计量自动化系统的建设与维护管理探讨

卢锡鸿

摘  要：供电企业要充分发挥计量自动化系统的作用，就要不断加强对其建设和维护管理，尤其要重视对系统终端装置的维护工作。按照南方电网信息系统建设管理规定和计量自动化系统终端故障处理的要求，对计量自动化系统的建设与维护管理进行了探讨。

关键词：电力系统;计量自动化系统;终端装置;故障处理

中图分类号：TM76               文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.035

当前电网建设正朝着大容量、高性能、网络化的方向发展，各类用户电能计量点不断增多，这对电能计量工作提出了更高的要求。为了解决以上问题，我国很多地方都建立并应用了计量自动化系统。这对提高计量工作的质量和效率、帮助供电企业处理需求侧信息、分析市场、预测未来等具有积极的意义。

然而，计量自动化系统在改善传统人工计量工作效率低下、准确度低等缺点的同时，其建设和维护管理中也暴露出了一些问题，限制了其作用的有效发挥，甚至存在安全隐患。因此，为了充分发挥计量自动化系统的作用，按照南方电网信息系统建设管理规定和计量自动化系统终端故障处理的要求，探讨了系统建设和维护管理的重要意义。

1  计量自动化系统的建设

计量自动化系统实质上是对早期相互独立的变电站遥测、电力负荷管理、配变监测以及低压集抄等应用系统经过整合和构建而统一建立起来的，它的建设实际上是对相关子系统的建设和整合。计量自动化系统应用模型如图1所示。

图1  计量自动化系统应用模型

1.1  变电站遥测子系统的建设

因为一些历史原因，当前变电站中使用的电能表计来自不同的厂家，这给自动抄表工作带来了不便。因此，在建设变电站遥测系统时，应尽可能地采用抄表通道多且支持多表计数据采集的系统终端。目前广泛应用的FSK载波专线传输通道由于技术和传输速率等原因已经逐渐不能满足稳定性和及时性的需求，为了提高电能表计数据采集的质量和效率，提高采集数据的传输速度，应该在变电站遥测终端与主站间建立以太网专线，以提高信息传输的质量和效率。

1.2  电力负荷管理子系统的建设

随着信息处理技术、计算机网络技术和自动化技术的快速发展，大客户负荷管理系统得以兴起，如图2所示。它通过采集客户侧的电量信息，将抄表与原有的负荷管理系统有机结合起来，实现了对客户信息的监控与管理，大大提升了用电监测

和负荷管理的水平。电力负荷管理系统由主站系统、客户侧终端、智能计量表计以及它们间的数据通信网络组成，能够按照用电需求的波动情况进行灵活管理，该系统采集的电量通常占一个制造业城市用电量的70%以上，对这些电量及负荷数据的进一步深化应用是很有必要的，例如在用电高峰期时，电力负荷管理系统可以对大客户的用电信息进行采集，并在超出规定用电量后及时通知其主动降低用电量，在严重超出规定用电量的情况下，还可以通过远程控制的方式跳闸断电，从而实现对工业耗电大户用电量的有效限制，以保障整个电网的顺利运行。

图2  大客户负荷管理系统

1.3  配变监测子系统的建设

建设配变监测系统时，重点在于建设主站系统与配变监测终端间的数据通信网络。当前主要采用无线通信网络技术来实现主站系统与配变监测终端间的通信。通过配变监测子系统的建设和应用，可以及时发现和处理监测线路上各测量点的实时运行情况，为故障记录和处理、线损分析、电量分析、电流不平衡分析等应用功能提供数据基础。

1.4  低压集抄子系统的建设

建设低压集抄子系统时，主要采用低压载波或485总线技术等通信方式来实现对台区下低压用户用电量的自动采集、存储、传输和处理。该子系统不仅能够向计量自动化系统提供高质量的电量和电力数据，还有效缩短了抄表时间，提高了台区线损的准确度，对于窃电现象也能够进行有效的监控和查处。

2  终端的常见故障及处理方法

2.1  终端不能采集电表数据

在现实中，影响系统终端的因素有很多，主要可以总结为以下三个方面：①硬件因素，主要包括终端的RS-485通信接口故障、无电压或电压低，电能表的RS-485通信接口故障、无电压或电压低，通信线断线或水晶头压接不良;②参数设置因素，主要包括系统终端测量点的参数设错、系统终端的RS-485通信接口的通道号设错等;③人为因素，指因人为失误造成的故障，例如通信线极性接反、终端装置或电子式电能表的RS-485端口接错位或接反。

故障处理方法：首先，检测终端装置的计量点参数，包括终端里相对应的电表参数（表地址、波特率、规约、数据位、停止位、校验位等）与现场电表参数是否一致。其次，检查系统终端与电子式电能表的RS-485通信功能，用万用表测量电子式电能表和终端装置的RS-485接口是否有电压。正常情况下，RS-485通信接口的输出电压在1.5～4.5 V之间，如果测量结果为无电压或电压异常，则可以初步判断为终端装置或电子式电能表的RS-485通信接口有问题。此时，可以通过使用电子式电能表生产厂家提供的读表软件或掌机在电表的RS-485通信接口上读取电表的数据，如果可以读到电表的数据，则证明电表的RS-485通信接口没有问题;反之;则是电表的RS-485通信接口存在故障。

2.2  终端不能上线

计量自动化系统安装在用户侧的终端按照通讯方式可以分为通过PSTN网络上线和通过无线网络上线两类。使用PSTN网络的终端主要用于电厂或一些专线用户，对于这种终端不能上线的故障，可以通过以下三个步骤进行检测：①检查通讯参数设置是否正确。②检查PSTN网络通信是否正常。用万用表测量PSTN通信通道的电压是否在45～52 V之间，或接上电话机检查能否正常打入和打出电话。③防雷器是否正常。用万用表测量经防雷器PSTN通信通道的电压是否在45～52 V之间。对于通过无线网络上线的终端装置而言，可以通过以下三个步骤对其不能上线的故障进行检测：①安装原因。检查SIM或UIM卡是否接触良好，有无天线松动或安装不到位的情况存在。②无线网络运营商的问题。如果无线网络运营商的信号覆盖质量较差或覆盖网络出现问题，也可能导致终端无法上线。③检查参数设置是否正确，主要检查主站通道与通讯参数的设置是否正确，终端逻辑地址是否存在设置错误的问题等。

故障处理方法：检查系统终端通讯参数的设置是否正确;检查系统终端的通讯模块是否正常;检查SIM卡是否存在接触不良或出现氧化;检查现场的无线网络覆盖质量，如果信号质量不佳，则需考虑更换外置天线或移动天线位置，必要时，可以加装信号放大器。

2.3  系统终端黑屏或白屏

对于系统终端黑屏或白屏故障，应首先测量外接交流和直流电压有没有接入到装置，如果接入，则可以初步判断为装置本体故障，需要对其进行更换或维修。

3  加强系统建设和维护管理的措施

3.1  加强故障的在线监测

加强计量自动化系统监测系统的建设，并对系统的告警功能不断进行优化，提高告警的准确率，提高计量系统终端远程巡检效率，确保终端装置一旦出现故障就可做到精确定位，以及时排查故障隐患，从而最终确保用电现场数量庞大的电能计量装置可以稳定、可靠地运行。

3.2  加强对终端装置的管理

计量自动化系统终端装置的维护管理应该始终贯彻“预防为主，防治结合”的原则。首先，要保证终端装置的可靠性和准确性，加强对系统终端的维护管理，对故障装置要做到早发现、早排除，并及时更换老旧的终端装置。其次，要确保终端装置处于正常的工作环境下。因为磁场、静电和灰尘等因素会降低电能计量装置的准确性，所以要定期检查其工作环境，以确保终端装置的工作环境符合标准。最后，要严格把控终端装置的购买程序。供电企业在采购电能计量装置时，必须选择具有一定知名度和拥有良好信誉的生产厂家的产品，在具体采购时，还要与厂家签订权责明确的购买合同。对于购买到的电能计量装置，供电企业在接收前必须要对产品进行严格的抽样检查，检查合格后方可收货，否则在大批终端安装运行之后才发现缺陷，就会浪费大量人力、物力去消缺。

3.3  统一终端的规格

尽量统一终端及其配件的规格，保证维护时配件的通用，在现有条件下可以尽量减少一个片区内的终端种类。

4  结束语

伴随着电网的快速发展，计量自动化系统越来越普及，并随着计算机技术和信息网络技术的发展而不断改进，该系统已然在我国的电力系统中发挥着不可小觑的作用。供电企业要充分发挥计量自动化系统的作用，就要不断加强对其的建设和维护管理，尤其要重视对现场终端装置的维护工作。这种维护工作可以提高全局的现场信息采集的自动化程度，可以起到事半功倍的作用。

参考文献

[1]陈富周.浅谈供电企业电能计量自动化系统的建设[J].现代制造，2012（9）：164-165.

[2]李朔宇.计量自动化系统建设现状及运维方法研究[J].中国科技纵横，2010（22）：294-295.

[3]郭俊，谢朋宇.电能计量自动化系统的建设与维护管理探讨[J].通讯世界月刊，2013（14）：79-81.

[4]王丽昉.计量自动化系统的建设和应用[J].电气技术，2011（10）：72-74.

[5]陈湛润.电能计量自动化系统在配网维护中的应用[J].硅谷，2013（23）：54-55.

〔编辑：王霞〕

Discussion on the Construction and Maintenance Management of Measurement Automation System

Lu Xihong

Abstract： The power supply enterprise should make full use of the function of the measurement automation system; we must strengthen its construction and maintenance management continuously， especially pay attention to the maintenance work of the system terminal equipment. According to the requirements of the construction management and the terminal fault of the measurement automation system， the construction and maintenance management of the measurement automation system are discussed.

Key words： power system; metering automation system; end device; fault handling