果來看，人為把電源線剪斷或空開跳開造成終端停電的2臺，占無法通信的終端8.33%；終端自身質量問題10臺，占無法通信的終端41.67%；網絡完全無信號（地下室）12臺，占無法通信的終端50%。

1.1.2 終端通信堵塞

全省因頻繁登錄或事件上報而造成終端通信堵塞總數為30 763臺，占投運終端3.57%，涉及電能表138 276只，對采集成功率影響占比為0.64%。此類故障基本為設備自身故障造成的，表現為終端登錄、事件上報頻繁，數據采集不穩定或不齊全。

1.1.3 終端時鐘偏差

全省終端時鐘偏差大于15 min的總數為1609臺，占投運終端0.19%，涉及電能表2496只，對采集成功率影響占比為0.01%。其中DC-GL14（RS485方式）65臺；DJ-GZ24（載波方式）9臺；GPRS電能表1535臺，GPRS電能表為絕大多數，占時鐘偏差終端95.40%，主要為目前主站無法對GPRS電能表進行校時。

1.1.4 終端信號弱（不穩定）

全省終端信號弱（不穩定）總數為7624臺，占投運終端0.88%，涉及電能表31 887只，對采集成功率影響占比0.15%。此類故障基本為終端所在區域通信信號弱造成的，從現場抽樣20臺信號弱的終端調查結果來看，移動信號弱的10臺，占抽樣信號弱的終端50%；終端安裝位置不符合要求的6臺，占抽樣信號弱的終端30%；天線（5 M）過長導致信號衰減過大的4臺，占抽樣信號弱的終端20%。

1.2 終端與電表通信異常

全省應采電能表21 463 082只，終端與電表之間失敗電能表647 888只，對采集成功率影響占比為3.02%。影響采集成功率主要原因有非運行電能表、檔案參數不正確、營銷業務停電、非正常建檔、智能表時鐘偏差及電能表485總線故障、485線接錯或者斷開等其他故障。

1.2.1 非運行電能表

全省終端與電表之間采集失敗電能表647 888只，系統內非運行電能表63 531只，占比為9.81%，對采集成功率影響占比為0.30%。此類故障基本為現場電能表被拆除或更換，營銷檔案未及時歸檔造成的。

1.2.2 檔案參數不正確

全省終端與電表之間采集失敗電能表647 888只，系統內檔案參數不正確電能表17 011只，占比為2.63%，對采集成功率影響占比為0.08%。此類故障基本為主站調試不力造成的。

1.2.3 營銷業務停電

全省終端與電表之間采集失敗電能表647 888只，系統內營銷業務停電電能表10 767只，占比為1.65%，對采集成功率影響占比為0.05%。此類故障屬正常業務停電。可從影響采集成功率原因中剔除。

1.2.4 非正常建檔

全省終端與電表之間采集失敗電能表647 888只，因臨時用電和卡表在采集系統內建空檔案的電能表19 175只，占比為2.96%，對采集成功率影響占比為0.09%。其中，臨時用電電能表3945只，占比為0.61%；卡表15 230只，占比為2.34%。

1.2.5 智能表時鐘偏差

全省采集系統中可比對智能電能表12 045 511只，時鐘偏差大于15 min的電能表10 790只，占比0.09%。時鐘偏差大于15 min的電能表中采集失敗電能表30只，對采集成功率影響可忽略。

1.2.6 其他

全省終端與電表之間采集失敗電能表647 888只，因其他原因造成采集失敗的電能表為537 404只，占比為82.95%。此類故障對采集成功率影響占比為2.5%。其他原因主要包括終端通信口故障，電表485總線故障，II型采集器故障，485線接錯或者斷開，用戶自己停電，載波通信路徑故障，485局部線故障，電表485端口故障等。從現場抽樣50只失敗電能表調查的結果來看，施工接線問題（電能表485總線故障、485線接錯或者斷開、485局部線故障）43只，占抽樣失敗電能表86%；電能表485端口故障3只，占抽樣失敗電能表6%；電能表空開被拉掉或停電4只，占抽樣失敗電能表8%。

2 提高采集成功率的方法

要提高采集成功率，需對造成采集失敗的故障進行排除。本文針對主站與終端之間和終端與電表之間通訊異常，分別提出了排除方法。

2.1 主站和終端通信異常排除方法

（1）因停電或其他現場問題（不包括移動信號問題）造成終端完全無法通信的，建議加大運維資源投入，建立健全運行維護體系，對于設備自身質量問題的，盡快更換，并充分應用主站系統統計分析功能，常態化開展對采集設備異常的處理和消缺。解決此類故障可提高采集成功率0.76%。

（2）因頻繁登錄或事件上報造成終端通信堵塞的，建議加強終端運行質量的跟蹤分析，建立終端運行異常運維體系，及時處理運行異常終端，提高終端可用率和可靠率。解決此類問題可提高采集成功率0.64%。

（3）因終端時鐘偏差造成采集成功率低的，建議對主站無法校時的GPRS電能表加強運行質量的跟蹤管控。解決此類故障可提高采集成功率0.01%。

（4）因終端信號弱（不穩定）造成采集成功率低的，建議加強與省移動公司溝通，解決區域性信號弱問題；并根據現場實際情況，合理選擇終端安裝位置或將終端天線引出等，對于終端天線（5 M）過長導致信號衰減過大，建議換裝1.5 M天線。解決此類故障可提高采集成功率0.15%。

2.2 終端與電表通信異常排除方法

（1）因現場電能表被拆除或更換而造成采集成功率低的，建議加大營銷檔案的梳理工作，及時維護和更新系統內電能表檔案。解決此類故障可提高采集成功率0.30%。

（2）因系統內參數未下發、同一終端下表計歸屬部門不一致而造成采集成功率低的，建議核對清查采集系統內電能表的檔案信息，使采集與營銷系統的檔案一致。對運行中拆除和更換的電能表，在做好檔案更新同時及時下發參數。解決此類故障可提高采集成功率0.08%。

（3）因非正常建檔（卡表及臨時用戶等）問題而造成采集成功率低的，建議在采集系統內刪除卡表檔案，加快遠程費控普及應用，盡快更換卡表。解決此類故障可提高采集成功率0.09%。

（4）因電表485總線故障、485線接錯或者斷開、載波485局部線故障、電表485端口故障等問題造成采集成功率低的，建議健全運維體系，加強運維力量，強化載波采集器的質量管控。解決此類故障可提高采集成功率2.50%。

3 結束語

本文以江蘇用電信息采集系統海量數據為依托，剖析了通信主站與終端、終端與電表間的通信異常原因，并基于異常原因提出了提高采集成功率的有效方法，為電力用戶實現全采集提供了技術保障。

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