变电站电量采集装置通信故障的调试方法研究

吴祥峰

（国网福建省电力有限公司福州供电公司，福建 福州 350009）

变电站电力采集装置的正常运行，主要依靠电力采集系统来实现电能量的数据采集、处理与存储，为电网调度和管理工作提供真实可靠的数据参考。变电站电量采集装置使用期间，受多方面因素影响，易出现通信故障，要求相关人员综合运用多种调试方法，有效排除通信故障，优化电力采集系统运行环境，进一步提升电力供应与输送质量。

1 变电站电量采集装置概述

变电站电量采集装置由电压互感器、电能表、电流感应设备、电能量终端控制系统组成，在进行电能量相关数据信息采集期间，电量采集系统的运行状态，受电能表、电量采集器以及变电站主站之间的通信状况影响，直接导致主站电能量数据接收困难。现行的变电站电量采集系统中包括表计与采集装置，由于系统内部装置及设备生产厂家、使用性能、功能发挥等方面均存在一定的差异性，导致数据互换格式不正确，对电量采集装置数据上传功能产生影响，出现实时线损情况，引发电量采集装置运行异常，对电量采集数据的准确性与真实性造成影响，针对上述情况，相关人员需对变电站电量采集装置通信故障进行检查和排除，利用有效的测试工具，通过多方调试，优化电量采集装置的实用性能，全面提升电能量数据采集与运输效率。

2 变电站电量采集系统结构及功能

变电站电量采集系统由主站、通信模拟通道、网络交换机、数字结构转换器、数字专用通道、电能量采集器、通讯接口、多功能电能表构成，具体可以分为两部分，一是电量采集，二是网络传输。电量采集功能的实现依托于智能电能表与电量才几张纸，通过电量采集装置对智能电能表中实时电量数据进行记录和上传，接着由电量采集装置与电力调度数据系统共同组成电量数据专用网，利用GPRS完成网络数据电能的实时转换，执行主站下发的电量数据上传命令。

主站具备电能数据周期性自动采集与补采功能，利用数据专网完成历史数据收集与链路测试，电能采集装置在系统支持下，具备电量采集、电能查询、数据记录、通信测试等功能，智能电能表通过对主站电压、电流以及功率进行采集与计算，通过电缆上传至电量采集系统之中，通信装置则具备双网卡、双网口功能，将电能数据信息通过双向网络进行传输，利用GPRS网络进行数据交互和转换，完成电能数据采集、记录、传输与远程控制等具体工作流程，确保电能数据真实可靠。

3 变电站电量采集装置通信故障及调试方法

3.1 故障现象及原因

变电站电量采集系统运行期间，需要在电能表与电量采集装置之间形成专用的数据通信通道，但由于电量采集系统内部设备与基础性元件众多，一旦某一环节出现问题，电能表会出现显示异常，直接导致电量采集装置与主站之间出现通信故障，母线平衡存在电量缺口，引发通信断线问题，影响电量采集系统的正常稳定运行。

电量采集装置与主站出现通信故障的原因是多种多样的，从电能采集系统整体运行结构角度来看，通信故障原因可以归结为以下几点：一是电量采集装置中表计通信配置错误，二是通信电缆接线错误或线路断线，三是电量采集装置通信功能失灵，四是智能电能表通信障碍，要求有关部门工作人员根据实际情况，具体问题具体分析，采用科学的方法对电量采集系统中的相关设备进行调试，通过性能测试，恢复电量采集通信，有效排除电量采集装置的通信故障，提高电量数据采集与传输效果。

3.2 故障调试方法

（1）检查表计设置情况。电量采集系统运行期间，表计参数设置是引发电量采集装置与主站通信障碍的主要因素，作为电量采集系统中的核心装置，要对表计通信参数进行确认，在通信故障发生时，表计通信参数显示异常，进而引发电能表电量数据失真，严重影响电能数据的记录与传输，为此，相关人员需对表计设置情况进行查看，必要时要对表计通信功能进行适当调试，主要包括通信规约、波特率、表地址的调试，一般情况下，表计通信参数中的数据位与停止位需恢复默认值，通过奇偶校验的方式对表计通信参数进行测试，实现对通信故障位置的精准定位，发挥电能表的数据通信传输功能。

电量采集装置通信故障排查期间，需按照通信规约标准对表计参数进行检查，其中要对表地址的正确性进行重点检查，一旦出现表地址失真情况，要根据实际情况，综合运用以下3种调试方法开展工作：第一种，查验电能表条形码，对表外壳标注的条形码进行确认，大部分电能表通信地址均为条形码的后8位，结合条形码检查电能表地址的真实性；第二种，查验电能表内部程序代码，电能表运行期间，以电脑程序为依托，需按照电能表程序配置对应的代码进行检查和确认，利用网络平台进行表地址核实工作；第三种，通过调试软件对电能表地址进行读取，按照电能表通信协议软件发布的读取命令进行操作，结合获取到的表计通信参数确定表地址。根据上述调试方法对电表通信故障进行排除，若电量采集装置与主站之间通信成功，则表示通信障碍排除，否则还需进行下一步骤的通信故障排查工作。

（2）检查通信电缆接线情况。通信电缆作为直接影响电量采集装置通信功能的核心要素，其接线情况及线路运行状态对电量采集装置通信功能的实现起到重要的影响作用，若电量采集系统出现通信故障，有关人员需对通信电缆接线情况进行确认。现行电能表与主站之间的通信电缆大多以总线布置为主结构，不同区域电能表之间通信电缆端子以并联方式连接，需对电缆外观进行整体检查，若发现电缆芯线颜色连接错误或芯线虚接等情况，要及时采取整改措施，将电缆端子进行重新连接，确保无障碍通信，若电缆外观检查无误，要将电能表与电量采集装置相连接，待通信参数配置和调试准确后，检查电量采集装置的通信功能运行状态，期间通信功能恢复，则证明通信电缆中线路出现连接不通或断线情况，造成电量采集装置通信失灵，导致通信中断，严重影响电量数据采集与传输效果。

（3）检查电量采集器功能。电量采集装置发生通信故障时，需对电量采集器功能实现情况进行检查，充分发挥采集器仿真软件的应用优势，对电量采集系统中相关通信设备进行测试，同时对设备通信功能进行检查与确认，提高电量采集装置通信障碍排查效率和效果，实现对电量采集装置的科学调试。电量采集系统运行期间，相关人员要对电量采集器进行仿真模拟，利用虚拟电量采集器进行通信功能试验，通过设置网络IP地址，将网络接口与虚拟电量采集器网络端接口进行连接，利用特定型号的网络转换器，将电量采集硬件接口功能与虚拟采集器软件仿真功能进行有效结合，按照表计参数及主站规约标准，对电量采集器进行虚拟嵌入，完成对电量采集器通信功能的仿真，实现对电量采集器通信故障的有效查验与排除。

（4）检查电能表通信功能。电能表是采集实时电量数据的主要设备，其通信功能的实现对电量采集系统运行起到重要的影响作用，为此，相关人员需对电能表通信功能进行检查，及时确定通信故障类型及具体原因，采用多种调试方法开展工作，优化电量采集设备的运行环境。当前不同区域采用的电能表型号、功能及性能参数均存在差异，要求电量采集系统运维人员对电能表实际运行参数进行确认，保证电能表运行环境与自身性能符合电网调度和管理相关规定，首先要对故障电表通信线路进行检查，包括电源配置、电流及电压稳定情况，其次要检查电能表计量电压线路设计结构及接线情况，确保电能表三相输入电压均低于额定电压，现场测试时需关闭电量采集器的通信功能，最后利用虚拟仿真技术，对电能表通信功能及通信环境进行模拟，通过科学的调试方法，验证电能表的实际通信能力，针对不同故障类型采取针对性调试措施，改善和优化电量采集系统运行环境。

4 结语

综上所述，变电站电量采集装置使用期间，易受多方面因素影响，引发电量采集装置与主站之间的通信故障，要求相关人员对相关设备进行综合调试，检查电能表通信功能及表计设置情况，利用现代虚拟仿真技术，对电量采集器通信功能进行检查，同时要关注电缆连接情况，确保变电站电量采集装置发挥强大的通信功能，进一步提升电量采集数据的真实性和准确性。