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智能电表及集抄系统的运行维护策略

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工程与技术

智能电表及集抄系统的运行维护策略

张晓伟

(国网冀北电力有限公司迁安市供电分公司,河北唐山0400)

摘要:社会经济发展带动了人们物质生活水平的提高,电力需求量也越来越大,对电力企业的要求也越来

越高。电力行业只有不断应用各类新技术,提高供电能力与服务水平,方能适应新形势的发展需求。目前,智能 电表及集抄系统被广泛应用,该系统虽具备相当程度的智能水平,但也依旧存在诸多问题Q电力企业在应用智能 电表及集抄系统,需要加强管理,确保系统正常运行

Q在提高工作质量与工作效率的同时,也要面对智能电表及

集抄系统带来的新挑战,运维人员需要不断提高个人能力,不断优化管理手段与管理机制,加强安装与调试工作, 强化系统运行监控与现场排查,保证智能电表及集抄系统正常稳定运行。为此,结合实际情况,分析智能电表及 集抄系统运行维护现状,并给出具体的应对措施

d

doi:10. 19311/j. cnki. 1672-3198. 2016. 32. 1Q0 1.2集抄系统

电力集抄系统作为|种结构化与开放式的智能系 统,数据采集通过集中器与智能电表之间通讯、集中器 与后台主站之间通讯实现,国网SG186系统通过网络与 存储设备接受传输的数据,将其作为电费结算的主要依 据。与传统方式相比,应用电力集抄系统可以有效降低 人工成本,同时具有电能量监测、电费控制、故障提醒大 数据分析等显著优势,因此被广泛应用到电力系统中。

电力集抄系统按照结构组成划分主要包括硬件、 软件平台及数据传输组成,三部分相互兼容,相互配 合,便于后期系统更新与硬件升级。硬件包括采集设 备(集中器、专变终端)、通讯模块;软件构成方面包括 数据库、采集系统应用软件及硬件支撑平台;数据传输 技术包括微功率无线方式、无线专网、电力载波、光纤、

RS485等,给硬件设备间建立数据链路,保证采集数据 传输快速性与准确性。2

智能电表、集抄系统运维现状及问题

电力企业应用智能电表及集抄系统,在提高运行 效率的同时,也带来新的问题。本文中笔者主要分析 系统运维现状及存在问题,为后面的论述提供铺垫。 2.1系统集成优化有待提升

随着用电信息采集系统建设与智能电表推广应 用,目前已基本实现全部用户全采集、全覆養,接入采 集系统的设备数童日益增多,数据访问養越来越大,采 集系统故障的频次逐步增加,因涉及通信、计量、电费 等多个部门,系统集成优化有待提升。2.2设备通用性确需提高

在现场不同厂家、不同版本的智能电表、集中器、 专变终端、通信模块鱼龙混杂,交叉安装。虽然实现了 名义上的互联互通,但在实际工作中,经查发现不同厂 家的集中器与通讯模块之间无法有效配合,造成运维 调试进度缓慢,调试效果很不理想,并且也不稳定。

关键词:智能电表及集抄系统;运行维护;完善策略 中图分类号:TB 0

引言

现阶段,新型智能电表及集抄系统在电力系统中 广泛应用,抄表工作实现了智能化、信息化、及时化,提 高了工作质纛,杜绝了人工抄表时估、漏、错抄问题,为 实现抄、核、收工作的自动化提供了可靠的硬件保障0 智能电表及集抄系统的推广应用不但可以大幅降低线 损,促进电力营销管理与业务水平的提高,更有助于实 现我国电力系统现代化。在实际应用过程中,智能电 表与集抄系统应用也伴随着新的问题,有些问题难以 被发现、反馈与自动修复,因此强化智能电表及集抄系 统运行维护具有现实意义。本文就此展开相关论述并 给出具体应对措施。1

智能电表及集抄系统概述

智能电表及集抄系统主要由两部分构成:智能电 表与集抄系统。本部分笔者主要概述其构成,为后期 论述做好铺垫。1.1 智能电表

智能电表构成复杂,主要有测量单元、通信单元及 处理单元等,电力企业应用智能电表,实现信息存储处 理、实时监测及自动控制等,大幅度提高电力企业工作 效率。此外,电力企业借助智能电表实现电价查询、精 准计量、自动扣费、余额不足自动提醒等功能,兼备电 量记忆、报警、异常监测等新功能,大幅度提高电费回 收效率。智能电表的主要功能表现为以下几点:

(1)实现预付费功能,目前智能电表主要采取远程 费控方式,可以实现准实时可用余额提醒,欠费自动停 电或审批停电。(2)通信模块化,支持微功率无线、光 纤、RS485及载波等多种通信方式6 (3)满足物联网技 术要求,通过REID电子标签自动读取电表内置的各 类信息,(4)实现宽量程计量,提高智能电表使用寿 命,促进质量与可靠性的提高。(5)满足多费率计费 求。(6)实现用户用电信息的在线监测。

文献标识码:A

作者简介:张晓伟(1981—),工程硕士,2005年获得华北电力大学(:北京)自动化专业学士学位,2014年获得华北电力大学(北

京)电气工程领域工程硕士学位,现就职于国网冀北电力有限公司迁安市供电分公司营销部,主要从事计量、用电

检查、抄核收、大客户、线损管理等工作。连续多年获得迁安公司先进工作者与优秀、唐山公司先进工作者与 优秀等荣誉称号,20:11年被授予迁安公司特殊贡献奖,2012年获得“迁安市青年风尚人物”荣誉称号,2012 年获得唐山公司创新创效活动二等奖。

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现代商贸工业

2.3运维人员综合素质亟待提高

智能电表及集抄系统属于典謹的智能化系统,其 中采用大量的精密电子器件,本身技术含量极高,含有 大量的高精尖技术。在提高电网运行效率的同时,也 给运行维护人员提出更高的要求,需要具备相应的技 术知识、了解系统组成与工作原理等6但在实际运维 工作中,由于运行维护人员缺乏相应&业知识与工作 经验,对故障原因分析不清,造成运维工作往往劳而无 功,运维效率与效率很难达到要求,因此运维人员综合 素质亟待提尚。

2.4运维管理不够健全

电力企业应用智能电表及集抄系统时间较短,没 减少维护工作量,提升工作效率;三是提升采集质量, 确保采集稳定性。如:我公司今年某月突然出现智能 电表大规模采集失败,经排查发现时集中器厂家下行 模块主节点与电能表通讯模块(另I厂家)配合存在问

题,经过两个厂家研发运维人员长达3个月处理,现今 仍未达到理想的状态,造成了极大的人力、物力、财力 浪费,涉及台区均需人工抄表,电表指数需手工录人, 极大的影响了抄表、算费工作顺利开展,降低工作效 率。

3.3着力提升运维人员技术水平

(1) 提高运维人员的维护水平,保证系统始终处于健康稳

进行针对性的运维培训^结合运维工作内

有建立起与之相应的配套管理体系,造成运维管理工 作不到位,影响系统运维效率。主要表现为四方面的 问题:第|,:C作进度不同步,比如SIM卡安装时没有 及时安装天线,安装天线时没有安装上行或下行模块 等,造成主站无法及时采集电表数据;第二,通讯方式 选择不合理,对楼区等微功率信号不好的场所,也依然 采取微功率通讯方式,载波信号容易受到电网干扰场 所,依然采用载波信号;第档案信息管理不规范e 挡案下发错误、挡案下发信息不全、集中器档案与主站 不匹配、台区串户等,造成电表数据抄收工作无法顺利 展开;第四,缺乏有效、持之以恒的考核机制6这四点 在实际中表现得尤为明显因此有必要剖析问题产生 的原因&

2.5智能电表本身存在质量缺陷

智能电表在制造过程中存在质量缺陷,比如表内 TA断线、电池故障、芯片问题、插口虚接等问题,造成 电表数据采集不准或无法采集。2.6部分电表、集抄设备运行环境恶劣

实际运行中部分智能电表及集抄设备处于恶劣的 环境中,长期下来直接影响到电表、集抄设备的运行质 U。比如:部分用户可能处于拆迁或改建等状态,无人 看管可能在施工中直接损坏智能电表、集抄设备;偏远 山区信号不稳定,集中器GPRS信号时断时续,实际运 行中台区信号经常离线,集中器所在范围存在极差的 移动通讯信#,集抄系统无法收集到采集的数据,直接 影响到后期工作的顺利进行;电表、集抄设备处于粉石 厂、磁选厂等粉尘多、铁粉多的地方,造成电表、集抄设 备经常故障。

3提高智能电表及集抄系统运维质量的策略

针对智能电表及集抄系统的运维问题,有必要采

取针对性的措施,提高运维质量,笔者认为可以从以下 几方面展开。

3.1整合优化系统功能

集抄系统已成为荇销工作最有利的支撑,快速有 效存储与处理采集数据需要整合优化系统功能,删除 不必要的功能,加人实际常用的模块,解决大数据查 询、存储等问题,避免出现沓机、离线问题,提高系统运 行稳定性。

3.2完善提高设备通用性

集中器、通讯模块之间应实现真正意义上的互联 亙通,这样M是避免资源浪费,提高设备利用率;二是

定状态0

(2)

强化系统调试与故障培训。实际中可以模拟故障的方式强化处理实际故障的能力,促进运维 团队故障排查能力。

(3)

组织开展现场观摩活动。组织供电所营所长、运维人员到智能电表安装、运维工作开展较好的 供电所进行现场观摩,学习、交流运维现场管控措施, 针对不同模块和设备在现场调试过程中积累经验,进 而推广应用。

W)应用更多先进技术。智能电表及集抄系统对 设备运维技术有着较高要求,促进了运维效率的提高0 系统中主要采用总线技术、数字化技术及计算机技术, 运维管理过程中技术人员也需要掌握相关技术,提高 故障排查精准度及缩短维护时间,与此同时,智能电 表及集抄系统中越来越多的应用嵌人式计算机控制系 统,运维管理中采用此种方法也可以显著提高运维质 M,有效控制系统运行质量。3.4建立健全运维管理与考核机制3.4. 1 健全档案管理机制

确保档案系统与现场相符、主站与集中器相符,定 期开展数据核对工作,针对核对出的异常数据及时整 改,提高智能电表及集抄系统挡案管理准确性。3. 4. 2 完善投运流程

将投运流程制定成手册,方便工作人虽阅读及参 考。健全完善的投运流程既可以让安装人员明确工作 任务,又可避免出现工序不熟悉而造成的漏装或错装 情况6

3.4. 3 落实通讯方案核实机制

结合智能电表所处环境,合理制定通讯方案,采用 切实可行通讯方式,避免外界干扰,确保数据质tt。如 楼区、山区等受地形条件影响较大的地区或电力线有 干扰的地区,宜采用载波方式或载波、微功率双模方式 实现集抄,载波方式也可根据实际情况确定是采用窄 带载波、窄带高速还是宽带载波;在平原等地势条件较 好的地区,宜采用微功率方式实现集抄;对具备条件的 35kV变电站、配电自动化延伸的线路等,宜采用光纤 方式实现集抄;对电表集中、施工量不大的地点,宜采 用RS485接线十采集器十集中器的方式实现集抄;对 已架设无线专网的地区,可以采用无线专网方式实现 采集;对地下室等无信号的地区,可以采用载波转 GPRS信号方式或通过中压载波方式实现采集。

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3. 4 4 建立系统定期检修制度

引进先进的检测维修机械设备,强化设备采购管 理过程,保证设备质量,避免不合格设备流人。引进网 络技术并将其应用在系统中,定期开展智能化系统检 测,提高系统维护效率。及时维护集抄系统故障问题, 对于无法自动修复的问题,可以采用人工手动维护的 方式快速解决问题,保证系统运行的稳定性。3, 4 5 落实日通报、周公布、月例会制度

每日通报运维任务完成情况,将各供电所当日安 装终端、集中器、电能表、计量箱数量以及采集失败运 维数量予以公布,充分调动各供电所间的竞争意识和 相互赶超的积极性;每周公布本周运维工作开展情况, 理问题,做到有的放矢,降低维修的频度与难度。如通 过系统监控发现,一款智能电表每天均正常采集数据, 但该台区线损始终存在问题,经过现场排查,发现该批 次智能电表存在冻结时钟错误的问题。通过对智能电 表开展系统监控与现场排查能有效发现问题,提高问 题排查与解决速度,避免由此造成的数据采集、电费计 算问题。因此实际工作中,应强化监控环节,减少现场 调试量,提高工作效率,提高获业管理水平。

3.6加强智能电表与集抄设备现场巡视与处缺

定期进行现场巡视,开展周期性监察性抄表工作, 针对平改、拆迁的地区开展重点巡视,确保智能电表与 集抄设备正常运行,对运行中发现的问题及时处理, 详细分析终端、集中器、智能电表采集失败原因、现场 采取的对应整改措施以及调试前后效果对比,给供电 所提供可参考、可借鉴的调试经验,使得供电所运维1 作有的放矢,提高工作效率和工作质量;每月召开采集 系统建设例会,总结当月的采集系统建设工作完成情 况,解决工作中遇到的问题,明确下阶段目标、任务s 会上,由工作开展好的供电所进行典型发言,介绍典型 经验和好的做法,为其他供电所提供借鉴,

3,4. 6

落实督办、约谈制度

在认真完成上级公司传办单的基础上,结合每个 公司实际,严格落实督办、约谈制度。由专人负责,定 期从米集系统提取失压、失流、反向指数、时钟异常、米 集失败等异常数据,下发督办单,限期整改,有力促进 异常数据整改。对督办单整改不到位、采集系统建设 工作完成滞后的供电所,落实主管领导约谈制度,约谈 相关供电所负责人,提高对工作的重视程度,确保工作 进度。

3.4.7 建立考核奖惩制度

在采集系统建设过程中,明确每个供电所、每条线 路、每台配变专责人,实行任务、时限、效果三落实,对 安装进度滞后、十管控措施不落实、调试工作迟 缓、资料缺失不完善的,严格执行考核奖惩制度,并与 绩效奖金挂钩。

3.4.8

编制运维实用手册

针对集抄系统涉及的几个关键点:采集设备、电能 表、通信模块、信道等,分别列举对应的故障问题及解 决措施a如采集设备常见故障一天线问题、SIM问题、 上下行模块问题、数据挡案问题、参数设置问题等;电 能表问题一插口问题、硬件问题、表计未上电、表计烧 毁等;通讯模块一模块烧毁、模块版本不匹配、外置天 线安装问题、铁质计量箱信号屏蔽问题;信道问题一无 信号、信号不稳定、电信运营商设备故障、前置机故障、 主站沓机等。针对上述问题一一列举解决方案,使得 运维人员一目了然,有效提高运维人员的技能与素质。 3.5强化智能电表运行质量远程监控

充分运用用电信息采集系统,定期监控电能表运 行情况,做到在使用前及时发现问题,在运行中及时处

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避免引发欠费等经济风险。逐步引人全网通模块,引 进电信运营商之间竞争,谁解决无信号、信号不稳问题 就增加谁的市场份额,有效解决信号问题,针对运行 环境恶劣的粉石厂、磁选厂,采用移表、安装封闭计量 箱、定期清扫等方式,保证智能电表与集抄设备的稳定 运行6 4

结语

随着特高压电网建设的深人开展以及能源互联网 概念的提出,智能电网迎来了新的发展契机。同时,随 着用电信息采集系统功能不断完善与智能电表的推广 应用,已基本实现了所有用户的全采集、全拟盖,为智 能电网向终端客户发展提供了坚强的硬件基础。电力 企业只有不断提升供电能力与优质服务水平,方能满 足用户不断增加的用电需求与服务需求,而满足客户 :求的技术支撑就在于智能电表及集抄系统。本文中 笔者结合实际分析电力企业智能电表及集抄系统运行 维护中存在的问题,并给出对应的解决措施,为运维工 作深人开展提供可借鉴的经验,为提升营销整体工作 水平提供助力。参考文献

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