淺析廠站電能量采集終端運(yùn)維與故障處理

李德恒

（國網(wǎng)寧夏電力公司固原供電公司，寧夏 固原756000）

0 引言

廠站電能量采集終端是用電信息采集系統(tǒng)的重要組成部分，廠站電能量采集終端故障會嚴(yán)重影響用電信息采集系統(tǒng)中線路線損計算、母線電量平衡計算等后續(xù)功能應(yīng)用，廠站電能量采集終端提供的是最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，理論上該終端安裝于變電站內(nèi)且上行通信通道采用光纖通信，受人為因素影響少，通信通道可靠性高，但在實際應(yīng)用中也會出現(xiàn)很多問題。現(xiàn)根據(jù)采集現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗對常見故障和問題進(jìn)行歸納和分析研究。

1 廠站采集終端下行通信常見故障及處理辦法

（1）廠站終端中電表參數(shù)設(shè)置與實際情況不相符。在現(xiàn)場觀察采集終端RS485接口上的收／發(fā)數(shù)據(jù)指示燈是否交替閃爍來進(jìn)行判別：如果發(fā)送燈未閃爍，接收燈不亮，則說明終端未進(jìn)行抄表，應(yīng)再次檢查確認(rèn)電表地址及通訊規(guī)約；如果發(fā)送燈閃爍而接收燈未閃爍，則表示終端發(fā)出了抄表命令而電能表未響應(yīng)，則應(yīng)進(jìn)行電表及接口電路方面的檢查。

（2）變電站因投運(yùn)時間差異，所安裝電能表型號繁多，而各個廠家所生產(chǎn)的電能表，通訊規(guī)約也不同，即使是同一生產(chǎn)廠家在不同時期所生產(chǎn)的電能表，通訊規(guī)約也不完全相同。目前常見的電能表通訊規(guī)約有威勝3.0、威勝4.0、DL／T645—1997、DL／T645—2007、DLNS（SL7000）、DLMS等，而使用的廠站采集終端也是品種繁多，有北京煜幫、蘭吉爾、華麗等，對于大多數(shù)采集終端來說，每個通訊口只能對應(yīng)一種通訊協(xié)議的表計，如果出現(xiàn)不同協(xié)議的電能表存在于一個通訊總線，則會出現(xiàn)下行通訊故障，無法采集到電能表數(shù)據(jù)。解決此類問題只能把同一種規(guī)約的電能表置于同一總線，或者對影響采集的電能表進(jìn)行更換。

（3）電能表RS485通訊口故障或者RS485通訊線接線錯誤。可用萬用表在斷開接線的情況下檢查電能表RS485通訊口，如果A、B間的電壓為0，則判定為電能表RS485通訊口故障。正常情況下國產(chǎn)電能表的RS485口電壓為直流4V左右，進(jìn)口電能表為直流2V左右，對于同一根總線上連接的電能表，在終端設(shè)置正確的情況下，就應(yīng)考慮總線因素，一般采用RS485雙絞線電纜做總線，將各個節(jié)點（電能表）連接起來，從總線到每個節(jié)點的引出線長度應(yīng)盡量短，以使引出線中的反射信號對總線的影響最低，因為隨著通訊距離延長或通訊速率提高，不良影響會越來越嚴(yán)重，信號在各支路末端反射后與原信號疊加，會造成信號質(zhì)量下降，阻抗的不連續(xù)點會發(fā)生信號的反射，所以要使用一條單一、連續(xù)的信號通道作為總線。在新建變電所廠站采集終端的安裝調(diào)試中，還應(yīng)用專用的通訊軟件對各個總線上連接的電能表進(jìn)行逐一召測，根據(jù)DL／T645—1997《多功能電能表通信規(guī)約》的要求，終端超標(biāo)工作在半雙工模式，電表作為從動設(shè)備在接收到主設(shè)備的抄表請求后應(yīng)在20～500ms之間響應(yīng)，以此來檢查和核對每只電能表的通訊設(shè)置及RS485通訊線路連接是否正確，方便后續(xù)調(diào)試工作。

2 上行通信故障及處理辦法

要處理這一層面的故障，首先要掌握用電信息采集系統(tǒng)的工作原理，了解系統(tǒng)的正常工作方式。用電信息采集系統(tǒng)由主站系統(tǒng)、信道和采集終端三部分組成，其基本工作原理為：終端采集多個電能表數(shù)據(jù)后，通過通訊信道將數(shù)據(jù)送入主站，主站是整個系統(tǒng)的管理中樞，由其來實現(xiàn)命令下發(fā)、終端管理、數(shù)據(jù)分析等功能。

（1）終端上行通信參數(shù)設(shè)置不正確。在終端參數(shù)設(shè)置中IP地址設(shè)置應(yīng)填入正確的IP地址、網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼等信息，錯誤的IP信息將導(dǎo)致上行通訊故障。

（2）網(wǎng)線及接口故障。應(yīng)用多功能網(wǎng)線檢測器檢測RJ45網(wǎng)線制作是否正確，RJ45網(wǎng)線接口應(yīng)按照白—橙、橙、白—綠、藍(lán)、白—藍(lán)、綠、白—棕、棕的標(biāo)準(zhǔn)次序接線連接；當(dāng)終端的網(wǎng)絡(luò)接口連接于站內(nèi)交換機(jī)設(shè)備時，由于終端的鏈路故障導(dǎo)致了終端的Tx、Rx燈不亮，交換機(jī)對側(cè)的燈也不亮，出現(xiàn)該問題即可判斷是終端的網(wǎng)絡(luò)接口故障。網(wǎng)絡(luò)接口故障包含硬件故障和軟件故障，硬件故障是指RJ45口的物理損壞，軟件故障是網(wǎng)口驅(qū)動程序和交換機(jī)網(wǎng)口的配置參數(shù)不匹配引起。通常硬件故障可將終端與筆記本連接，通過ping IP的方式來判別；軟件故障可采用“終端替代法”來判別。

（3）ping命令在其他故障判斷與處理中的應(yīng)用。ping是個實用頻率極高的實用程序，用于確定本機(jī)主機(jī)是否能與另一主機(jī)交換數(shù)據(jù)報文。根據(jù)返回的信息，可以推斷出TCP／IP參數(shù)設(shè)置是否正確以及運(yùn)行是否正常。例如在廠站終端的實際運(yùn)行工況下，常常存在IP地址被其他設(shè)備占用等情況，IP是主站與終端通信的唯一識別地址，原則上應(yīng)將終端的IP與其物理MAC綁定，然而由于部分地區(qū)的IP分配采用自動獲取方式，終端在使用過程中，其IP地址被其他設(shè)備占用，造成了終端與主站無法正常通信。IP占用故障在現(xiàn)場可以將連接于終端的網(wǎng)線撥出，然后在交換機(jī)處通過筆記本電腦ping終端的IP，如果IP地址能ping通，則說明該IP已被其他設(shè)備占用。

3 廠站采集終端自身故障

廠站采集終端自身故障是指由于終端的軟硬件設(shè)計缺陷，造成終端在運(yùn)行中出現(xiàn)假死、亂碼、死機(jī)等故障，而需要重新啟動終端設(shè)備或更換終端設(shè)備的故障。通常終端的硬件故障比較明顯，如檢查終端的運(yùn)行燈、電源燈或某一組通信模塊運(yùn)行一段時間后Tx、Rx燈均熄滅。而軟件故障往往比較隱蔽，如終端的數(shù)據(jù)堆滿后不再更新、終端花屏等，此類問題需要遠(yuǎn)程進(jìn)行終端緩存數(shù)據(jù)清除或終端升級操作。

用電信息采集系統(tǒng)功能應(yīng)用對廠站終端運(yùn)行工況的反證與監(jiān)測：變電站母線電量平衡是對廠站終端采集數(shù)據(jù)的最基礎(chǔ)的應(yīng)用，也是最重要的應(yīng)用。在系統(tǒng)中添加了相應(yīng)的母線電量不平衡率計算公式后，系統(tǒng)會以報表的格式每日自動計算變電站母線電量不平衡率。在公式和倍率正確的情況下，往往也會出現(xiàn)部分變電站母線不平衡率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出2%的范圍，對于不平衡原因的分析會給廠站終端的運(yùn)維工作提供更精準(zhǔn)的依據(jù)，極大地提高了運(yùn)維效率。

例如35kV白面變，在用電信息采集系統(tǒng)連續(xù)一段時間導(dǎo)出10kV母線電量不平衡率為空。但在系統(tǒng)中讀取電能表起止碼正常，排除10kV電能表下行通訊故障，后又調(diào)取10kV所有電能表一、二次負(fù)荷數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)10kV所有表計二次電壓為0。經(jīng)最終現(xiàn)場確認(rèn)，確定10kV PT故障，全部電能表失壓，為導(dǎo)致10kV母線電量不平衡率為空的原因。

又如在110kV西吉變，10kV母線電量不平衡率為空。讀取10kV所有表計數(shù)據(jù)失敗，讀取其余110kV、35kV電能表數(shù)據(jù)正常，遂確認(rèn)為10kV電能表通訊總線故障。經(jīng)現(xiàn)場核實，原因確系10kV電能表通訊總線因綜自設(shè)備改造損壞。

4 結(jié)語

綜上所述，本文對用電信息采集系統(tǒng)中廠站電能量采集終端的運(yùn)行維護(hù)及故障處理是基于用電信息采集系統(tǒng)的基本理論和平時現(xiàn)場維護(hù)經(jīng)驗，而對廠站電能量采集系統(tǒng)的深入了解是一個長期性工作，需要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗，這對采集運(yùn)維人員將是一個長期的鍛煉。

［1］張磊，王曉峰，李新家.電能信息采集系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)技術(shù)［M］.北京：中國電力出版社，2010.

［2］張晶，郝為民，周昭茂.電力負(fù)荷管理系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京：中國電力出版社，2009.