基于智能集中器的用電信息采集高效運(yùn)維探究

周清華，陳 明，嚴(yán) 童，唐 嘯，姚亦章

(國(guó)網(wǎng)上海市電力公司市南供電公司，上海 200233)

基于智能集中器的用電信息采集高效運(yùn)維探究

周清華，陳 明，嚴(yán) 童，唐 嘯，姚亦章

(國(guó)網(wǎng)上海市電力公司市南供電公司，上海 200233)

以采集運(yùn)維工作的“智能研判”為出發(fā)點(diǎn)，提出了一套基于智能采集終端的高效運(yùn)維方案。在本地通信中該智能終端主要通過(guò)分析通信節(jié)點(diǎn)路徑和相位(載波)、執(zhí)行時(shí)間，比對(duì)臺(tái)區(qū)抄表路徑拓?fù)鋱D和臺(tái)區(qū)生產(chǎn)管理系統(tǒng)(PMS)圖等找出通信的薄弱環(huán)節(jié)，智能分析和篩選電能表抄讀問(wèn)題的最大可能性，有益于降低運(yùn)維人員的技術(shù)門(mén)檻。

智能運(yùn)維；載波節(jié)點(diǎn)路徑和相位；PMS圖;薄弱環(huán)節(jié)

目前，國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)基本達(dá)成全網(wǎng)覆蓋，抄表成功率能達(dá)到96%及以上。這就對(duì)進(jìn)一步提高抄表成功率，即漏抄讀電表的運(yùn)行維護(hù)有了新的指標(biāo)和需求[1-3]。如何判斷和解決漏抄讀電表發(fā)生的問(wèn)題，或者說(shuō)如何形成一個(gè)便捷有效、技術(shù)門(mén)檻低的運(yùn)維方式，也是急切需解決的問(wèn)題。

現(xiàn)有的抄表運(yùn)維中采用排除法進(jìn)行作業(yè)，不僅效率低而且依賴(lài)于終端、載波、電表廠家的最終判斷和問(wèn)題解決。考慮能否讓制造廠家在設(shè)備中增加自檢方法或提供通信數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析來(lái)減少人員工作和技術(shù)門(mén)檻。本文利用載波廠家的通信信道，研究如何通過(guò)增加載波信道的自檢和通信數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)分析停電運(yùn)維問(wèn)題以達(dá)到采集高效運(yùn)維的目的。

1 基于智能集中器的用電信息采集方案

1.1 智能終端通信模式

智能終端在本地下行通信中，對(duì)收發(fā)1376.2報(bào)文實(shí)際均有記錄，只是目前沒(méi)有相應(yīng)的協(xié)議支持獲取該數(shù)據(jù)。通過(guò)擴(kuò)展一個(gè)對(duì)下行載波收發(fā)報(bào)文的記錄功能，智能終端可以提供比較詳細(xì)的信道通信狀態(tài)，進(jìn)行載波通信分析或側(cè)面分析其他問(wèn)題[4-6]。

通過(guò)載波報(bào)文成功率，可以直接判斷該電表是否存在載波信道通信問(wèn)題，對(duì)載波成功率滿(mǎn)足平均值的可以直接排除載波通信問(wèn)題。

同一類(lèi)電能表每一日抄讀數(shù)據(jù)項(xiàng)是固定的，即抄讀報(bào)文的成功次數(shù)應(yīng)該是固定的，若發(fā)生該數(shù)據(jù)不一致，可以得到該只電表檔案歸類(lèi)存在錯(cuò)誤或是終端執(zhí)行存在錯(cuò)誤。

1.2 本地通信精準(zhǔn)定位薄弱環(huán)節(jié)

本次研究的是支持帶有路徑組網(wǎng)的載波通信方式。這種通信方式中，每一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)均會(huì)有初級(jí)、末級(jí)和中繼節(jié)點(diǎn)的概念，有完整的抄表通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這就是本地通信精準(zhǔn)定位薄弱環(huán)節(jié)及其解決方案構(gòu)思的研究基礎(chǔ)。在此抄表拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)讓載波路由記錄每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)時(shí)的失敗次數(shù)，可以比較直觀地得到在載波抄表拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，每一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的通信能力，從而得到載波通信薄弱環(huán)節(jié)所在。

在解決該載波通信能力問(wèn)題時(shí)，可以結(jié)合生產(chǎn)管理系統(tǒng)(PMS)臺(tái)區(qū)物理結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，通過(guò)尋找在物理結(jié)構(gòu)中，該通信節(jié)點(diǎn)的接線(xiàn)方式，前后物理位置的上下級(jí)節(jié)點(diǎn)的位置和接線(xiàn)，來(lái)決定解決方式。如在物理位置的上級(jí)節(jié)點(diǎn)處，安裝三相采集器來(lái)增加抄表路徑；或是上級(jí)物理節(jié)點(diǎn)和抄表路徑節(jié)點(diǎn)一致并且唯一時(shí)，采用增加采集器發(fā)送功率等解決方式。

2 用電信息采集高效運(yùn)維方案具體內(nèi)容

智能終端統(tǒng)計(jì)下行RS-485信道和載波信道的通信信道信息，記錄本次執(zhí)行通信的發(fā)送和響應(yīng)次數(shù)、本次通信的通信節(jié)點(diǎn)路徑和相位(載波)、本次通信的執(zhí)行時(shí)間等。通過(guò)橫向?qū)Ρ人械某x次數(shù)和時(shí)間，可以篩選出通信能力明顯低于平均值的RS-485節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而到現(xiàn)場(chǎng)檢查是否存在RS-485干擾源或是該電表RS-485通信能力是否存在問(wèn)題。主站系統(tǒng)獲取通信信道信息，結(jié)合采集器下電表的歸屬關(guān)系和臺(tái)區(qū)PMS圖，分析是否通信信道存在問(wèn)題，并給出處理方式。

針對(duì)帶路徑抄讀的載波方式，可以通過(guò)本地抄表路由中上一級(jí)從節(jié)點(diǎn)信息的讀取，得到一個(gè)完整的抄表拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在此抄表拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過(guò)讓載波路由記錄每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)時(shí)的失敗次數(shù)，可以比較直觀地得到在載波抄表拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，每一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的通信能力，從而得到載波通信的薄弱環(huán)節(jié)所在。以采集智能終端為核心的精準(zhǔn)定位采集故障方案如圖1所示。

圖2 信道分析模型

信道分析模型如圖2所示。解決該載波通信能力問(wèn)題時(shí)，可以結(jié)合PSM臺(tái)區(qū)物理結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，通過(guò)尋找在物理結(jié)構(gòu)中該通信節(jié)點(diǎn)的接線(xiàn)方式，前后物理位置的上下級(jí)節(jié)點(diǎn)的位置和接線(xiàn)來(lái)決定解決方式。 如在物理位置的上級(jí)節(jié)點(diǎn)處，安裝三相采集器來(lái)增加抄表路徑；或是上級(jí)物理節(jié)點(diǎn)和抄表路徑節(jié)點(diǎn)一致且唯一時(shí)，采用增加采集器發(fā)送功率等解決方式。

3 結(jié)語(yǔ)

本文提出了一種新的基于智能集中器的用電信息采集高效運(yùn)維模式，通過(guò)智能終端統(tǒng)計(jì)載波信道和RS-485信道的通信情況信息，主動(dòng)分析了信道通信問(wèn)題，核實(shí)并確認(rèn)是否存在通信信道問(wèn)題。這種高效運(yùn)維模式不僅可以減少運(yùn)維人員人工排查時(shí)間，降低運(yùn)維人員技術(shù)門(mén)檻，還可以減少目前運(yùn)維工作在信道分析上的盲目性，大幅提高消缺工作效率，為客戶(hù)提供了更加優(yōu)質(zhì)和安全的用電服務(wù)。

[1] 林慧敏,潘英吉.基于自動(dòng)組網(wǎng)的智能載波集中抄表系統(tǒng)[J].吉林電力,2009，37(5)：44-47.

LIN Hui-min, PAN Ying-ji. Intelligence carrier wave meter reading system based on automation network[J]．Jilin Electric Power，2009，37(5)：44-47．

[2]王紹槐,李劍鳴.一種臺(tái)區(qū)漏電保護(hù)斷路器的遠(yuǎn)程監(jiān)控方案[J]. 電測(cè)與儀表, 2017，54(3)：116-119.

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[4]毛長(zhǎng)濤.智能用電大規(guī)模電能信息采集運(yùn)維管理技術(shù)研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué),2013.

[5]俞圣杰.應(yīng)用于遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的智能集中器研制[D].杭州：浙江大學(xué),2016.

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EfficientOperationandMaintenanceofPowerDataAcquisitionBasedonIntelligentConcentrator

ZHOU Qinghua, CHEN Ming, YAN Tong, TANG Xiao, YAO Yizhang

(State Grid Shanghai Shinan Electric Power Supply Company，Shanghai 200233, China)

In view of the "intelligent judgment", this paper proposes an efficient operation and maintenance scheme based on intelligent acquisition terminal. In the local communication, this intelligent terminal can detect the weak links by analyzing the communication node path and phase (carrier) , the execution time ratio, and comparing with the meter reading path topology and PMS map of the transformer region, then makes intelligent analysis and screens out the maximum likelihood of meter reading problems. This method is beneficial to lower the technical threshold of operation and maintenance personnel.

intelligence operation and maintenance; carrier node path and phase; PMS picture; weak links

10.11973/dlyny201705003

周清華(1987—)，男，碩士，工程師，從事電能信息采集與監(jiān)控工作。

TM76；TM07

A

2095-1256(2017)05-0504-03

2017-07-27

(本文編輯：趙艷粉)