终端服务器方式的采集变电站电能表故障分析

卞艳茹

响水供电公司电力调度控制中心，江苏 响水 224600

0 引言

电能量系统投运初期，厂站端主要采用电能量远方终端采集，该产品基于科研设计开发，采用普通工控机硬件，需要配置电表地址规约等参数。本身存储数据，运行稳定性差，故障率较高。主站系统前置经过终端服务器实现与电表通讯，读取电表中的历史负荷曲线和事件数据。与终端相比较，减少了采集传输的中间环节和参数配置的工作量。最重要的是，提高了采集数据的准确性，因为终端服务器作为装置级的硬件产品，运行稳定可靠性较高。近年来，新建或改造的变电站，使用终端服务器采集后电能量数据正确性得到显著提高。但是， 由于终端服务器使用时间较短，在近期技改和消缺等工作中遇到一些技术问题。本文针对近期220kV变电所A和110kV变电所B电能量消缺时出现的问题重点分析。

1 故障现象

在对60座变电站进行电量采集方式的改造过程中，即将原有终端采集方式改造为终端服务器的采集方式，出现了一系列的技术问题，发现母线平衡率大于要求的2%，且多条线路电量采集失败；改造后在对主站系统参数均设置正确后，发现电表数据采集中断。

2 故障分析与排查

下面分别对变电所A和变电所B出现的故障进行分析和解决。

2.1 变电所A

变电所A电站投运较早，线路较多。电表类型为威胜和浩宁达及兰吉尔ZD。并且在12月中旬进行过电表改造，其中线路部分进行了电能表更换，主变中压侧进行了电表接线盒更换。从系统中观察可得数据出现偏差就是从改造之日开始的。通过EMS系统进行积分电量计算，并与之比对，发现电能量系统显示值错误，很多实际运行中的线路的有功值在系统中显示却为零，并且原来一直走在在反向有功的主变中压侧电量，突然变成了正向有功，造成110kV侧母线不平衡。

对比电量，分析参数配置，确定终端服务器采集电表问题所在。

由于变电所A现场，电表类型也比较多，因此情况较为复杂。

首先，#2主变中压侧702的电表底码从改造之日起突然正反向有功交叉。利用系统中的电能表测试工具EMtest程序可以顺利采集到该电表的常规曲线，初步排除了通讯上出现故障的可能性。和现场工作人员联系，查看变电站电表的窗口值，发现EMtest程序读到的电表数据与现场电表上显示的一致，排除了电表地址错误的可能性。进一步分析电表的接线，可以得出，#2主变中压侧702的电表接线线序错误。

其次，主站追补程序追补数据时发现A11端口采集误码率严重，首先检查电量系统中该端口的采集参数配置，没有发现异常，进一步仔细检查终端服务器配置后，发现该端口流控配置项（flow control）配置错误，应选择为none,而系统默认设置为sorfware。默认设置会使通讯效果很差，造成电表采集误码率很高，并且容易造成计量端口堵塞，采集失败。

另外，主站追补程序追补数据时，端口A16采集失败，经过和现场联系后，发现电能表运行均正常。检查现场该端口所接的电表后发现该端口一部分为浩宁达表，一部分为兰吉尔ZD表。浩宁达表使用的波特率为12008E1，兰吉尔ZD表的波特率为96008N1。终端服务器每个端口支持的波特率是唯一的，即每个端口只能支持采集同一波特率的电表，不同波特率的电表混接，会导致采集失败。因此，将这些线路的电表分别分配至两个采集端口A16和A01。其中终端服务器端口A16采集兰吉尔ZD表，配置为96008N1；端口A01采集浩宁达表，配置为12008E1。然后进行测试，电表采集均正常。

2.2 变电所B

终端采集方式改造成终端服务器采集方式，是将原接在终端上的一根通讯485总线接至终端服务器一个端口，主站系统参数进行相应调整后完成。变电所B电站通讯485总线改接后，在变电站用一台测试机直接从终端服务器的网口上采集电表数据失败。咨询方天工程师，得知终端服务器每个端口所带最大电表数为30。而变电所B共有50块表，目前接在同一端口。因此在现场增加一根485通讯总线，将电表分配至两个采集端口接入后，重新用测试机采集发现只能采集常规曲线，负荷曲线采集为空值。

由于终端服务器本身不具备电量负荷曲线的存储功能，使用终端服务器采集方式，要求相应电表支持负荷曲线采集，否则虽然该站所有电表表现为通讯正常，但是系统中看不到增量数据，需要升级电表程序或更换电表。

3 问题总结

综合变电所A和长江路电能量改造中出现的问题，我们可以得到以下经验：

1）电能表现场接线较为严格，不能随意交换线序，否则会导致电表传送数据正反向发生错乱，使系统数据出现错误；

2）终端服务器的配置要正确，否则会影响通信质量，严重时会导致端口被长期占用，采集失败；

3）终端服务器每个采集端口只能设置一种波特率，因此不同类型的电能表要分别接入不同的端口，不能混接，在对一个变电站进行更换电能表时，同电压等级的电表尽量考虑使用同一类型电表，减少对采集端口的占用；

4）终端服务器每个端口的电平驱动能力决定，其每个采集端口最大采集量为30块电能表，如果一个端口接入过多电表，会由于端口驱动能力不足，导致该端口采集失败；

5）终端服务器采集对电表也有特殊要求，必须使用支持能够采集负荷曲线的电表，否则会导致采集失败。部分表由于程序原因，必须升级。

为确保数据的准确性，每天可通过查看统计报表中的日数据，月累计数据，及时观察数据上出现的质量标志字来判断数据的正确度。对比数据变化，尽力做到在问题发生的当日，解决排除故障，或者找到相应的改进替代措施。

4 结论

电费计量以及变电站线路平衡的计算对电能量系统的依赖性越来越高，这种依赖的前提就是系统具有较高的可靠性。这就对电能量系统的准确性和及时性提出了更高的要求。这就要求我们各个生产部门之间紧密配合，积极协作，信息沟通及时。只有通过这些行之有效的手段，才能使电能量系统健康稳定的运行。

[1]国家电力调度通信中心.继电保护培训教材.北京：中国电力出版社，2009.

[2]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京：中国电力出版社，1997.