电力负荷控制系统现场调试控制分析 吕高健

发表时间:2018/3/12   来源:《电力设备》2017年第29期   作者:吕高健
[导读] 摘要:电力负荷控制,广义地可称为电力负荷管理。
        (国网内蒙古东部电力有限公司满洲里市供电分公司)
        摘要:电力负荷控制,广义地可称为电力负荷管理。其主要目标是改善电网负荷曲线形状,使电力负荷较为均衡地使用,以提高电网运行的经济性、安全性和投资效益作为10kV配电自动化的一个重要组成环节,在有限投资前提下,系统通过电力负荷控制终端对配变运行数据实时监测。电力负荷控制终端加强了计量监控和用户负荷的经济管理,实现了配网自动化和地区、县、大用户的分级管理,本文主要介绍了电力负荷控制系统采用GPRS无线公网的通信方式、通信特点、通信过程,以及在构建网架时应注意的事项,重点分析了电源、网络、模块、天线、费用超支、网络基站业务量大等因素造成负荷控制终端现场调试过程中掉线的原因及解决方法、另外还分析了负荷控制终端在监测电能表运行状况时所发生的用电异常和处理办法。
        关键词:电力负荷控制;调试;负荷控制终端
        1、电力负荷控制系统信道
        (1)GPRS通信方式
        在对GPRS通信技术进行研究中,了解到这种通信技术对于改善电力负荷控制系统中存在的问题,促使电力负荷控制更加顺利的进行起到非常重要的作用。而且在目前这项技术手段还引进一定分组交换传输模式,这种模式能够在资源稀缺的条件下发挥其自身最大的作用,也就是说在资源稀缺的过程中采取这种通信方式进行电力负荷控制是非常重要的一点。在目前使用分组交换模式的过程中,还需要对用户发送或者接受的数据进行有效分析,根据分析结果了解到这种模式能够在短时间内实现资源最大化,保证多个用户能够在统一时间享受一个通信通道,借以减少符合控制过程中出现的资源消耗。另外在进行数据传输的过程中采取GPRS通信方式,还能够实现大数据传输,使的大数据在电力企业得到广泛的使用。
        (2)GPRS通信方式的特点
        要想保证GPRS通信方式在电力负荷控制系统中发挥其自身最大的作用,还应该对这种通信方式的特点有一个全面的了解。在对这项技术手段进行研究中,发现其自身特点主要表现在三个方面,在这里笔者就针对于这三个方面进行详细的论述。第一,在对GPRS通信方式的传输速率和传输质量进行研究中,了解到在进行电力符合控制系统中使用这种技术手段能够有效提升信息传输的速度和质量,有效减少在信息传输中出现的信息消耗问题,对于促使GPRS通信系统在电力企业内部发挥其自身最大的作用起到非常重要的作用。第二,对于GPRS通信方式来说,只需要进行第一次数据通道,并且在发生通道故障的情况下还能够及时变更通道,而且在组位变更的过程中使用的时间也非常少,对促使电力符合控制系统发挥自身最大的作用起到非常重要的作用。第三,另外在发现GPRS通信通道出现故障的时候,需要对通道进行合理解决,在这个过程中可以采取有效的IP地址对原有通道上的数据进行详细记录,这个过程中不仅仅可以采取传统的数据转移方式,还能够采取随机分配的方式,大大减少数据传输中投入的时间,对促使电力负荷控制系统发挥自身最大的作用起到非常重要的作用。
        2、终端与主站通信过程
        (1)终端工作过程
        1.1、终端GPRS模块通过GPRS网络登录后,上线获得自身IP;
        1.2、终端主板通过手动或短信配置获得主站IP和端口,并转发给GPRS模块;
        1.3、主站伺服器具有固定的IP地址和端口,连接外网处于等待状态;
        1.4、终端随即向主站发送登录报文,收到主站确认报文后保持TCP会话连接,第一次测试登录成功。
        1.5、该IP向主站伺服器发送登陆信号,告知主站伺服器该终端的IP和端口,同时建立连接。
        1.6、其后在每次心跳或数据传送结束后的心跳时间间隔期到时,均进行一次心跳测试连接。
        (2)主站工作方式
        2.1、主站和终端根据各自的需要作为启动站或从动站发送下行或上行的命令或数据。


        2.2、在每个终端作为TCPClient连接到主站后,响应其登录连接,主站作为TCPServer保持和所有终端的连接,动态记录当前在线终端状态,记录终端最新通信时刻。
        3、电力负荷控制系统运行故障分析
        3.1、影响负荷控制终端掉线原因及分析
        3.1.1、天线因素
        天线在无线通信系统中具有举足轻重的地位,天线好坏直接关系着电力负荷管理终端通信性能。当GPRS移动网络信号良好,但电力负荷管理终端信号质量依然差或经常掉线,可能是以下原因造成:一是天线的安装,电力负荷管理终端的天线安装位置要尽量往外,最好将天线安装在箱体外,这样有利于信号接收;二是天线与终端特性阻抗匹配,当电力负荷管理终端安装在地下室时,应将天线引出到地上位置,但应注意天线与终端特性阻抗相匹配,以减少信号反射,保持信号良好。实践证明,只有信号质量返回值在20~31之间时,才能保持数据传输的稳定性。
        3.1.2、无线模块好坏因素
        无线模块在射频指标、网络兼容性和网络协议的一致性等方面对系统通讯质量影响较大。电力负荷管理终端一般采用GR47模块,GR47属于工业级模块,它能满足电力负荷管理终端工作应用环境。在实际调试应用中,发现模块原因掉线,可更换模块。
        3.1.3、电源因素
        电源因素造成电力负荷管理终端GPRS掉线是比较常见的现象,电力负荷管理终端在通话或大量传输数据的瞬间,终端系统电源无法提供给无线通信模块瞬间大电流,导致电压下降太多,这样无线通信模块某些器件会运行异常,导致系统掉线或重启。因此电力负荷管理终端有自检功能,其指示灯为红色,当自检或初始化时LED闪亮,自检出错时,LED处于持续亮的工作状态,发现此故障应更换终端。
        3.1.4、网络基站业务量大
        由于电力负荷管理系统建设运行需借助于GPRS网络,这就造成系统数据通信将会受到网络运营商的制约,虽然目前GPRS网络发展得较为成熟,但也不排除存在网络繁忙等现象,这将会一定程度上造成数据中断,影响系统的数据处理。建议加强与移动网络管理运营方的沟通,保证系统稳定可靠运行。
        3.1.5、电压失压
        失压是指在有负荷电流条件下,电能计量回路TV二次侧任意一相电压小于设定值,通常指TV二次侧发生故障,而供电线路正常,负荷正常用电的情况。判定条件:电压小于启动电压(78%Un),同时电流大于启动电流(0.5%In)。
        处理:在报警未恢复期间,可通过主站召测终端电流、电压与判定条件比较;现场查询终端、电能表显示的电流、电压与判定条件比较;用万用表测量终端接线端子上的电压,用钳型电流表测量终端电流回路中的电流与判定条件比较,分析是电力负荷管理终端还是计量装置故障。
        结束语:
        综上所述可以了解到在目前进行电力负荷控制的过程中,不仅仅需要对整个系统中的通信通道进行全面研究,还需要对电力负荷控制过程中出现的问题进行有效解决,这样不仅仅能够促使电力负荷控制系统发挥其自身最大的作用,对于减少电力企业在电力传输中出现的问题也起到非常重要的作用,进一步使得电力企业得到更好的发展。
        参考文献:
        [1]赵亮.新形势下的电力负荷管理系统[J].电力需求侧管理.2003
        [2]武福建.电力预付装置及负荷管理的实践[J].电力学报.2007
        [3]郭万祝.赵远.负荷管理系统功能拓展经验浅谈[J].电力需求侧管理.2008
        [4]王月志.赵跃,潘娟.电力负荷控制技术[J].东北电力技术.2003
        [5]杨永良.刘晓天.电力负荷控制设备的功能扩展[J].华北电力技术.2001
        [6]赵远.负荷管理系统功能拓展经验浅谈[J].电力需求侧管理.2008
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