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摘要:随着电力需求侧管理工作的深入,可以从电力需求侧管理的角度对电力负荷控制与监测系统进行削峰填谷,限电不拉闸。通过实时监控电力用户,对用户的用电变化情况进行监视,对欠费用户及时报警,同时对其进行停、限电控制,监测用户各时段的用电情况等,同时对用户的异常用电情况进行自动监测和记录,在一定程度上完成远程抄表,对用电预测进行分析,为电力营销环节实现自动化、网络化提供技术支撑。
关键词:负控终端 数据传输 终端故障 解决方法
1 概述
电力负荷控制与监测是一种对电力负荷进行监控、管理的综合管理信息系统,该系统充分利用了通信技术、计算机技术和自动控制技术。通常情况下,该系统由系统主站、负控终端和主站与终端间的通信信道组成。负控终端是由微处理机系统和数据传输通道组成,微处理机系统具有数据采集及处理功能,能够对用户的用电信息、供电状况、电量信息、电能表计量数据等进行采集,同时利用数据传输通道发送至系统主站。目前,负控终端可实时监测用户用电情况的功能决定着负控终端的运行维护管理水平和故障处理能力对电力营销的抄、核、收流程的畅通和可靠起到举足轻重的作用。
2 常见故障运行分析和解决方法
2.1 工作电源故障 运行分析:在造成负控终端掉线的故障现象中,电源因素是比较常见的,少数用户具备主用和备用两条线路供电,当用户选择某条线路供电时,另一条线路因停电造成终端失去工作电源。还有当用户因生产负荷减产或停产而检修电气设备进行了进线柜停电操作时,主表和分表的负控终端因此失去工作电源。终端的工作电源是提供终端模块在数据传输和通讯期间的唯一电源,电源电压的骤降和失去将有可能造成模块某些器件异常运行,导致终端掉线或死机。
解决方法: 在用户多台变压器供电时,特别是小区应将终端电源线安装在低压总路开关出线端,这样不论客户怎样倒换变压器,终端都始终有工作电源,作业人员都应熟悉掌握所有安装、维护终端。安装在计量柜内的高压表负控终端,安装接线时应接入A、B、C三相电压,如遇任意一相电压异常时,其余两相电压仍可提供工作电源。双回路电源的用户,在安装条件具备时,两台负控终端分别接入主用和备用表计的485通讯线,保证终端上线率达到100%。尽量保证安装到现场的负控终端工作电源取自用户正常、不间断的220V工作电源。
2.2 终端天线故障 运行分析:负控终端的通信性能直接受到天线好坏的影响。当信号强度过弱时,即使负控终端有信号也容易发生掉线现象。通常情况下,当信号质量返回值在20~31范围内时,数据传输的稳定性才能保证。所以,将天线的位置设计安装好,在一定程度上使信号质量返回值超过20。
解决方法:在制作过程中,检查天线振子、高频电缆头及馈线入户处的连接和封装工艺是否到位;或者高频头在制作过程中,铜销是否处理干净,高度不够,或者前方有阻挡、有干扰等。安装天线的位置尽量往外,最好在机壳外安装天线,进而在一定程度上有利于天线接收信号。在出厂设计时,天线与终端电路接口的特性阻抗相匹配,减少信号反射,保持信号良好。
2.3 无线模块故障 运行分析:无线模块分为普通应用型和工业型两类。在对系统通信质量影响方面,无线模块在射频指标、网络兼容性和网络协议的一致性等方面比较大。仅2011年上半年,黄石供电公司高供高计专变客户的终端模块升级维修121次,其中模块硬件故障维修42次,模块软件升级79次。现场观察已经损坏的模块,上电后,NET灯红色和绿色交替不停的闪烁,模块嵌入终端后,终端显示界面出现拨号无响应字样。
解决方法:选择无线模块时,射频指标、网络兼容性和网络协议的一致性是主要的考虑对象。Sony Ericsion的GR47模块是国内少数负控终端生产厂家的主要选择。GR47模块属于工业级模块,在一定程度上能够满足负控终端工作应用的环境,并自带TCP/IP协议栈,系统开发的速度得到极大的满足。在自购和自备负控终端备品备件时,必须提出订货的技术协议,并在负控终端到货后验收环节增加元器件清单检查比对项目,从质量保证环节约束生产厂家选择工业型模块。
2.4 计量表计485通讯口故障 运行分析:计量表计的RS485接线极性错误,脉冲线的接线错误,计量表计的485通讯口输出数据异常。现场对负控终端的故障处理中发现,低压分表的485通讯口故障现象比较常见的有三种:①表计485通讯口测试有直流电压值,并且在3.5V以上,数据采集不成功;②表计485通讯口测试直流电压值过低,低于2.6V以下,数据采集成功。③表计485通讯口抄读测试显示,无数据被召测,怀疑内部485工作回路损坏。
解决方法:①简易操作的方法是使用万用表的直流电压档进行485通讯口输出电压值测试,无电压值可初步判断内部485工作回路工作异常。有电压值且幅值大小过低时,可使用红外抄读手持便携掌机进行抄读数据检测,无抄读数据显示。可判断485通讯口故障。②抄表成功的关键是正确接入电能表RS485和脉冲线,采用屏蔽双绞线作为连接电能表RS485信号线,电能表端屏蔽层应可靠接地,其极性通过二次线材的颜色加以区分。③主站下发的表计的出厂编号、表地址、表规约、表类型、通讯端口号、速率等配置参数进行核实。
2.5 通讯网络故障 运行分析:通讯网络系统分为空闲状态、就绪状态和准备状态三种状态。网络资源的有限和信号覆盖区域的不同,负控终端的采集数据无法传输,终端显示掉线。
解决方法:最好通过运营商增加基站或提高发射功率的方式,解决网络信号不好的问题,尤其消除有些地方偏僻,或处于地下室运行环境,在一定程度上给安装负控终端的地方信号覆盖带来影响。也可以在安装条件具备时,将终端安装在通信信号强的区域或通信网络已覆盖的区域或者加装运营商的“通信宝”增强通讯信号。或者开通运营商的3G服务功能,通过3G支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术,来提高终端远程抄表和实时监测能力。 2.6 负控终端故障 运行分析:电源安装点是直接影响终端是否能正常工作的关键要素。在客户倒换变压器时,可能导致终端失去工作电源。在选择100/220V电源时,错选100V电源,终端表面看完全正常,但实际测试为100V,影响主板、电源、电台的正常工作,在220V电压断零线的情况下,利用万用表测出故障原因,终端地址和主站、行政区域码设置不当也能导致终端通讯故障,终端的接地线比较重要,安装不当可能导致终端在雷击时,电源被击坏,主板被击穿,无法正常工作。
解决方法:新装负控终端前进行现场勘查,确定最佳的终端安装位置和选取的工作电源。工作电源的基本原则是不断电,保证终端工作电源长期提供。220V工作电压的负控终端电源接在低压总路开关出线端,不论客户怎样倒换变压器,终端都始终有工作电源。100V工作电压的负控终端电源接入三相电源,保证一相电源故障时,另外一相电源可以正常供电。
2.7 终端跳闸信号误动作 运行分析:终端“误跳”的原因主要来自于电磁干扰和未按时充值费用。很多“误跳”现象是由于用户未按期缴纳费用,或缴纳费用后主站参数未及时更新下达,导致主站系统判断该户欠费,进行远传控制跳闸。而电磁干扰原因绝大多数是因为终端设备设计不合理,抗干扰能力差,极个别是因为计量表计、负控终端的现场运行环境恶劣,电磁辐射超标。
解决方法:改善提高终端硬件设备的抗干扰能力,同时运用软件功能,在某一定时间内,终端连续二次或三次收到主站跳闸命令后,再执行“跳闸”命令,这样可以杜绝或减少误跳现象。同时也需要对负控终端的安装接线和跳闸信号的安装接线进行统一规范,要杜绝出现“误跳”,主站系统人员和营业管理单位及运行维护单位的工作人员及时沟通反馈,按运行维护工作流程进行排除故障。
3 总结
负控终端的故障现象和频繁操作说明负控终端设备的硬件设备工艺和软件通讯参数都在发展阶段,其性能的稳定性暂时不能和电能表的稳定性能进行比较,客观上负控终端存在发展适应期,但是主观上作为计量人员,应通过加快和完善负控终端的实验室检测逐步检查终端的性能测试和功能测试是否满足设计生产标准,只有建立起实验室检测、现场维护和主站监测三位一体的工作体系,才能更好促进和改善负控终端的各种功能的开发使用,使其成为电力营销流程中必不可少的技术支撑。
参考文献:
[1]陈宇.浅论电力系统运行中的短路故障与短路电流计算[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010(09).
[2]熊晓勇.基于电力系统输电线路行波数据技术的故障测距方法应用研究[J].价值工程,2011(33).
[3]何宏群.新投运充油电气设备油中溶解气体分析[J].铁道技术监督,2010(01).
关键词:负控终端 数据传输 终端故障 解决方法
1 概述
电力负荷控制与监测是一种对电力负荷进行监控、管理的综合管理信息系统,该系统充分利用了通信技术、计算机技术和自动控制技术。通常情况下,该系统由系统主站、负控终端和主站与终端间的通信信道组成。负控终端是由微处理机系统和数据传输通道组成,微处理机系统具有数据采集及处理功能,能够对用户的用电信息、供电状况、电量信息、电能表计量数据等进行采集,同时利用数据传输通道发送至系统主站。目前,负控终端可实时监测用户用电情况的功能决定着负控终端的运行维护管理水平和故障处理能力对电力营销的抄、核、收流程的畅通和可靠起到举足轻重的作用。
2 常见故障运行分析和解决方法
2.1 工作电源故障 运行分析:在造成负控终端掉线的故障现象中,电源因素是比较常见的,少数用户具备主用和备用两条线路供电,当用户选择某条线路供电时,另一条线路因停电造成终端失去工作电源。还有当用户因生产负荷减产或停产而检修电气设备进行了进线柜停电操作时,主表和分表的负控终端因此失去工作电源。终端的工作电源是提供终端模块在数据传输和通讯期间的唯一电源,电源电压的骤降和失去将有可能造成模块某些器件异常运行,导致终端掉线或死机。
解决方法: 在用户多台变压器供电时,特别是小区应将终端电源线安装在低压总路开关出线端,这样不论客户怎样倒换变压器,终端都始终有工作电源,作业人员都应熟悉掌握所有安装、维护终端。安装在计量柜内的高压表负控终端,安装接线时应接入A、B、C三相电压,如遇任意一相电压异常时,其余两相电压仍可提供工作电源。双回路电源的用户,在安装条件具备时,两台负控终端分别接入主用和备用表计的485通讯线,保证终端上线率达到100%。尽量保证安装到现场的负控终端工作电源取自用户正常、不间断的220V工作电源。
2.2 终端天线故障 运行分析:负控终端的通信性能直接受到天线好坏的影响。当信号强度过弱时,即使负控终端有信号也容易发生掉线现象。通常情况下,当信号质量返回值在20~31范围内时,数据传输的稳定性才能保证。所以,将天线的位置设计安装好,在一定程度上使信号质量返回值超过20。
解决方法:在制作过程中,检查天线振子、高频电缆头及馈线入户处的连接和封装工艺是否到位;或者高频头在制作过程中,铜销是否处理干净,高度不够,或者前方有阻挡、有干扰等。安装天线的位置尽量往外,最好在机壳外安装天线,进而在一定程度上有利于天线接收信号。在出厂设计时,天线与终端电路接口的特性阻抗相匹配,减少信号反射,保持信号良好。
2.3 无线模块故障 运行分析:无线模块分为普通应用型和工业型两类。在对系统通信质量影响方面,无线模块在射频指标、网络兼容性和网络协议的一致性等方面比较大。仅2011年上半年,黄石供电公司高供高计专变客户的终端模块升级维修121次,其中模块硬件故障维修42次,模块软件升级79次。现场观察已经损坏的模块,上电后,NET灯红色和绿色交替不停的闪烁,模块嵌入终端后,终端显示界面出现拨号无响应字样。
解决方法:选择无线模块时,射频指标、网络兼容性和网络协议的一致性是主要的考虑对象。Sony Ericsion的GR47模块是国内少数负控终端生产厂家的主要选择。GR47模块属于工业级模块,在一定程度上能够满足负控终端工作应用的环境,并自带TCP/IP协议栈,系统开发的速度得到极大的满足。在自购和自备负控终端备品备件时,必须提出订货的技术协议,并在负控终端到货后验收环节增加元器件清单检查比对项目,从质量保证环节约束生产厂家选择工业型模块。
2.4 计量表计485通讯口故障 运行分析:计量表计的RS485接线极性错误,脉冲线的接线错误,计量表计的485通讯口输出数据异常。现场对负控终端的故障处理中发现,低压分表的485通讯口故障现象比较常见的有三种:①表计485通讯口测试有直流电压值,并且在3.5V以上,数据采集不成功;②表计485通讯口测试直流电压值过低,低于2.6V以下,数据采集成功。③表计485通讯口抄读测试显示,无数据被召测,怀疑内部485工作回路损坏。
解决方法:①简易操作的方法是使用万用表的直流电压档进行485通讯口输出电压值测试,无电压值可初步判断内部485工作回路工作异常。有电压值且幅值大小过低时,可使用红外抄读手持便携掌机进行抄读数据检测,无抄读数据显示。可判断485通讯口故障。②抄表成功的关键是正确接入电能表RS485和脉冲线,采用屏蔽双绞线作为连接电能表RS485信号线,电能表端屏蔽层应可靠接地,其极性通过二次线材的颜色加以区分。③主站下发的表计的出厂编号、表地址、表规约、表类型、通讯端口号、速率等配置参数进行核实。
2.5 通讯网络故障 运行分析:通讯网络系统分为空闲状态、就绪状态和准备状态三种状态。网络资源的有限和信号覆盖区域的不同,负控终端的采集数据无法传输,终端显示掉线。
解决方法:最好通过运营商增加基站或提高发射功率的方式,解决网络信号不好的问题,尤其消除有些地方偏僻,或处于地下室运行环境,在一定程度上给安装负控终端的地方信号覆盖带来影响。也可以在安装条件具备时,将终端安装在通信信号强的区域或通信网络已覆盖的区域或者加装运营商的“通信宝”增强通讯信号。或者开通运营商的3G服务功能,通过3G支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术,来提高终端远程抄表和实时监测能力。 2.6 负控终端故障 运行分析:电源安装点是直接影响终端是否能正常工作的关键要素。在客户倒换变压器时,可能导致终端失去工作电源。在选择100/220V电源时,错选100V电源,终端表面看完全正常,但实际测试为100V,影响主板、电源、电台的正常工作,在220V电压断零线的情况下,利用万用表测出故障原因,终端地址和主站、行政区域码设置不当也能导致终端通讯故障,终端的接地线比较重要,安装不当可能导致终端在雷击时,电源被击坏,主板被击穿,无法正常工作。
解决方法:新装负控终端前进行现场勘查,确定最佳的终端安装位置和选取的工作电源。工作电源的基本原则是不断电,保证终端工作电源长期提供。220V工作电压的负控终端电源接在低压总路开关出线端,不论客户怎样倒换变压器,终端都始终有工作电源。100V工作电压的负控终端电源接入三相电源,保证一相电源故障时,另外一相电源可以正常供电。
2.7 终端跳闸信号误动作 运行分析:终端“误跳”的原因主要来自于电磁干扰和未按时充值费用。很多“误跳”现象是由于用户未按期缴纳费用,或缴纳费用后主站参数未及时更新下达,导致主站系统判断该户欠费,进行远传控制跳闸。而电磁干扰原因绝大多数是因为终端设备设计不合理,抗干扰能力差,极个别是因为计量表计、负控终端的现场运行环境恶劣,电磁辐射超标。
解决方法:改善提高终端硬件设备的抗干扰能力,同时运用软件功能,在某一定时间内,终端连续二次或三次收到主站跳闸命令后,再执行“跳闸”命令,这样可以杜绝或减少误跳现象。同时也需要对负控终端的安装接线和跳闸信号的安装接线进行统一规范,要杜绝出现“误跳”,主站系统人员和营业管理单位及运行维护单位的工作人员及时沟通反馈,按运行维护工作流程进行排除故障。
3 总结
负控终端的故障现象和频繁操作说明负控终端设备的硬件设备工艺和软件通讯参数都在发展阶段,其性能的稳定性暂时不能和电能表的稳定性能进行比较,客观上负控终端存在发展适应期,但是主观上作为计量人员,应通过加快和完善负控终端的实验室检测逐步检查终端的性能测试和功能测试是否满足设计生产标准,只有建立起实验室检测、现场维护和主站监测三位一体的工作体系,才能更好促进和改善负控终端的各种功能的开发使用,使其成为电力营销流程中必不可少的技术支撑。
参考文献:
[1]陈宇.浅论电力系统运行中的短路故障与短路电流计算[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010(09).
[2]熊晓勇.基于电力系统输电线路行波数据技术的故障测距方法应用研究[J].价值工程,2011(33).
[3]何宏群.新投运充油电气设备油中溶解气体分析[J].铁道技术监督,2010(01).