基于計量自動化系統(tǒng)的低壓停電遠(yuǎn)程監(jiān)測應(yīng)用實踐

孫漢威

【摘? 要】本文開展基于計量自動化系統(tǒng)的低壓遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)測應(yīng)用實踐，從而更快速、精準(zhǔn)的定位低壓用戶停電區(qū)域，有效提升供電可靠性，進(jìn)一步強化低壓管控水平，提升客戶服務(wù)滿意度。

【關(guān)鍵詞】低壓停電監(jiān)測;計量自動化系統(tǒng);供電可靠性。

1? 概述

全力保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定和電力有序供應(yīng)，滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民追求美好生活的電力需求，是供電企業(yè)的工作出發(fā)點和落腳點。停電故障搶修的及時性、準(zhǔn)確性直接關(guān)系著供電服務(wù)保障，不斷提升停電發(fā)現(xiàn)的及時性與準(zhǔn)確性，持續(xù)強化停電管控，對于提高供電可靠性尤為重要，而目前對于停電的監(jiān)測主要聚焦于中、高壓，而對于低壓用戶的停電監(jiān)測缺少有效手段，不利于對低壓停電情況的統(tǒng)計分析及控制解決，制約了供電服務(wù)水平的提升。本文通過對現(xiàn)場低壓集抄設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改善，并且利用計量自動化系統(tǒng)實施低壓用戶停電遠(yuǎn)程監(jiān)測，從而及時掌握臺區(qū)停復(fù)電告警信息，可有效提升供電可靠性，提升客戶服務(wù)滿意度。

2 現(xiàn)狀問題

集抄設(shè)備目前主要用于電能量數(shù)據(jù)采集，但集抄設(shè)備尚不具備采集低壓用戶電能表停電事件進(jìn)行實時上報的功能，對于臺區(qū)停電事件，低壓用戶側(cè)發(fā)生停電，則低壓集抄設(shè)備無法實時采集到電能表停電事件進(jìn)行上報，導(dǎo)致低壓用戶停電監(jiān)測存在盲區(qū)，影響了停電故障搶修的及時性，并且無法形成歷史溯源數(shù)據(jù)用以進(jìn)行分析回顧及管控處理。

3.技術(shù)優(yōu)化實施

技術(shù)實現(xiàn)條件：

低壓集抄設(shè)備停電監(jiān)測及實時上送技術(shù)主要由兩部分構(gòu)成：戶表至集中器的下行通信部分及集中器上送主站的上行部分。

電能表至集中器的下行通信部分：

1.在電能表及集中器通信模塊基礎(chǔ)上增加超級法拉電容，用來維持通信模塊（采集器）停電期間短暫的工作電源，用于停電上報。

2.電能表發(fā)生停電事件，需電能表通信模塊（采集器）感知到停電事件發(fā)生，再由電能表通信模塊（采集器）上報至集中器本地通信模塊，集中器本地通信模塊上報至集中器。其中停電事件的感知可由通信模塊檢測工頻過零信號和監(jiān)測12V供電電壓跌落等方式實現(xiàn)：主要為在通信模塊基礎(chǔ)上增加載波過零檢測電路，同時配合電表給模塊提供的直流12V 進(jìn)行雙重判斷。過零檢測電路將交流電壓經(jīng)過光耦隔離引入，通過過零信號判斷有無交流電。直流12V 跌落小于閥值電壓（9V）時，作為掉電依據(jù)。兩種檢測方法可有效防止通信模塊誤報停電事件主動上報。

集中器上送主站的上行部分：

通信模塊（采集器）產(chǎn)生停電事件時，通過組網(wǎng)路徑主動上報事件信息。因上報事件的優(yōu)先級最高，路由模塊在收到電表模塊的上報事件后會優(yōu)先處理，并通過串口將事件信息傳送至集中器。集中器通過GPRS模塊上傳電表告警信息至主站。

技術(shù)試點實施情況：

根據(jù)停電風(fēng)險區(qū)域結(jié)合低壓集抄技術(shù)情況綜合考慮，選擇樂昌供電局的湖坪村臺區(qū)作為試點區(qū)域驗證。該臺區(qū)低壓集抄覆蓋率達(dá)100%，低壓集抄設(shè)備為2013南網(wǎng)規(guī)約終端及07規(guī)約智能電能，設(shè)備支持通訊模塊的互聯(lián)互通，現(xiàn)場采用微功率無線通信方案。臺區(qū)位于主城鎮(zhèn)的居民生活區(qū)和廠員工宿舍，現(xiàn)場居民生活區(qū)為一戶一表安裝在居民外墻、廠宿舍區(qū)為在每層樓梯口一個集中器表箱，臺區(qū)供電線路沿著巷子一路延伸，符合停電監(jiān)測技術(shù)實施條件。

由于原試點臺區(qū)集中器未具備停電上報功能，因此對湖坪村公用臺變集中器更換具備停電監(jiān)測功能的功能模塊，并且對臺區(qū)所屬的25戶低壓用戶表計模塊更換具備停電上報的通訊模塊。湖坪村公用臺變設(shè)備需求和接入戶表量詳見表1。

三、停電上報功能驗證

1.現(xiàn)場驗證。

通過對臺區(qū)監(jiān)測的25戶低壓用戶模擬停電操作，通過對25個低壓用戶表計端通信模塊進(jìn)行報文監(jiān)聽，模塊均產(chǎn)生一個事件上報幀，通過組網(wǎng)路徑主動上報停電信息，因上報事件的優(yōu)先級最高，路由模塊在收到電表模塊的上報事件后及時回復(fù)了確認(rèn)幀報文，集中器在接收到串口事件信息后，告警信息生成了停電異常記錄，現(xiàn)貨查詢集中器終端告警事件記錄，25戶低壓戶的停電發(fā)生時間與模擬停電操作時間一致，延時時間不足1S，相關(guān)停電記錄均可靠、完整、即時展示。

對現(xiàn)場模擬恢復(fù)上電動作，表端通信模塊同樣產(chǎn)生一個事件上報幀，集中器在接收到串口事件信息后，告警信息生成了上電事件記錄，對查詢終端告警事件，25戶低壓戶的上電恢復(fù)事件均可靠、完整展示。

2.系統(tǒng)驗證。

通過計量自動化系統(tǒng)報文監(jiān)控，集中器于模擬停電時刻上送了相關(guān)停電事件報文幀予主站，并且查詢系統(tǒng)停電統(tǒng)計及告警事件記錄，系統(tǒng)均于當(dāng)日模擬停電時刻監(jiān)控到該臺區(qū)相關(guān)監(jiān)測用戶生成了停電事件，并且系統(tǒng)統(tǒng)計的的停、上電的時間與現(xiàn)場終端記錄的時間一致。

試點臺區(qū)集抄設(shè)備更換模塊實施低壓停電監(jiān)測后，運行穩(wěn)定、可靠，暫未出現(xiàn)設(shè)備運行異常情況，集抄自動抄表率均達(dá)100%，停電監(jiān)測未影響自動抄表進(jìn)程。

通過對試點范圍內(nèi)的情況的分析，經(jīng)過對試點臺區(qū)實施低壓停電監(jiān)測部署，經(jīng)優(yōu)化過后通訊模塊滿足了停電期間短暫帶電運行及停電判斷，更換該模塊的低壓集抄設(shè)備對停電事件準(zhǔn)確、即時、可靠上報，計量自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了對低壓停電的實時監(jiān)測及統(tǒng)計的，同時，更換通訊模塊的低壓集抄設(shè)備運行可靠、穩(wěn)定，自動抄表率均達(dá)99.8%以上，經(jīng)過驗證基于計量自動化系統(tǒng)低壓停電遠(yuǎn)程監(jiān)測實現(xiàn)了全流程運轉(zhuǎn)，系統(tǒng)低壓停電遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)有效、可行。

結(jié)語

總而言之，經(jīng)過基于計量自動化系統(tǒng)的低壓停電遠(yuǎn)程監(jiān)測應(yīng)用實踐，實現(xiàn)了對低壓停電事件的遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)測，為低壓停電全方位監(jiān)控提供了智能化技術(shù)手段，可通過系統(tǒng)實時、精準(zhǔn)的定位低壓停電故障區(qū)域，同時，系統(tǒng)側(cè)形成了可追溯的停電事件大數(shù)據(jù)，為配網(wǎng)供電可靠性分析及管控提供技術(shù)保障，可進(jìn)一步提高停電故障搶修準(zhǔn)確性及及時性，提升客戶服務(wù)滿意度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉瑩瑩.中低壓供電可靠性系統(tǒng)中用戶停電管理研究.華南理工大學(xué)，2015.

[2] 吳勁輝.供電電壓監(jiān)測綜合管理系統(tǒng)的研究[D].北京：華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，2012.

[3] 梁思博.配電網(wǎng)停電影響評估的研究與應(yīng)用.華北電力大學(xué)，2017.