自動抄表系統(tǒng)中智能電能表故障的分析與思考

Summary：隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展，自動抄表系統(tǒng)的智能儀表越來越普及，然而，由于智能電能表需要滿足不同環(huán)境和不同客戶的使用，如果在運行過程中出現(xiàn)問題，將給電力企業(yè)和用戶帶來諸多不便。為了提高智能電度表的可靠性，本文主要分析了智能電度表的含義和功能，闡述了智能電度表常見的故障，并研究和探討了改進智能電度表故障的措施。Keys：自動抄表系統(tǒng)；智能電能表；常見故障；對策；引言隨著我國電力需求的不斷增加，我國高度重視智能電網(wǎng)的建設(shè)，主要采用智能控制來實現(xiàn)電力系統(tǒng)的信息化、自動化和交互性，從而創(chuàng)建一個經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保的現(xiàn)代電網(wǎng)，智能電能表具有電力信息采集和數(shù)據(jù)傳輸功能，符合我國智能電網(wǎng)戰(zhàn)略的發(fā)展，目前，智能電能表在應(yīng)用中存在一些與通信單元有關(guān)的問題，因此有必要根據(jù)相關(guān)技術(shù)和檢定規(guī)程對智能電能計進行改進。1.智能電能表的含義及作用智能電能表是一種以計算機技術(shù)、通信技術(shù)和智能芯片為核心的智能電度表。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，智能電能表還具有在線檢測和其他功能，智能電表可以自動采集和下載電價方案和價格，控制電力負荷，實現(xiàn)分時和階梯定價，還可以自動記錄電壓損失、電流損失、斷相，接受遠程信息指令，功能更強大。根據(jù)等級、負載開關(guān)、通信模式和充電控制模式，智能電源可分為不同類型。通用智能電能表具有計量功能、需求測量功能、時鐘功能、速率和時間功能、清零功能、數(shù)據(jù)存儲功能、凍結(jié)功能、事件記錄功能、通信功能、信號輸出功能、顯示功能、測量功能、安全保護功能、充電控制功能、負載記錄功能，階梯電價功能、停電抄表功能、報警功能、輔助電源功能、安全認證功能等。2.自動抄表系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自動抄表系統(tǒng)是指主站通過遠程信息對電表計量數(shù)據(jù)等用電信息進行讀取，并提供增值服務(wù)。自動抄表系統(tǒng)主要包括智能電能表、表變總表、采集器、短距離通信通道等設(shè)備。一般情況下，配電變壓器配有集中器和三相四線平臺變壓器主表，其中集中器采用RS-485模式采集和存儲數(shù)據(jù)，智能電表安裝在電表箱內(nèi)，然后使用采集裝置采集智能電表的電氣信息。如果將智能電能表投入到自動抄表系統(tǒng)中，它會有一些麻煩。3.智能電能表常見的故障及對策3.1繼電器故障繼電器的故障非常常見，危害性很大，需要引起更多的關(guān)注，為了提高繼電器的可靠性，在設(shè)計過程中，有必要添加一個特定的機制來防止錯誤動作，為了保證繼電器的運行，應(yīng)事先考慮繼電器的容量和絕緣，并高度重視和嚴格檢查繼電器的質(zhì)量，在選擇特定機器部件的過程中，應(yīng)充分考慮繼電器的耐久性和質(zhì)量，從而提高繼電器的使用壽命，如果發(fā)生這種情況，盡量避免繼電器處于過載工作狀態(tài)。相關(guān)部分應(yīng)更加重視新一代繼電器設(shè)備的研究，以提高繼電器的運行效率，延長其使用壽命，確保智能電能表的安全穩(wěn)定。3.2電能量數(shù)據(jù)無法抄讀故障電能表電量無法讀出的情況主要指符號——“←”智能電能表的液晶屏幕上的一些符號，指示電源的反向，正方向的功和電的總量為零，這種情況是由于電表接線錯誤造成的，實際的總正有功功率實際上被誤讀為反向總有功功率，對于這種錯誤，解決方法其實很簡單，即智能電表接線調(diào)整，使接線回到正確的接線位置，可以有效地實現(xiàn)目標。3.3黑屏、電量異常故障智能電能表在自動抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用也會出現(xiàn)黑屏、電量數(shù)據(jù)過多或過少、顯示缺少筆畫等現(xiàn)象，導(dǎo)致信息不清晰等，可以先進行強電磁干擾，對智能電度表產(chǎn)生影響，導(dǎo)致其程序失控。在強電磁干擾檢測中，通常采用電快速瞬變脈沖群、射頻電磁場、浪涌等方式進行電磁干擾抗擾度測試，表明電能表具有較強的抗干擾能力，不會出現(xiàn)程序跑路的問題，那么可以推測，這可能是由于電表嵌入式程序?qū)е碌碾姳砗谄廉惓＃悄茈娔鼙碥浖饕ǔ绦虺跏蓟?、?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、顯示處理等，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括存儲器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和E2ROM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通信處理包括通信接收模塊、通信命令模塊和通信發(fā)送模塊。電能表嵌入式程序中的主程序、子程序和中斷子程序可以直接使用數(shù)據(jù)項，當主程序執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲操作時，如果有中斷信號，主程序?qū)⒈粫和?，此時執(zhí)行中斷子程序，但是當中斷處理完成時，主程序繼續(xù)進行存儲操作，如果中斷子程序存在數(shù)據(jù)處理錯誤的問題，錯誤的電數(shù)據(jù)將被記錄在存儲器中，從而導(dǎo)致電能數(shù)據(jù)的錯誤，如果電能表的電流端串聯(lián)，RS-485串聯(lián)，可以有效實現(xiàn)電能表讀數(shù)的連續(xù)性。3.4燒表故障其中，燒表失效的次數(shù)最多，這種情況下，電能計無法立刻正常工作，因此要特別留意燒表的問題。造成電表燒損的主要因素有：終端接線不當、脈沖電源與強電的直接相聯(lián)，造成光纖耦合燒損，在運行時超載，造成繼電器燒損；當安裝時，繼電器的輸出與一個不正確的零端子相接觸，造成儀表的短路；儀表上的電壓線圈已燒毀。針對上述故障的成因，必須對智能化儀表進行精確的控制，注重儀表的選型，對供電線路進行嚴格的規(guī)范，同時還要對其進行后期的檢驗，以便對其進行最大程度的監(jiān)控，防止出現(xiàn)燒損現(xiàn)象。4.改善智能電能表故障的措施根據(jù)我國現(xiàn)行電能表技術(shù)標準和檢定規(guī)程，電能表走字測試和電能表通信協(xié)議是分開的。在運行文字測試時，電能表沒有通信工作，通信協(xié)議滿足測試的時間較少，因此通過測試通信協(xié)議數(shù)據(jù)項來支持電能表的方案不能滿足自動抄表系統(tǒng)的實際情況，并且它不能明確在實際操作中儀表的通信單元中可能出現(xiàn)的問題。因此，根據(jù)我國電能表的技術(shù)標準和檢定規(guī)程，即使是通過測試的智能電能表也會存在通信單元缺陷的問題。為了確保電能表能夠在自動抄表系統(tǒng)中長期工作，有必要關(guān)注通信單元的性能測試，如果電能表與相電流線串聯(lián)，電壓線并聯(lián)，最后一個字運行測試，但在字中運行測試，以確保最大額定負載，Rs-485通信端口用于讀取電能表的數(shù)據(jù)。參數(shù)可在5、10和30分鐘內(nèi)設(shè)置，此外，在測試時，要確保測試長達72小時，使用上述測試方法，可以清楚地發(fā)現(xiàn)電能表通信單元中的問題，這可以有效地減少電能表引起的故障頻繁的溝通任務(wù)。4.1提高電池質(zhì)量，提升工作人員的技能由于智能電能表的測試準確率與電池的品質(zhì)有關(guān)，因此，為了避免出現(xiàn)的各種問題，各國有關(guān)部門都要加強監(jiān)管。為了增強智能電能表的抗干擾能力，必須選擇優(yōu)質(zhì)的鋰離子電池，以降低線路發(fā)熱的可能性，并采取適當?shù)纳岽胧?，在電量不足時進行替換，以確保電能計量的安全性和準確性。同時，要加強對人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高人員的技術(shù)素質(zhì)，減少儀器設(shè)備在使用過程中產(chǎn)生的振動、湍流等現(xiàn)象，從而保證儀器的測量準確度。在工廠，為了保證電能計量的可靠性，必須科學(xué)地抽樣、檢測。4.2采用科學(xué)的方式對電能表進行控制根據(jù)智能電能表的測量結(jié)果，采用何種控制方法來確定其控制效果。目前，由于不同地區(qū)的技術(shù)水平不同，智能儀表的開關(guān)量也不同，因此，為了保證計量的可靠性，必須合理選用控制模式，同時，選擇合適的開關(guān)，既能使智能儀表正常工作，又能減少故障發(fā)生的幾率，提高測量精度，比如，可以根據(jù)智能儀表的使用狀況，將智能儀表置于室外，既能實現(xiàn)遙控，又能保證智能儀表的結(jié)構(gòu)合理，總體上，智能儀表開關(guān)作為外部開關(guān)具有以下兩大優(yōu)勢：第一，很多智能儀表無需安裝控制線路，也無需在短期內(nèi)安裝繼電器，這樣既可以減少儀表的生產(chǎn)成本，又能滿足用戶的個性化要求；其次，它能夠充分發(fā)揮智能儀表的測量功能，簡化其它輔助功能，增強其穩(wěn)定性，有效地延長儀表的使用壽命。4.3提高電能表各軟硬件設(shè)計的可靠度智能電能表在使用過程中，有可能會出現(xiàn)內(nèi)部繼電器的故障，也有可能是由于電壓不穩(wěn)定，觸點不敏感等原因造成的，因此，要防止這種故障，必須預(yù)先控制繼電器的誤動作和不可靠動作，在實際應(yīng)用中，要注重各部分的合理、科學(xué)的設(shè)計，以及軟件、硬件的設(shè)計，比如，在設(shè)計中應(yīng)該包含對應(yīng)的探測機制，但是它也應(yīng)該被設(shè)計成非行為機制；同時，在使用中，由于碰撞、下雨等不可控制的因素，會使智能電能表的觸點不敏感，從而使其最先接觸不良，若繼電器發(fā)生故障，會對儀表的測量性能造成影響，從而降低儀表的測量精度。所以，為了解決這個問題，有關(guān)的設(shè)計者應(yīng)該在智能儀表的檢測與安裝過程中，采用非動作的機械結(jié)構(gòu)來解決這個問題，可見，要想減少故障，必須重視各種軟硬件的可靠性。4.4完善智能電能表的在線檢查為改善智能儀表的使用性能，必須對其進行在線檢測，及時發(fā)現(xiàn)故障，及時進行檢修，并通過大量的數(shù)據(jù)積累，對智能儀表進行優(yōu)化和更新，簡而言之，智能儀表的在線檢測就是對所安裝的智能電腦儀表進行檢測與分析，以及對其實際操作狀況進行認真的檢測，對此，可選用智能電能表進行現(xiàn)場抽查，它的主要作用是按電能表接線和實地檢測，按其精細程度，可劃分為0.05,0.1,0.2,0.3。按其接入方式分為直接接入和鉗形變壓器兩種。結(jié)束語綜上所述，隨著我國智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，智能電能表的應(yīng)用越來越普及，影響著電力企業(yè)和用戶的利益，通過以上分析可以得出結(jié)論，完善智能電能表的技術(shù)標準和檢定規(guī)程可以有效解決智能電能計存在的問題。Reference[1]劉志偉，劉天珍.智能電能表常見故障分析及管理策略探究[J].通訊世界，2016，02:262-263.