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摘要:隨著電力事業大力發展，電力供求關系趨于平衡，電力負荷管理系統為了適應需求側管理的要求，逐步拓展了抄表功能、預購電功能以及防竊電功能。作為一個分布式的數據采集應用系統，電力負荷管理系統終端數量較多，一般采用無線通信方式進行系統組網。由于無線通信傳輸容易受到干擾的缺點，在運行過程中可能會出現各種類型的通信故障。進行本文結合宿遷供電公司的電力負荷管理系統，對于電力負荷管理系統運行中出現的問題，運行經驗能歐給出相應的解決方案。
關鍵詞:系統故障;故障分析;運行與維護
電力負荷管理系統是一個分布式的數據采集應用系統，在運行時難免會出現一些問題，想要達到系統功能實用化的關鍵是及時地確定解決在運行中出現的各種問題。設備及系統軟件故障、通信故障等都屬于電力負荷管理系統中出現頻率較高的故障。下面我們就來詳細介紹幾種常見的故障。
1設備故障以及系統軟件故障
電力負荷管理系統中，系統軟件的作用舉足輕重，作為運行系統的核心力量，它的主要作用就是在自己安全運行的前提下，對整個系統的安全性進行保障，現有的運行管理經驗主要從以下幾方面來避免故障的發生。(1)系統的建設初期對系統軟件進行全面的測試，在系統試運行穩定后再投入正式運行。(2)在系統軟件投入運行后，禁止擅自對系統軟件進行更改和軟件升級，在系統確需進行功能拓展時，與軟件供應商進行有效的溝通，確認系統需求。(3)對軟件供應商提供的升級版本軟件進行自主的全面測試。系統建設初期是發生故障的高頻階段，而且出現的問題大多需要軟件的供應商來解決，該篇文章主要針對電力負荷管理系統中常見的通信故障和信息采集故障，進行研究并提出相應的解決方案。
2來源于系統通信的故障
隨著社會的不斷進步，我國的電力負荷管理系統一直在不斷地進行改進，縱觀已經存在的管理系統，我們不難發現，從某種程度上來說其系統類型屬于分布式數據采集系統。系統中運行在用戶側的終端設備通過230M無線信道，GPRS、CDMA公用移動通信網。由于現存管理系統的特點，提供更加快捷的數據采集方式是非常必要的，而雙向通信就很好地滿足了這一愿望?，F如今的核心信道主要是230M無線通信信道和GPRS、CDMA公用移動通信網。而網絡服務供應商主要責任是確保系統通信的可行性。電力負荷管理系統的通信方式組網使用230M無線，一般由供電公司自主建設通信基站，供電公司需要完成通信網絡的日常運行維護工作。國家無信電管理委員會為電力負荷管理系統專門分配了230M頻段的15組雙工頻點和10組單工頻點用于系統通信。電力負荷管理系統的230M無線通信采用明碼傳輸，系統不能第一時間發現問題，這樣容易使系統受到外部或內部的因素影響，從而導致通信故障。系統通信故障主要表現為系統的通信成功率突然下降，通過反復對系統數據進行數據補測仍不能達到系統數據采集要求時需要立即對系統采相應措施。系統故障主要分為兩類，一類是通信設備的故障，另一類是通信過程中受到干擾。檢查首先要看系統軟件工作是否正常，其次要看的就是，通信服務的正常運行程度，如果其中一些錯誤屬于軟件自身存在的問題，則需要向供應商及時上報，對軟件進行及時的更改升級進而達到恢復系統正常的目的。在軟件運行正常時，需要確保通信基站和電力負荷管理中心設備連接工作正常，通信基站和電力負荷管理中心之間的通信鏈路一般包括光纖、微波以及通信電纜直接連接等幾種方式。上述幾種鏈路連接都可通過在鏈路的一端自環，在另一端進行數據發送數據并比較收發數據是否一致的方式檢測通信鏈路工作是否正常。在基站設備正常工作時也要保證系統通信鏈路工作正常，而使系統通信鏈路正常運作的途徑自然少不了儀器的監測，在現如今的系統日常運行中，我們所采用的專業監測設備就是5113無線電綜合測試儀，這款測試儀可以監測許多重要的參數，例如:發射功率、信號接受靈敏度等。對設備進行日常的巡檢是保證設備正常運行的前提，日常的設備檢查能夠及時發現故障，減少出錯率，而操作團隊在最開始建造和運行系統時應該注重問題的出現頻率，將一些平時容易出現問題的設備進行系統性的備份，一旦出現系統故障，當人們不能及時更換設備的時候，系統可以自覺發現產生的問題，進行設備的更換，從而加大系統運行的可行性。來自系統內部或系統外部的干擾是一類常見的故障，它能使通信成功率大大降低。出現故障時應首先采取措施，尋找故障源頭，從根源入手才能有效地采取搓手解決出現的問題，在進行故障來源分析時，如果發現故障的成因并不是違反通訊規約所造成的，那就要對相鄰的一些同頻系統進行調查，查看是否受到了干擾。而在面臨其他系統對本系統進行的干擾時，應該著重考慮這種干擾的特點，如果這種干擾屬于偶然性干擾，則應該調查這種偶然干擾出現的原因，而如果這種干擾屬于長期存在的干擾，就需要雙方系統進行互相協商，采取的方式有更換工作頻點等等。場強儀、定向天線、GPRS定位儀、指南針、以及地區地圖能夠幫助確定故障的位置，這些有利條件都會促進提高現場的排查速率以及排查的準確度。等到基站接受到終端長發干擾后，登上基站天饋線安裝平臺確定長發終端位置。需要將場強儀調到使用信道的接收頻點，同時需要接上定向天線，360度緩慢旋轉天線方向，記錄下接收場強最大值。當干擾信號存在時需要不斷重復上述步驟，直到找到準確的信號方向在停止。同時值得注意的一點是天線周圍的視野應該是開闊的。(一般基站天線安裝點具備此條件)。在平原地區，主站天線安裝高度不是很高的情況下，若測試最大值大于30dBuV，一般可以認為干擾源(故障終端)較近，應在方圓5KM內;若信號值低于10dBuV，應在10－15KM外。對照地圖和安裝檔案，根據信號方向確定干擾源的方向和周邊用戶。宿遷供電公司電力負荷管理系統有多個基站，在排查系統內的長發干擾時可以采用直線相交的原理提高效率。方法是分別到2個或以上基站測試干擾終端的信號方向，在地圖上通過劃直線，可得出相交點，相交點附近是故障終端的重點排查區域。以2個基站為例，排查示意圖如圖1。長發終端位置基本確定后，帶上場強儀和定向天線，到達排查區域或沿選定方向進行查找。具體方法是在排查區域或指定方向沿線不斷用場強儀接上定向天線測試干擾信號，并旋轉定向天線找到最大干擾場強值修正查找路線。注意由于此時一般在地面測試，要判斷信號是否經過高樓或山丘反射。在鄰近長發終端時，如果是在郊區或用戶較少地區，往往能很快準確判斷長發終端位置;但在市區或終端密集區，此時測試點各個方向信號往往都是滿幅度(40dBuV)，需要對周邊用戶進行地毯式搜索來確定。此時可以將場強儀所接的定向天線換為儀器自帶的小天線，旋轉場強儀測試信號強度，進行輔助查找。
3數據采集故障
安裝用戶側的計量裝置，在一定程度上能夠幫助相關人員快速將信息準確的收集起來，通過用戶端的系統，因此遠程無線信道能把計量裝置采集的數據，使用系統軟件進行數據的處理和分析。系統無線通信正常的時，如果數據采集出現問題就需要到終端安裝現場進行分析和解決。如圖2所示是電力負荷管理終端和現場計量裝置的連接示意圖，終端通過RS485接口或電流環接口抄讀用戶電表內的各項數據，脈沖采集端口能有效的收集數據，同時采集電表的脈沖量，對抄表和脈沖采集數據在電力負荷管理終端，運用的處理方式是不相同的，終端采集電表內的示數需要電表的規格都是不同的，而且由于電表支持的規約不同，終端能收集電表內的電量示數、電壓、電流等瞬時數據，電壓斷相和失壓事件數據等;操作人員通過計算電表的脈沖輸出來確定脈沖量，通常一分鐘的平均功率能夠通過每分鐘采集的數據來計算，并且通過計算電表通過脈沖屬，能夠確定電表的有功電量和無功電量，在處理數據采集出現問題時，首要考慮的是數據哪種采集問題并作出相應的解決措施。電能表脈沖輸出主要分為有源輸出和無源輸出兩種。無源輸出的主要方式，發射機輸出，OC門輸出和空接點輸出是次要方式。終端在設計上分為內置12V電源和外置12V電源。脈沖輸出的方式會隨著終端電路設計的不同而進行改變，工作人員可以按照廠家提供的說明書進行接線連接。如果數據出現采集錯漏的現象，可以根據萬用表來檢測相關連接口是否處于正常連接狀態，前提是電表脈沖指示燈閃爍且電表功率不為零。終端側的接口硬件故障可通過短接脈沖采集端口的方法來檢測終端脈沖采集端口是否工作正常。在確認終端和電表的脈沖口正常的情況下，需要檢測脈沖線是否開路。在脈沖多計量一般為接線錯誤碼，接線中有功和無功的回路形成并聯，只要其中一條路導通，兩路脈沖燈均會點亮。一旦出現電表終端設計之間的兼容性極差的情況，有功脈沖就會被需要，而此時無功脈沖就會被放棄。數據采集故障中出現頻率最高的就是終端抄表失敗，因此一下是終端正常抄表注意的問題:確保正確連接終端和通信接口;準確了解電表的通信規約類型，電表的地址，通信接口參數并通過系統軟件正確設置到終端;終端軟件具備相應規約類型的電表數據處理模塊。第一步是要對電表和地址規約類型進行系統性的檢查，同時檢查終端內和參數想是否與實際的電表參數相一致，判斷在終端參數中的抄表端口是否與實際接線的終端端口一致。在確認參數設置正確的情況下終端抄表失敗一般為硬件故障或某一設備的通信規約不符合規范導致抄表失敗。負荷管理終端通?？梢酝ㄟ^終端面板或內部接口板的指示燈來判斷終端的抄表狀態，具體分析處理可參照表1進行處理。對于上述第二種情況，一般由于電表對規約的支持不好導致，在現場處理時我們根據不同的情況采取不同的處理方案。對于已經安裝在現場數量較多的電表，我們一般提供電表供終端廠家針對該類型電表進行特殊處理，在對終端軟件進行更改測試正常后對終端軟件進行本地或遠程升級。若現場該類型電表安裝數量較少則請計量部門更換電表。此外由于目前國內電表廠家繁多，部分電表廠家在產品設計時沒有完全按照相關的技術規范和通信規范進行設計。為了避免系統運行過程中新安裝電表帶來的系統性抄表問題，我們和計量部門協商，將電表與電力負荷管理終端通信兼容是電表入網的必要條件之一，對計量部門每一批次采購的電表進行測試。隨著電力負荷管理系統防竊電功能的應用，宿遷地區從2007年開始大面積安裝防竊電模塊，根據防竊電的應用需要根據DL645規范定義了防竊電抄表的擴展規約，在系統運行過程中發現部分電能表數據異常的情況。我們聯合負荷管理終端廠家、防竊電模塊和電表供應商協同分析問題，發現該型號電表的規約處理模塊存在BUG，導致表計計量誤差。電表廠家及時對電表進行了更換，避免了用戶現場的計量誤差。系統在運行時候的某一時間段，會出現數據采集不完全的現象，部分終端的數據在收集時會出現漏收的現象，而當我們處理這種問題時，動力表和單相照明表會出現在現場終端，在進行故障監測時，如果動力和電力兩個表同時出現相同的情況，都會導致數據的缺失，導致抄表失敗。在研究電表地址相關問題時，通?？梢愿鶕幖s來設定電子表的表號，通常電子表執行設置命令時，首先會檢測指定的面板按鍵，在安裝標號時，通常會根據日期來確定，早起安裝的電表號為1號。宿遷電力負荷管理系統擴展了遠程設置表號的功能，通過修改現場的電表表號可以避免出現該種問題。經過測試，出現問題的用戶現場的單相表不需要按鍵配合即可通過規約設置電表表號，因此導致遠程設置多功能電能表表號是同步更改了單相表的表號，使現場抄表失敗。
4結語
通過上述討論，電力負荷管理系統是營銷工作的核心技術，如果想要系統的正常運行，這就需要工作人員的時刻監護?，F如今，電力供求關系趨于平衡，電力負荷管理系統為了適應需求側管理的要求，逐步拓展了抄表功能、預購電功能以及防竊電功能。作為一個分布式的數據采集應用系統，電力負荷管理系統終端數量較多，一般采用無線通信方式進行系統組網。由于無線通信傳輸容易受到干擾的缺點，在運行過程中可能會出現各種類型的通信故障。因此解決系統中存在的各類故障就要根據具體的故障情況采取相應的正確措施。在管理流程上，計量部門將更換的電表及時換到維護部門，進行維護和維修。系統數據正常采集需要運行人員及時更新更換，它能夠有效保證終端的正確運行。
參考文獻:
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作者:王小勇 單位:國網宿迀供電公司
