适应电力现货交易电量结算变电站侧计量改造

刁小玲

摘 要：介绍适应电力现货交易现场计量装置技术要求，变电站侧双终端改造方案，调试过中出现过的异常，并提出解决办法，为后续的运维提供了借鉴。

关键词：电力现货交易用户；改造技术方案；并线继电器；故障查处

1 现货交易计量装置技术要求

1.1 发电侧（发电厂）计量装置技术要求

总体技术要求：双终端+双通道+双电表配置。与常规计量点配置主要有如下不同：中调及以上电厂采用双有线通道；地方电厂采用双通道，有条件的可配置有线通道。通道接入满足信息安全规范要求。主终端与备用终端同时采集主、副表数据，优先使用主表数据，主表故障时可使用副表数据。

1.2 变电站侧专线专变户计量装置技术要求

变电站电能计量装置改造基本配置原则：双终端+双有线通道+双电表配置。对于在运行专线专变交易用户，如现场不具备双表改造条件，可按单表双终端配置。新投运变电站及现场环境满足双表安装条件的，应双表配置（主、副表），每个终端与主站之间通过调度数据网的不同端口上行。

1.3 电能表、终端设备主要技术要求

1.3.1 电能表

具有正反向有功、分时、分相等计量功能，可存储“电压、电流、频率”、“有无功功率”、“功率因素”等6类负荷记录，存储间隔为15分钟；具备广播对时功能；具备两路独立的RS485通讯接口。

1.3.2 厂站电能量终端

除常规技术要求，应可采集电能表的实时值、负荷曲线等数据项，采集间隔为15分钟；具备自动补抄及对时等功能。

2 变电站计量装置升级改造方案

2.1 总体要求

终端和电能表不能满足省公司技术要求的，应进行升级或更换。结合我局交易用户在不同变电站实际情况不同，现场改造按以下两个方案来改造。

2.2 现场改造两个方案

2.2.1 电能表集中组屏安装的方案1

在ERTU屏加装备用厂站终端，同时增加敷设RS-485线到电能表屏每个电能表的第二组RS-485口。终端到通信屏增加敷设网线接入调度数据网通信设备。

2.2.2 电能表安装在高压室内的方案2

在ERTU屏加装备用厂站终端，主终端和备用终端每组RS-485端口之间加装并线继电器（以下简称继电器模式），用于切换主备终端抄表。主、备终端每组485端口所接入的电能表应一致。

2.3 双终端继电器切换模式工作原理

东莞供电局由于部分交易用户电能表安装在高压室，如采用方案1，直接485线连接电表第二路485口，485通信电缆敷设过程涉及10kV开关柜停电。为保证改造进度，我们将这部分大概30个站点双终端改造采用方案2继电器切换模式。双终端继电器模式工作原理如下：

终端工作原理-我局采用湖南威胜电能采集终端，图5中主、备采集终端硬件一致，软件有一些差异。将其定义为主终端（M）和从终端（S）。正常工作时，主终端经过RS485并线继电器抄读电能表，从终端给RS485线路转化器提供电源，并且对主终端抄表RS485信号进行监控，当主终端出现故障，从终端将会通过告警功能发出控制信号至RS485并线继电器，将主终端RS485线路断开。主终端的RS485线路断开后，从终端接管，开始进行抄读电能表。

RS485并线继电器的工作原理：并线继电器内部采用信号继电器，从终端的RS485线是接在并线继电器上的SA1、SB1上，这两个端子也是并线继电器内部公共端，主终端所接的并线继电器上的端子MA1、MB1是接到内部继电器的常闭管脚。并线继电器上的COM端子内部是接到GND，此端子接到终端告警继电器的公共端；控制管脚CTRL接至终端的告警继电器的常开端子。从终端控制RS485并线继电器是通过闭合内部的继电器，使并线继电器上的控制端子CTRL与GND导通，内部继电器形成通路，切换状态，将常闭跳开，常开吸合，便将主终端的RS485线断开。

3 变电站双终端改造后的调试

3.1 采用方案1双终端改造方式的调试

此方案主备终端分别接电能表两个485口，主备终端运行相互独立。备终端安装调试与常规新装终端一致。终端安装完成，对终端上行、下行通信参数、电能表信息体设置后，与主站进行通道联调。

3.2 采用方案2双终端并线继电器方式的调试

采用此方案应先按照图线完成并线器接线后开始对主备终端进行调试。首先检查主、备终端版本为厂家指定最新版本；将主终端信息参数备份至备终端并设置备终端网络相关参数（参数设置后注意重启终端）；主终端与备终端分别与主站过行通道联调，确保端口telnet成功。

3.3 改造调试中遇到的常见异常及注意事项

（1）系统采集冻结电量异常。检查现场终端体体“XX时标”参数，东莞及省计量主站是“后时标”，终端本体应设为“前时标”。

（2）计量系统采集终端无法建档，检查现场主终端与备终端本体“逻辑地址”参数应不同，如果主备终端逻辑地址一致，后建档的终端将报异常，无法建档。

（3）主终端数据无效（不抄表），备终端抄数。检查备终端485档案是否比主终端有不一致的多余档案，确认并删除多余档案。（继电器模式）

（4）计量系统显示备终端采集数据无效。检查备终端是否有异常信息体档案，删除异常信息体档案。（继电器模式）

（5）备终端无法读取主终端数据，导致备终端无数据。外理建议1：有可能是交换机两个至电能采集装置端口作了隔离，协调继保自动化专业检查处理；处理建议2：将主终端与备终端用一条网线分别连接主、备终端。（继电器模式）

（6）主站与现场终端联调无法ping通终端，但可ping通变电站侧网关（二次安防设备）。检查终端与交换机连接网线及网线两侧水晶头压接是否正确且牢固，检查终端上行网络参数（IP地址等）是否设置正确。

（7）主站与现场终端联调ping通终端，但无法telnet终端（2403）端口。将终端网线拨出接至手提电脑，设置手提电脑相关参数使其代替终端（电脑设置IP地址、网关，子网奄码与终端参数一致）让主站重新telnet终端2403端口，如可以telnet通，则判断故障原因在终端本体，需检查终端本体端口是否开放，子网奄码等参数是否设置正确。如调试结果telnet不通，则可初步判断为站内防火墙策略配置问题，转相关专业查处后重新与主站联调。

（8）主、备终端采集异常，有报文无数据。检查站内二次安防设备交换机版本是否过旧、品牌等情况，考虑终端与交换机网口不兼容问题。我局在状元笔变电站遇到这种情况，在终端至交换机的网线中间串接一个小型交换机后，主备终端采集正常。（继电器模式）

4 变电站交易用户双终端接线方案的优化构想

在现场的改造过程中，通过对问题的发现以及处理，我们积累的一定的经验，初步构想在以下方面可以对双终端继电器模式元配件，功能进行优化：

4.1 优化继电器

构想增加监控报警功能，通过增加告警灯、增加监控模块，实现对继电器的运行工况监控更到位且可将继电器运行工况、报警信号通过模块，通信单元接至终端并上送上计量系统。

4.2 优化继电器现场安装工序

原继电器与主、备终端接线在现场安装较耗时，且接线不美观，较为凌乱容易接错线。构想将继电器及相关接线集成模块化，对外回路配置对应的接线端子，现场只需将外回路与集成模块对应的端子接线。实现现场接线简化，不仅接线美观且不易接错线。

5 结束语

截至2019年4月，我局已完成涉及73个变电站交易用户计量装置安装调试，实现主备双终端的运行模式。2019到5月15日、16日，广东电力交易中心开展日结算试运行。未来电力现货交易市场将日趋成熟，我们将以更高标准完成电力现货交易用户计量装置运维工作，确保计量装置实时满足电力现货交易规则电量结算要求。

参考文献

[1]石玉香，季冬華，褚鹏.某综合楼能量计量管理系统设计[J].智能建筑与城市信息，2012（08）：25-26.