电能计量自动化终端的故障及其诊断处理策略
董鹏 杨凤玖 曲翀
【摘要】? ? 市场经济背景下，自由化能源市场对分销网络运营商提出了严峻挑战。配电网络、发电和销售的分离既加剧了竞争，同时又提供了大量的额外数据。针对上述问题，电能计量自动化终端的应用能有效解决这些问题，也为供应安全和质量提供了保障。本文首先介绍了电力计量自动化组成和功能，然后分析了计量自动化终端的常见故障及处理方法，最后提出了计量自动化系统的终端远程故障诊断。
【关键词】? ? 电能? ? 计量自动化系统? ? 终端故障? ? 诊断处理
伴随电网规模的拓展，我国电网的信息化程度更高，用户的电能需求越来越大，这在一定程度上加重了现行终端运行的压力。传统的电能剂量装置及现场校验工作已经难以满足现代化的管理要求，所以电能计量自动化系统的应用尤为重要。本文通过分析电能计量自动化终端的典型故障，并提出相关的处理办法，旨在提高电力工作效率、降低系统维护费用。
一、电力计量自动化组成及其功能
计量自动化系统包括数据交换处理、通信设备、信息采集等，这能有效监测电厂、变电站、配电侧、售电侧和发电侧等数据。计量自动化系统有用电检测、遥测、事件记录和防窃电分析等评估功能。一方面，最大限度让计费、收集、更改资费等流程的自动化，计费间隔小;另一方面，能保证能源供应商在设计上的灵活性[1]。选择应用集成双向通信的独立负载开关设备代替纹波控制接收器，并对各个线路段的的变压器容量应用率进行记录，减少线路损耗，采集电力网络拓展的额外数据，最大限度莹减少停机时间。
另外，为了实现自动化的目标，把小型分散式能源发电厂纳入配电网络中，对供应点的客户供应情况进行记录，确保后续电力网络的规划。此外，通过对网络状态的确定并使用有限的能源资源，优化电网孤岛的设置，从而在意外发生时支持危机管理。
1.1理想的组件
AMIS通过复杂的软硬件，为各级配电网络提供管理支持，所有组件匹配契合，能结合个人需求实施有针对性地调整。
1.2 AMIS终端设备
AMIS终端设备能从客户那里获得第一手数据。新型全电子多功能仪融合了电力和能源测量，依托供电网络上的DLC通信，并为增值服务奠定了基础。负载切换装置能结合控制中心的命令进行负载切换[2]。
1.3AMIS變电站数据集中器
低压变电站中的术中器能通过自动化功能予以拓展，为其提供串行和LAN接口，便于后续和控制中心的通信。针对新增的要求也能在变电站级实现，主要是通过SICAM1703自动化组间，收集来自变电站的数据，并把其转换为所需要的通信接口。
1.4AMIS网络管理系统
控制中心的AMIS交易服务器为计费、波纹控制、负载分配数据等提供了数据，源自配电网基础设施的自动化数据能直接传输至SCADA控制系统，采用中央AMIS网络管理系统能有效提高AMIS系统的管理实效。
二、计量自动化系统终端在工作中的应用
计量自动化系统集抄终端、负控终端、厂站终端和配变终端等为一体，有编配、集抄、负控及厂站等数据采集、分析和发布等作用，通常广泛应用在用电检查、反偷电、线损和抄核等方面。手工抄核的工作量繁重，误差大，这被计量自动化系统所取代。在计量自动化中，全自动远程抄表核算方法的使用，减少了抄核工作中的人为误差，最大限度保证了企业的经济效益。同时，远程抄表既为相关部门的决策提供了理论支持，又提高了其公共服务质量和效益。对于普通居民来讲，能更好了解自身的用电情况。关于计量自动化系统，这能对系统的运行情况实施有效监督，便于更好地找出计量故障，并进行预警，如果发生违章的情况，系统会自动记录下来，这在一定程度上减少了和用户之间的纠纷。另外，该系统通过监测变压器的运行状态，便于对过载变压器的处理[3]。
AMIS（自动计量和信息系统）为电网工作的开展提供了便利，其能把配电网的计量和管理工作整合起来，有效满足了自由化能源市场的特殊要求。这不仅优化了网络分销运营商的工作流程，更为客户提供了全新服务及数据。同时，线损终端管理能有效反映供电企业的经济效益和管理水平，计量自动化能自动生成风险、分区、分压器件的计算公式，减轻了环供电下10kV线路分线线损的计算难度，有效提高了供电企业的专业管理水平。
三、电能计量自动化终端常见故障机器维护处理方法
计量自动化终端是整个系统的核心，主要位于电能表和主站中间。随着终端安装规模的升高，其故障频发，这在一定程度上加剧了社会运行的压力。当前背景下，常见的电能自动化故障主要体现在以下方面（表1）：
3.1性能改善
AMIS交易服务器通过对终端设备数据的处理，能把数据格式调整为IT系统。源自AMIS数据集中器的自动化数据能直接传输至SCADA控制系统。所以，计费系统、资产管理系统和计量表数据管理系统等交易服务器是高级IT系统的中介设备。另外，其依照高级IT系统的要求创建终端设备参数，PDA（移动参数化设备）的导出功能可以为相关程序的安装提供支持[4]。
3.2内置保护
因为终端设备数量繁多，这些设备应具备广泛的功能，并确保其扩展功能让投资长期可用。依托AMIS既能对终端设备予以投资保护，更能把系统中的软硬件组合起来，确保在今后的扩展。
3.3热备份
在交易服务器中，硬件和软件处于相对独立的系统之中，若活动系统出现故障，则会被切换至冗余系统。并且，所有操作数据均等定期导出并传输至外部驱动器，所以，在紧急情况下，能在最短之间内创建交易服务器，并投入运行。基于此，终端设备在DLC通信过程的物理层进行特殊编码，并进行加密传输[5]。针对过程网络和控制中心，能为客户提供可拓展的安全防火墙概念。
四、计量自动化系统的终端远程故障诊断
远程故障诊断技术指的是通过数学模型、模式识别和规则推理等方式进行评估，以此明确相关故障。在终端远程故障的诊断过程中，其目标是否能顺利实现，主要是依据相关要求，对比较常见的中断异常进行诊断，并深入分析其故障原因[6]。在这个过程中，一般会牵涉终端登录报文、任务数据报文、信号强度、心跳报文等方面的内容，诊断方法大致如下：
第一，在设定时间内，若没有终端登录报文，用户不能正常使用，则被认定为终端上线故障。
第二，如果登录次数高于设定次数，则说明通讯信号的稳定性较差[7]。
第三，主站在解析终端任务的过程中，如果显示任务数据内容无效，则表明是电表通信的问题;如果任务数据有效，但报文长度异常，则可能会产生解析失败的问题，也就是终端时钟异常。
第四，主站校对终端的过程中，若时钟较长，很难校对时，则说明是终端时钟异常。
第五，通過创建TCP网络或电话通道，主站能自动拨号，并能根据其实际情况展示通信结果，这能自动生成计量自动化异常分析报告，比如处理方式的异常等。
整体来看，计量自动化系统的终端远程故障诊断精确性较高，能有效诊断现场运行终端中所产生的故障，并提出科学的处理方法，在一定程度上减轻了工作人员的负担。
五、结束语
综上所述，计量自动化系统在实践中的应用，能全方位监测电力计量工作，极大提高其工作效率。当前计量自动化系统仍处于不断探索的过程中，随着网络信息技术的发展，这有效提高了电能计量自动化系统的覆盖率，便于更好地排查终端现场的故障情况。另外，伴随网络运营管理需求的动态变化，亟需一套科学的解决方案，把远程控制、消费数据和自动化与优化技术结合起来，这未今后智能电网工作的开展奠定了基础。
参? 考? 文? 献
[1]崔远良.浅析电能计量自动化终端应用与故障诊断处理[J].科学与信息化，2018，（25）：3-4.
[2]刘驹.电能计量自动化终端应用与故障诊断处理[J].自动化应用，2016，（11）：111-112.
[3]叶林青.电能计量自动化系统在电力计量装置异常时的应用[J].机电信息，2020，（24）：51，53.
[4]李会婷，李振华，董佳佳.电能计量自动化系统在电力营销中的应用探讨[J].百科论坛电子杂志，2020，（11）：1815.
[5]张文宇.电能计量自动化系统在反窃电工作中的应用分析[J].环球市场，2020，（22）：212.
[6]高艺卓.用电检查工作中电能计量自动化系统应用研究[J].百科论坛电子杂志，2020，（9）：1378-1379.
[7]李康，文华张，高翔， 等.电能计量自动化系统在电力营销中的应用探讨[J].百科论坛电子杂志，2020，（5）：1395.
