摘要：2020年起南方电网将全面启动电力现货交易市场，为配合做好电力现货市场试点工作，对于我们电力企业来说，厂站电能量采集终端的合理改造及良好的运行状况是非常重要，其直接关系到基础数据的应用源头。因此，本文便对厂站电能量采集终端运行与维护进行深入的研究。
关键词：厂站电能量采集终端 电力现货交易 运行与维护 用电信息
引言
电力现货交易市场为了开展实时电量交易，以短时和即时电力交易为主，对电量数据的准确性要求极高。在计量自动化系统中，厂站电能量采集终端一旦出现运行故障，势必会给电力现货交易市场造成很大影响，为避免计量自动化系统的运行故障造成不利影响，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。此方案虽然通讯通道有着较高的可靠性，但在应用过程中却存在许多问题。为此，本文结合厂站电能采集终端的运行与维护经验，分析和总结了厂站电能量采集终端在运行过程中出现的常见故障及处理方法。
一、厂站电能量采集终端上行通讯运行与维护分析
计量自动化系统的组成主要包括厂站电能量采集终端、通讯通道及计量主站系统。计量自动化系统的运行原理是由厂站电能量采集终端对全站电能表的数据进行采集，然后利用通讯通道将这些采集的数据发送至主站，而主站则通过对这些采集数据进行保存和分析。而对电力现货交易用户来说，对电量数据的准确性要求极高，计量自动化系统中需要配置双终端、双电表及双有线通道。对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，应配置双表双终端，而且每个终端与主站之间都需要通过调度数据网的不同端口上行，保证数据上传的可靠性。电力现场交易用户的厂站计量设备配置图如图1所示。
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图1 现场交易用户的厂站计量设备配置图
厂站电能量采集终端是通过上行通讯通道来进行采集数据上传，因此对于上行通道的运行与维护来说是非常重要的，通过分析可知，其在运行过程中可能会存在以下问题：
1、没有对厂站电能量采集终端的通讯参数进行合理设置，需要对厂站电能量采集终端的IP地址、子网掩码以及网关等关键信息进行正确填写，否则会因参数设置不合理而造成上行通讯通道出现通讯故障问题；
2、上行通讯通道出现接口或网线故障，通过网线检测器可对RJ45网线的正确性进行检验，如果站内的交换机设备与终端网络接口进行连接，则可能会因厂站电能量采集终端的链接故障而造成其Tx、Rx灯以及交换机对侧灯不亮，对于这种现象，便可以判定为厂站电能量采集终端的网络接口发生故障。对于其终端网络接口故障来说，其问题原因可能来自于硬件，也可能来自于软件，如果是硬件原因，则可能是RJ45网口存在物理损坏，如果是软件原因，则可能是设置的交换机网口参数与其驱动程序没有进行正确匹配所造成的。
3、如果存在后台计量自动化系统发现厂站电能采集装置数据缺失，分下面两种情况处理。
（1）如果出现全站数据缺失的情况，需要后台测试与该终端的连接。ping和telnet均成功，采集装置本体可能出现故障；如果ping通，但telnet不通，可能厂站内交换机或加密机通道问题，需要继保班到现场检查交换机、防火墙、加密机等设备的设置问题；如果ping和telnet均不成功，可尝试ping厂站现场的交换机IP地址，若现场交换机IP能ping通，则怀疑交换机到采集装置部分连线有故障，或本体故障；若现场交换机IP不能ping通，则怀疑后台到交换机的网络道路未通。
（2）如果出现部分间隔数据缺失的情况，确认该厂站内其他间隔数据是否正常。如果厂站内其他间隔数据正常，先确定改站是否存在有改造或停电操作，如确认无正常检修操作或停电操作，怀疑该间隔电表出现故障，或采集装置本体故障需要到现场检查处理。如果厂站内其他间隔数据也缺失，但ping和telnet测试正常，怀疑采集装置设备本体故障。
二、厂站电能量采集终端下行通讯运行与维护分析
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图2电力现货交易用户的厂站终端安装原理图
厂站电能量采集终端的下行通讯在运行与维护过程中，可能会出现以下故障问题：
1、厂站电能量采集终端抄表失败，由于厂站电能量采集终端需要对电表参数进行采集，因此电表参数设置正确与否，会直接影响到采集数据的准确性。对于该问题，可以通过观察厂站电能量采集终端的RS4585接口指示灯来进行判断，当指示灯中的接收灯不亮，而且发送灯也没有出现闪烁现象，则证明厂站电能量采集终端没有对电表数据进行采集，此时应对电表的通讯规约及地址进行再次检查。当指示灯中的接收灯没有出现闪烁现象，但发送灯闪烁时，则说明厂站电能量采集终端已经发送数据采集命令，但其并未被电能表所响应，此时便要检查电表和接口电路。
2、由于变电站的投运时间不同，使电表型号众多，但由于不同厂站家的电表所采用的通讯规约不同，致使厂站电能量采集终端的下行通讯通道出现故障，从而使电能表数据难以进行采集，之所以会出现该故障，是因为不同的通讯规约处于相同的通讯总线中，要想解决该问题，需要确保同一总线中的电能表只有是一种通讯规约，也可更换不同通讯规约的电能表。同样，主备终端也需要选择同一厂家的相同型号的终端，避免不同厂家参数不一致引起不必要的故障出现。由于终端厂家每年都需要招投标，建议做好终端的备品备件工作，避免终端发生故障需要更换，而备件不足造成必须更换两个终端的麻烦。
3、电能表的RS485通讯故障，可能是RS485接口故障或者是RS485通讯线没有进行正确的接线引起。可用万用表对电能表的RS485通讯口进行检验，当电能表RS485处于断开连接状态下用万用表测A与B的电压值为0V时，可判断电能表RS485通讯接口发生故障。正常情况，A与B的电压值为4V左右。如果电能表的RS485通讯接口没问题，那就需要对485线进行检测是否断线还是接错线的情况。如果出现单个电能表断线的故障，一般是485线连端子排或者连电能表时松动接触不良引起，也可能是接错电能表的485端子，AB接反或者原本接24,25端子的接错到23,24。如果出现整段的电能表抄不到数据的情况，可能在这一段485总线里有一只电能表的485线出现短路，造成整段电能表抄表失败。
三、厂站电能量采集终端的运行及维护
存在电力现货交易用户的厂站，计量自动化系统中需要双终端、双电表及双有线通道配置，必然存在异常情况需要处理。
1、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。调试过程中出现主副终端的一只终端能抄表，另一只终端不能抄数的情况。检查抄表失败的终端485档案是否比正常抄表终端有不一致的多余档案，确认并删除多余档案。备终端无法读取主终端数据，导致备终端无数据。可将主终端与备终端用一条网线分别连接主、备终端。
2、厂站电能量采集终端其自身也可能会发生故障，其自身故障大多是因软硬件在设计过程中存在一定缺陷所造成的，其故障表现主要为假死、死机或乱码等，对于这类故障，可对厂站电能量采集终端进行重新启动或更换来进行解决。而对于其软件故障来说，应及时对终端进行升级。
结语
厂站电能量采集终端的运行与维护工作需要根据计量自动化系统的相关理论及维护经验来行，只有长期深入的了解厂站电能量采集终端系统，不断积累和学习运维经验，才能使厂站电能量采集终端在计量自动化系统中得以正常、稳定的工作。上文对电能表、厂站终端及主站通信整个通讯环节可能造成通讯故障进行深入分析，并提出了相应的解决对策，对厂站运维人员具有一定的指导意义。
参考文献：
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[2]何玉平. 厂站电能量采集终端技术改造对运行中电能表的影响[J]. 自动化应用,2015(12):126-128.
[3]刁小玲. 适应电力现货交易电量结算变电站侧计量改造[J]. 科技工程技术,2019(07):250.
作者简介：
方绍怀（1977－），男，高级工程师，用电高级技师，高级内训师，主要从事计量运行维护、用电检查等工作。
项目名称：基于移动版计量厂站终端联调及故障处理培训系统研发
项目编号：031900KK52190027