基于智能集中器的用电信息采集高效运维探究

周清华，陈 明，严 童，唐 啸，姚亦章

(国网上海市电力公司市南供电公司，上海 200233)

基于智能集中器的用电信息采集高效运维探究

周清华，陈 明，严 童，唐 啸，姚亦章

(国网上海市电力公司市南供电公司，上海 200233)

以采集运维工作的“智能研判”为出发点，提出了一套基于智能采集终端的高效运维方案。在本地通信中该智能终端主要通过分析通信节点路径和相位(载波)、执行时间，比对台区抄表路径拓扑图和台区生产管理系统(PMS)图等找出通信的薄弱环节，智能分析和筛选电能表抄读问题的最大可能性，有益于降低运维人员的技术门槛。

智能运维；载波节点路径和相位；PMS图;薄弱环节

目前，国网智能电网基本达成全网覆盖，抄表成功率能达到96%及以上。这就对进一步提高抄表成功率，即漏抄读电表的运行维护有了新的指标和需求[1-3]。如何判断和解决漏抄读电表发生的问题，或者说如何形成一个便捷有效、技术门槛低的运维方式，也是急切需解决的问题。

现有的抄表运维中采用排除法进行作业，不仅效率低而且依赖于终端、载波、电表厂家的最终判断和问题解决。考虑能否让制造厂家在设备中增加自检方法或提供通信数据，通过计算机进行数据分析来减少人员工作和技术门槛。本文利用载波厂家的通信信道，研究如何通过增加载波信道的自检和通信数据，实现由计算机分析停电运维问题以达到采集高效运维的目的。

1 基于智能集中器的用电信息采集方案

1.1 智能终端通信模式

智能终端在本地下行通信中，对收发1376.2报文实际均有记录，只是目前没有相应的协议支持获取该数据。通过扩展一个对下行载波收发报文的记录功能，智能终端可以提供比较详细的信道通信状态，进行载波通信分析或侧面分析其他问题[4-6]。

通过载波报文成功率，可以直接判断该电表是否存在载波信道通信问题，对载波成功率满足平均值的可以直接排除载波通信问题。

同一类电能表每一日抄读数据项是固定的，即抄读报文的成功次数应该是固定的，若发生该数据不一致，可以得到该只电表档案归类存在错误或是终端执行存在错误。

1.2 本地通信精准定位薄弱环节

本次研究的是支持带有路径组网的载波通信方式。这种通信方式中，每一个通信节点均会有初级、末级和中继节点的概念，有完整的抄表通信拓扑结构，这就是本地通信精准定位薄弱环节及其解决方案构思的研究基础。在此抄表拓扑结构的基础上，通过让载波路由记录每个通信节点组网时的失败次数，可以比较直观地得到在载波抄表拓扑结构中，每一个通信节点的通信能力，从而得到载波通信薄弱环节所在。

在解决该载波通信能力问题时，可以结合生产管理系统(PMS)台区物理结构拓扑图，通过寻找在物理结构中，该通信节点的接线方式，前后物理位置的上下级节点的位置和接线，来决定解决方式。如在物理位置的上级节点处，安装三相采集器来增加抄表路径；或是上级物理节点和抄表路径节点一致并且唯一时，采用增加采集器发送功率等解决方式。

2 用电信息采集高效运维方案具体内容

智能终端统计下行RS-485信道和载波信道的通信信道信息，记录本次执行通信的发送和响应次数、本次通信的通信节点路径和相位(载波)、本次通信的执行时间等。通过横向对比所有的抄读次数和时间，可以筛选出通信能力明显低于平均值的RS-485节点，进而到现场检查是否存在RS-485干扰源或是该电表RS-485通信能力是否存在问题。主站系统获取通信信道信息，结合采集器下电表的归属关系和台区PMS图，分析是否通信信道存在问题，并给出处理方式。

针对带路径抄读的载波方式，可以通过本地抄表路由中上一级从节点信息的读取，得到一个完整的抄表拓扑结构。在此抄表拓扑结构基础上，通过让载波路由记录每个通信节点组网时的失败次数，可以比较直观地得到在载波抄表拓扑结构中，每一个通信节点的通信能力，从而得到载波通信的薄弱环节所在。以采集智能终端为核心的精准定位采集故障方案如图1所示。

图2 信道分析模型

信道分析模型如图2所示。解决该载波通信能力问题时，可以结合PSM台区物理结构拓扑图，通过寻找在物理结构中该通信节点的接线方式，前后物理位置的上下级节点的位置和接线来决定解决方式。 如在物理位置的上级节点处，安装三相采集器来增加抄表路径；或是上级物理节点和抄表路径节点一致且唯一时，采用增加采集器发送功率等解决方式。

3 结语

本文提出了一种新的基于智能集中器的用电信息采集高效运维模式，通过智能终端统计载波信道和RS-485信道的通信情况信息，主动分析了信道通信问题，核实并确认是否存在通信信道问题。这种高效运维模式不仅可以减少运维人员人工排查时间，降低运维人员技术门槛，还可以减少目前运维工作在信道分析上的盲目性，大幅提高消缺工作效率，为客户提供了更加优质和安全的用电服务。

[1] 林慧敏,潘英吉.基于自动组网的智能载波集中抄表系统[J].吉林电力,2009，37(5)：44-47.

LIN Hui-min, PAN Ying-ji. Intelligence carrier wave meter reading system based on automation network[J]．Jilin Electric Power，2009，37(5)：44-47．

[2]王绍槐,李剑鸣.一种台区漏电保护断路器的远程监控方案[J]. 电测与仪表, 2017，54(3)：116-119.

WANG Shao-huai, LI Jian-ming. The remote monitoring and control scheme for transformer area earth leakage circuit breaker[J]. Electrical Measurement & Instrumentation，2017，54(3)：116-119．

[3]李建.用电采集集中器数据异常现场排查方式探析[J].通信世界, 2015(23)：，141-142.

[4]毛长涛.智能用电大规模电能信息采集运维管理技术研究[D].济南：山东大学,2013.

[5]俞圣杰.应用于远程抄表系统的智能集中器研制[D].杭州：浙江大学,2016.

[6]李莉,张鹏.用电信息采集主站集中器数据异常现场排查[J].农村电工, 2015，23(5)：41.

EfficientOperationandMaintenanceofPowerDataAcquisitionBasedonIntelligentConcentrator

ZHOU Qinghua, CHEN Ming, YAN Tong, TANG Xiao, YAO Yizhang

(State Grid Shanghai Shinan Electric Power Supply Company，Shanghai 200233, China)

In view of the "intelligent judgment", this paper proposes an efficient operation and maintenance scheme based on intelligent acquisition terminal. In the local communication, this intelligent terminal can detect the weak links by analyzing the communication node path and phase (carrier) , the execution time ratio, and comparing with the meter reading path topology and PMS map of the transformer region, then makes intelligent analysis and screens out the maximum likelihood of meter reading problems. This method is beneficial to lower the technical threshold of operation and maintenance personnel.

intelligence operation and maintenance; carrier node path and phase; PMS picture; weak links

10.11973/dlyny201705003

周清华(1987—)，男，硕士，工程师，从事电能信息采集与监控工作。

TM76；TM07

A

2095-1256(2017)05-0504-03

2017-07-27

(本文编辑：赵艳粉)