一起用户采集电量跳变问题的原因分析

赵 燕，刘 水，赵震宇，陈克绪，黄 颖

（1.国网江西省电力科学研究院，江西南昌 330096，2.国网江西省电力公司检修分公司，江西南昌 330000）

0 引言

据南昌供电公司反映，月池路线06B、月池路线05B、月池路线04B三个台区有大批量表计电量数据抄收异常，具体表现为：1）用户正常用电，但是每天采集到的电表冻结电量值固定不变，导致计算用电量为零；2）用户正常用电，但本次采集到的电表冻结电量比上一次采集的冻结电量数值小，导致计算用电量为负值，这些现象的存在直接影响了电量的及时发行和收缴等问题。

1 台区基本情况

问题台区现场采集方式为集中器+载波采集器+485电能表，电能表绝大部分为江苏林洋的单相费控智能电能表，此表为485表，不带载波，是2011年第2批国网统一招标中标产品，遵循2009版技术规范。一个问题台区的集中器是烟台东方威思顿的2011年省公司招标产品，另外两个问题台区的集中器是南京新联2012年第4批国网统一招标的中标产品，均遵循2009版技术规范。

三个问题台区共518个电力用户，有307户出现了异常，用户总数和出现异常的用户数统计如表1所示。

表1 抄见电量异常用户统计

异常示例一：月池路线05B台区的部分异常数据如表2所示。

表2 月池路线05B台区的部分异常数据

异常示例二：月池路线05B台区，户号：0018008744，上次抄见示数5945，本次抄见示数5671，本次抄见电量-274。据此从用电信息采集系统导出该用户6月1日至7月10日每天的正向有功总能示值后发现（见图1、图2所示），其在6月1日至6月10日，正向有功总能示值一直为5671.68，6月11日跳变为5981.03，6月12日至6月18日又恢复到5671.68，6月17日跳变为5994.11。

图1 用户0018008744 6月1-17日系统正向有功总能示值

图2 用户0018008744日冻结电量随时间变化曲线

2 原因分析

2.1 初步分析及验证

为了找到问题的原因，首先从以下3个方面进行初步分析。

1）对电能表进行实时值透抄。

随机抽取用户表进行实时值透抄，发现实时值均能正常透抄，且实时电量随时间呈递增趋势，说明电能表的计量功能正常。

2）检查电能表档案信息。

在用电信息采集系统后台查看用户档案建立时间，发现三个台区电能表均建档已久，7月9号左右档案及流程未作任何变更，不存在由于换表导致的采集电量跳变问题。

3）排除上行信道及主站系统的问题。

以随机抽取到的用户0018338977为例，查看终端上送的报文，具体如下：

7月9日，集中器上送报文及主站解析如图3所示。

图3 7月9日用户0018338977数据报文及解析

7月10日，集中器上送报文及主站解析如图4所示。

图4 7月10日用户0018338977数据报文及解析

图5 日冻结电量曲线

从以上分析可知，用户0018338977的采集电量确实存在负跳变，但现场读取到的集中器中的历史数据和主站解析到的数据一致，因此可以排除上行信道及主站系统问题。

现场查看时电能表内许多天无冻结值，但用采主站系统仍然采集到了冻结电量。2009版集中抄表终端技术规范的有关规定，集中器在电能表内无冻结数据的情况下，不会返回数值给主站。

基于以上分析，初步确认采集电量跳变问题的原因是：集中器或者采集器载波模块版本问题。

在现场选取典型用户，将集中器和采集器的载波模块更换升级到最新版本，然而，模块更换后，次日采集电量依然发生了跳变异常。

2.2 进一步现场排查和原因分析

为了尽快查出问题的根本原因，到现场进行深入走访，得知三个台区的518个户表中，307个是一楼、二楼的商铺用户，剩余的211户是楼上的居民用户，而出现电量跳变异常的正是这307户商铺用户。该小区物业为了小区消防需要，自行进行了线路改装，晚上19点对所有商铺进行表前断电。

根据进一步了解到的情况，分析如下：

根据2009版电能表技术规范，电表每天日冻结时间为零点，此时异常表处于断电状态，无法产生冻结电量，且在停电错过日冻结时刻后再上电时不会补全日冻结数据。

根据2009版集中抄表终端技术规范4.8.2.1.2采集方式c）自动补抄条款规定：集中器对在规定时间内未抄读到数据的电能表应有自动补抄功能。补抄失败时，生成事件记录，并向主站报告。因此，用采系统应该只收到补抄失败事件记录，而采集不到电表里的冻结数据，这与现实情况不符，对此我们进行了更加深入的原因排查。据了解该台区涉及到的两个集中器厂家，在做具体的采集方案处理时，对2009版技术规范规定的功能，均进行了相似的拓展，具体方案如下：表在前晚停电次日再上电后，集中器把抄到的第一个实时值转存为冻结值，此后执行自动补抄时，如果抄回表内冻结值，则把之前转存的冻结值覆盖。

应该说这种拓展有一定的现实意义，也与2013版技术规范新增要求相符，但是集中器厂家忽略了一个问题，即：在进行自动补抄时没有严格按照表3所示的DL/T 645-2007《多功能电能表通信协议》备案文件的要求，没有对日冻结数据的时标进行判断，这样导致的问题是：将电表很久之前冻结的一个数据（实行19：00表前断电之前冻结的数据）覆盖了当日实时值转存的数据，因此出现了用户多日抄回电量不变的现象。

在此过程中，如果在集中器进行补抄操时如果信道状况不好，没有补抄到表内冻结值，那么实时值转存为冻结值就不会被覆盖，而此数值一定远大于表内冻结值，用采抄回的电量发生正跳变；当次日信道变好，用采抄回的又是表内的冻结值，用采抄回的电量发生负跳变。

表3 DL/T 645-2007《多功能电能表通信协议》备案文件要求

3 结论及解决措施

3.1 结论

通过一系列的技术分析，我们得出此次采集电量跳变问题的原因是：问题台区的集中器在抄读电表的日冻结数据时，缺少时标判别过程。

3.2 解决措施

请厂家对集中器内部程序作如下修改、升级表在前晚停电次日再上电后，集中器把次日抄到的第一个实时值转存为冻结值，此后执行自动补抄时，若表内有冻结值，首先要判断此冻结值的时标是否正确，如果正确则补抄并覆盖之前转存的冻结值；如果错误则放弃，采用之前转存的冻结值上报主站。如表内无冻结值则直接采用之前转存的冻结值上报主站。

目前，集中器厂家以按此要求对程序进行了修改，并进行了现场升级，升级以后采集电量跳变问题得以解决。

[1]DL/T 645-2007，多功能电能表通信协议[S].

[2]Q/GDW 1374.2-2013，集中抄表终端技术规范[S].

[3]Q/GDW 1379.3-2013，集中抄表终端检验技术规范[S].

[4]Q/GDW 374.2-2009，集中抄表终端技术规范[S].

[2]Q/GDW 379.3-2009，集中抄表终端检验技术规范[S].