摘要:随着电力事业大力发展，电力供求关系趋于平衡，电力负荷管理系统为了适应需求侧管理的要求，逐步拓展了抄表功能、预购电功能以及防窃电功能。作为一个分布式的数据采集应用系统，电力负荷管理系统终端数量较多，一般采用无线通信方式进行系统组网。由于无线通信传输容易受到干扰的缺点，在运行过程中可能会出现各种类型的通信故障。进行本文结合宿迁供电公司的电力负荷管理系统，对于电力负荷管理系统运行中出现的问题，运行经验能欧给出相应的解决方案。
关键词:系统故障;故障分析;运行与维护
电力负荷管理系统是一个分布式的数据采集应用系统，在运行时难免会出现一些问题，想要达到系统功能实用化的关键是及时地确定解决在运行中出现的各种问题。设备及系统软件故障、通信故障等都属于电力负荷管理系统中出现频率较高的故障。下面我们就来详细介绍几种常见的故障。
1设备故障以及系统软件故障
电力负荷管理系统中，系统软件的作用举足轻重，作为运行系统的核心力量，它的主要作用就是在自己安全运行的前提下，对整个系统的安全性进行保障，现有的运行管理经验主要从以下几方面来避免故障的发生。(1)系统的建设初期对系统软件进行全面的测试，在系统试运行稳定后再投入正式运行。(2)在系统软件投入运行后，禁止擅自对系统软件进行更改和软件升级，在系统确需进行功能拓展时，与软件供应商进行有效的沟通，确认系统需求。(3)对软件供应商提供的升级版本软件进行自主的全面测试。系统建设初期是发生故障的高频阶段，而且出现的问题大多需要软件的供应商来解决，该篇文章主要针对电力负荷管理系统中常见的通信故障和信息采集故障，进行研究并提出相应的解决方案。
2来源于系统通信的故障
随着社会的不断进步，我国的电力负荷管理系统一直在不断地进行改进，纵观已经存在的管理系统，我们不难发现，从某种程度上来说其系统类型属于分布式数据采集系统。系统中运行在用户侧的终端设备通过230M无线信道，GPRS、CDMA公用移动通信网。由于现存管理系统的特点，提供更加快捷的数据采集方式是非常必要的，而双向通信就很好地满足了这一愿望。现如今的核心信道主要是230M无线通信信道和GPRS、CDMA公用移动通信网。而网络服务供应商主要责任是确保系统通信的可行性。电力负荷管理系统的通信方式组网使用230M无线，一般由供电公司自主建设通信基站，供电公司需要完成通信网络的日常运行维护工作。国家无信电管理委员会为电力负荷管理系统专门分配了230M频段的15组双工频点和10组单工频点用于系统通信。电力负荷管理系统的230M无线通信采用明码传输，系统不能第一时间发现问题，这样容易使系统受到外部或内部的因素影响，从而导致通信故障。系统通信故障主要表现为系统的通信成功率突然下降，通过反复对系统数据进行数据补测仍不能达到系统数据采集要求时需要立即对系统采相应措施。系统故障主要分为两类，一类是通信设备的故障，另一类是通信过程中受到干扰。检查首先要看系统软件工作是否正常，其次要看的就是，通信服务的正常运行程度，如果其中一些错误属于软件自身存在的问题，则需要向供应商及时上报，对软件进行及时的更改升级进而达到恢复系统正常的目的。在软件运行正常时，需要确保通信基站和电力负荷管理中心设备连接工作正常，通信基站和电力负荷管理中心之间的通信链路一般包括光纤、微波以及通信电缆直接连接等几种方式。上述几种链路连接都可通过在链路的一端自环，在另一端进行数据发送数据并比较收发数据是否一致的方式检测通信链路工作是否正常。在基站设备正常工作时也要保证系统通信链路工作正常，而使系统通信链路正常运作的途径自然少不了仪器的监测，在现如今的系统日常运行中，我们所采用的专业监测设备就是5113无线电综合测试仪，这款测试仪可以监测许多重要的参数，例如:发射功率、信号接受灵敏度等。对设备进行日常的巡检是保证设备正常运行的前提，日常的设备检查能够及时发现故障，减少出错率，而操作团队在最开始建造和运行系统时应该注重问题的出现频率，将一些平时容易出现问题的设备进行系统性的备份，一旦出现系统故障，当人们不能及时更换设备的时候，系统可以自觉发现产生的问题，进行设备的更换，从而加大系统运行的可行性。来自系统内部或系统外部的干扰是一类常见的故障，它能使通信成功率大大降低。出现故障时应首先采取措施，寻找故障源头，从根源入手才能有效地采取搓手解决出现的问题，在进行故障来源分析时，如果发现故障的成因并不是违反通讯规约所造成的，那就要对相邻的一些同频系统进行调查，查看是否受到了干扰。而在面临其他系统对本系统进行的干扰时，应该着重考虑这种干扰的特点，如果这种干扰属于偶然性干扰，则应该调查这种偶然干扰出现的原因，而如果这种干扰属于长期存在的干扰，就需要双方系统进行互相协商，采取的方式有更换工作频点等等。场强仪、定向天线、GPRS定位仪、指南针、以及地区地图能够帮助确定故障的位置，这些有利条件都会促进提高现场的排查速率以及排查的准确度。等到基站接受到终端长发干扰后，登上基站天馈线安装平台确定长发终端位置。需要将场强仪调到使用信道的接收频点，同时需要接上定向天线，360度缓慢旋转天线方向，记录下接收场强最大值。当干扰信号存在时需要不断重复上述步骤，直到找到准确的信号方向在停止。同时值得注意的一点是天线周围的视野应该是开阔的。(一般基站天线安装点具备此条件)。在平原地区，主站天线安装高度不是很高的情况下，若测试最大值大于30dBuV，一般可以认为干扰源(故障终端)较近，应在方圆5KM内;若信号值低于10dBuV，应在10－15KM外。对照地图和安装档案，根据信号方向确定干扰源的方向和周边用户。宿迁供电公司电力负荷管理系统有多个基站，在排查系统内的长发干扰时可以采用直线相交的原理提高效率。方法是分别到2个或以上基站测试干扰终端的信号方向，在地图上通过划直线，可得出相交点，相交点附近是故障终端的重点排查区域。以2个基站为例，排查示意图如图1。长发终端位置基本确定后，带上场强仪和定向天线，到达排查区域或沿选定方向进行查找。具体方法是在排查区域或指定方向沿线不断用场强仪接上定向天线测试干扰信号，并旋转定向天线找到最大干扰场强值修正查找路线。注意由于此时一般在地面测试，要判断信号是否经过高楼或山丘反射。在邻近长发终端时，如果是在郊区或用户较少地区，往往能很快准确判断长发终端位置;但在市区或终端密集区，此时测试点各个方向信号往往都是满幅度(40dBuV)，需要对周边用户进行地毯式搜索来确定。此时可以将场强仪所接的定向天线换为仪器自带的小天线，旋转场强仪测试信号强度，进行辅助查找。
3数据采集故障
安装用户侧的计量装置，在一定程度上能够帮助相关人员快速将信息准确的收集起来，通过用户端的系统，因此远程无线信道能把计量装置采集的数据，使用系统软件进行数据的处理和分析。系统无线通信正常的时，如果数据采集出现问题就需要到终端安装现场进行分析和解决。如图2所示是电力负荷管理终端和现场计量装置的连接示意图，终端通过RS485接口或电流环接口抄读用户电表内的各项数据，脉冲采集端口能有效的收集数据，同时采集电表的脉冲量，对抄表和脉冲采集数据在电力负荷管理终端，运用的处理方式是不相同的，终端采集电表内的示数需要电表的规格都是不同的，而且由于电表支持的规约不同，终端能收集电表内的电量示数、电压、电流等瞬时数据，电压断相和失压事件数据等;操作人员通过计算电表的脉冲输出来确定脉冲量，通常一分钟的平均功率能够通过每分钟采集的数据来计算，并且通过计算电表通过脉冲属，能够确定电表的有功电量和无功电量，在处理数据采集出现问题时，首要考虑的是数据哪种采集问题并作出相应的解决措施。电能表脉冲输出主要分为有源输出和无源输出两种。无源输出的主要方式，发射机输出，OC门输出和空接点输出是次要方式。终端在设计上分为内置12V电源和外置12V电源。脉冲输出的方式会随着终端电路设计的不同而进行改变，工作人员可以按照厂家提供的说明书进行接线连接。如果数据出现采集错漏的现象，可以根据万用表来检测相关连接口是否处于正常连接状态，前提是电表脉冲指示灯闪烁且电表功率不为零。终端侧的接口硬件故障可通过短接脉冲采集端口的方法来检测终端脉冲采集端口是否工作正常。在确认终端和电表的脉冲口正常的情况下，需要检测脉冲线是否开路。在脉冲多计量一般为接线错误码，接线中有功和无功的回路形成并联，只要其中一条路导通，两路脉冲灯均会点亮。一旦出现电表终端设计之间的兼容性极差的情况，有功脉冲就会被需要，而此时无功脉冲就会被放弃。数据采集故障中出现频率最高的就是终端抄表失败，因此一下是终端正常抄表注意的问题:确保正确连接终端和通信接口;准确了解电表的通信规约类型，电表的地址，通信接口参数并通过系统软件正确设置到终端;终端软件具备相应规约类型的电表数据处理模块。第一步是要对电表和地址规约类型进行系统性的检查，同时检查终端内和参数想是否与实际的电表参数相一致，判断在终端参数中的抄表端口是否与实际接线的终端端口一致。在确认参数设置正确的情况下终端抄表失败一般为硬件故障或某一设备的通信规约不符合规范导致抄表失败。负荷管理终端通常可以通过终端面板或内部接口板的指示灯来判断终端的抄表状态，具体分析处理可参照表1进行处理。对于上述第二种情况，一般由于电表对规约的支持不好导致，在现场处理时我们根据不同的情况采取不同的处理方案。对于已经安装在现场数量较多的电表，我们一般提供电表供终端厂家针对该类型电表进行特殊处理，在对终端软件进行更改测试正常后对终端软件进行本地或远程升级。若现场该类型电表安装数量较少则请计量部门更换电表。此外由于目前国内电表厂家繁多，部分电表厂家在产品设计时没有完全按照相关的技术规范和通信规范进行设计。为了避免系统运行过程中新安装电表带来的系统性抄表问题，我们和计量部门协商，将电表与电力负荷管理终端通信兼容是电表入网的必要条件之一，对计量部门每一批次采购的电表进行测试。随着电力负荷管理系统防窃电功能的应用，宿迁地区从2007年开始大面积安装防窃电模块，根据防窃电的应用需要根据DL645规范定义了防窃电抄表的扩展规约，在系统运行过程中发现部分电能表数据异常的情况。我们联合负荷管理终端厂家、防窃电模块和电表供应商协同分析问题，发现该型号电表的规约处理模块存在BUG，导致表计计量误差。电表厂家及时对电表进行了更换，避免了用户现场的计量误差。系统在运行时候的某一时间段，会出现数据采集不完全的现象，部分终端的数据在收集时会出现漏收的现象，而当我们处理这种问题时，动力表和单相照明表会出现在现场终端，在进行故障监测时，如果动力和电力两个表同时出现相同的情况，都会导致数据的缺失，导致抄表失败。在研究电表地址相关问题时，通常可以根据规约来设定电子表的表号，通常电子表执行设置命令时，首先会检测指定的面板按键，在安装标号时，通常会根据日期来确定，早起安装的电表号为1号。宿迁电力负荷管理系统扩展了远程设置表号的功能，通过修改现场的电表表号可以避免出现该种问题。经过测试，出现问题的用户现场的单相表不需要按键配合即可通过规约设置电表表号，因此导致远程设置多功能电能表表号是同步更改了单相表的表号，使现场抄表失败。
4结语
通过上述讨论，电力负荷管理系统是营销工作的核心技术，如果想要系统的正常运行，这就需要工作人员的时刻监护。现如今，电力供求关系趋于平衡，电力负荷管理系统为了适应需求侧管理的要求，逐步拓展了抄表功能、预购电功能以及防窃电功能。作为一个分布式的数据采集应用系统，电力负荷管理系统终端数量较多，一般采用无线通信方式进行系统组网。由于无线通信传输容易受到干扰的缺点，在运行过程中可能会出现各种类型的通信故障。因此解决系统中存在的各类故障就要根据具体的故障情况采取相应的正确措施。在管理流程上，计量部门将更换的电表及时换到维护部门，进行维护和维修。系统数据正常采集需要运行人员及时更新更换，它能够有效保证终端的正确运行。
参考文献:
［1］王猛，彭家从，胡圣祥．电力负荷管理系统常见故障分析和处理［J］．电子技术与软件工程，2013(08):31～31．
［2］唐燕．电力负荷管理系统常见故障分析和处理［J］．科技与企业，2011(15):71～72．
［3］王博．电力负荷管理终端常见现场故障分析［J］．自动化应用，2014(11):75～76．
作者:王小勇 单位:国网宿迀供电公司
