臺區戶表變關系智能識別裝置設計

潘 帆，黃身增，曾爭榮，游建章，林煒超

（國網福建省電力有限公司漳州供電公司，福建 漳州 363000）

0 引 言

臺區線損作為供電企業的重要經濟技術指標，是企業管理水平的綜合體現，是促進配網精細化管理的重要手段。臺區戶表變關系的準確性是臺區線損精準計算的前提，是保障線損數據真實性的重要基礎。目前，電力基層對變表隸屬關系和戶表隸屬關系的識別主要以人工為主，存在如下兩類問題[1-3]。（1）傳統的臺區用戶核查需要人工到現場逐個表箱進行核查，耗時費力且低效，存在工作量大，核查難的問題，特別是纜化線路辨識十分費勁。（2）核查方法采用瞬間停電法，該方法對表計的質量、停送電間隔、現場用戶服務等要求較高，還會產生無法分析的數據，還需要人工現場二次核查，同時瞬間停送電對供電質量影響較大，存在用戶投訴和損壞用戶家用電器的風險，無法頻繁使用。針對這些問題，開發了該智能識別裝置，可以提高用電檢查的工作效率和企業效益。

1 戶表變識別裝置的設計要求

戶表變識別裝置包括變表關系識別裝置和戶表關系識別裝置，該裝置可以頻繁使用，不影響用戶正常用電，同時不需要逐個表箱核對，可一次性全部識別有電氣物理連接關系的變表對應關系，實現識別臺區下安裝的所有電表，還能正確區分戶表隸屬關系。系統的硬件包括尋表儀和發射器，分兩種場景使用。（1）變表關系識別：裝置進行變表關系識別時，把尋表儀接在臺區集中器處的A、B、C、N四條線上。通過電力線載波通信，執行尋表算法流程，實現自動收集臺區內的所有電表表號，并進一步識別出電表所在相線，將表號以及表相顯示在顯示器上。（2）戶表關系識別：裝置進行戶表關系識別時，將具有載波模塊的發射器放在用戶家中，不斷發射該用戶房間號，尋表儀在該用戶電表出線處進行接收，若接收到該房間號，則可以確定戶表隸屬關系，并顯示在人機界面上。

2 戶表變識別裝置的硬件設計

裝置的硬件結構如圖1、圖2所示。尋表儀采用的主要硬件有：SC20-CE控制器，是一款基于高通平臺、運行安卓操作系統的工業級高性能4G智能模塊；SSC1668路由載波模塊；5.5英寸觸摸屏和TFTLCD顯示屏。發射器的主要硬件有：STM32F103控制器、HPLCS1667載波模塊及藍牙模塊等。

3 戶表變識別裝置的軟件設計

3.1 變表識別裝置

尋表儀主要功能是尋找當前臺區的所有電表，獲取電表號以及電表所在的相線，并將獲取的表信息顯示在人機界面上。尋表儀主要包括MCU、電力載波路由器等組件，MCU通過串口與電力載波路由器進行交互，通信協議為1376.2集中器本地通信模塊接口協議，路由器與電表之間通信協議為DL/T645-2007協議。

圖1 發射器硬件結構圖

圖2 尋表儀硬件結構圖

尋表算法流程如下。

（1）MCU向路由器發送路由暫停命令，停止路由主動模式抄表流程。

（2）MCU向路由器發送參數區初始化命令，清空路由器中的檔案信息。

（3）進行檔案同步，將資產表號文件的所有表號添加到路由器中。

（4）發送重啟命令，啟動抄讀流程，并等待抄讀數據。

（5）當MCU接收到“路由請求抄讀內容”報文時，MCU返回“路由請求抄讀內容”，當已接收到“上報抄讀數據”報文時，將抄讀標志設置為“抄讀成功”；當未接收到“上報抄讀數據”報文時，將抄讀標志設置為“可以抄讀”。

（6）當MCU接收到“上報抄讀數據”的報文時，返回確認報文，對抄讀數據進行處理，將抄讀數據中表號添加到已尋到的表號數據中，查看抄到數據中表相位信息，若為0，表示未獲取該表所在相位；為1，表示表的相位為A；為2，表示表的相位為B；為3，表示表的相位為C。若獲取到表的相位，將該表號添加到對應相位的表號數據中。

（7）當MCU接收到抄表結束的報文，則說明臺區的所有電表路徑已構建完成，向路由器發送啟動相位識別功能廣播報文，路由器收到報文后，進行廣播。這時廣播沿構建好的路徑向每一個電表發送該報文，電表接收到該報文后，向路由器發送對應的電表所在相位，然后路由器發送MCU。

（8）當用戶在人機界面上查看尋到的全部表號以及各相線的表號時，將已尋到的表號數據以及各相線的表號數據發送到人機界面進行顯示。

3.2 戶表識別裝置

戶表識別裝置是尋表儀與發射器進行配合使用。發射器插在用戶家里的插座上，通過載波發射設置好用戶信息。尋表儀在用戶電表出線端接收信息，通過是否可以接收到發射器發射出來的用戶信息來核查戶表隸屬關系。

戶表識別的主要算法流程如下。

（1）MCU向路由器發送路由暫停命令，停止路由主動模式抄表流程。

（2）MCU向路由器發送參數區初始化命令，清空路由器中的檔案信息。

（3）將發射器載波模塊地址添加到路由器中。

（4）發送重啟命令，啟動抄讀流程，并等待抄讀數據。

（5）當MCU接收到“上報抄讀數據”的報文時，返回確認報文，對抄讀數據進行處理，從抄讀數據中提取出房間號，顯示到人機界面上。

（6）當MCU接收到“路由請求抄讀內容”報文時，MCU返回“路由請求抄讀內容”，若已經接收到其中的抄讀標志設置為“可以抄讀”。

4 應用案例

利用該儀器對某小區的變表關系進行識別，該臺區下共有49戶電表，最終測試結果為全部抄到，與電力公司管理系統的數據一致。電表資產號為：

010130907288，010130910349，010131318264，010130906924，010130910440，

010130897710，010130898425，010130896265，010130904019，010130910347，

010130905709，010130910348，010131545447，010130909769，010130912729，

010130903454，010130913567，010130896260，010131317978，010130904016，

010130898408，010130907294，010130910362，010130909762，010130913120，

010130896919，010130904013，010130904360，010130912849，010130904840，

010130898071，010130909093，010130912520，010130912526，010130912338，

010130910434，010130912337，010130904368，010130909094，010130912331，

010130907296，010130896261，010130898943，010130896421，010130897058，

010130896415，010130908866，010127592033，010127588254。

5 結 論

該設備人機界面友好，操作簡單易懂。在使用過程中設備工作正常，整體達到預期效果。臺區線損作為供電企業的重要經濟技術指標，是企業管理水平的綜合體現，是促進配網精細化管理的重要手段。臺區變表、表戶關系的準確性是臺區線損精準計算的前提，是保障線損數據真實性的重要基礎。通過該智能識別裝置，可以提高用電檢查的工作效率，提高供電企業的經濟效益，具有很好的推廣應用前景。