台区户表变关系智能识别装置设计

潘 帆，黄身增，曾争荣，游建章，林炜超

（国网福建省电力有限公司漳州供电公司，福建 漳州 363000）

0 引 言

台区线损作为供电企业的重要经济技术指标，是企业管理水平的综合体现，是促进配网精细化管理的重要手段。台区户表变关系的准确性是台区线损精准计算的前提，是保障线损数据真实性的重要基础。目前，电力基层对变表隶属关系和户表隶属关系的识别主要以人工为主，存在如下两类问题[1-3]。（1）传统的台区用户核查需要人工到现场逐个表箱进行核查，耗时费力且低效，存在工作量大，核查难的问题，特别是缆化线路辨识十分费劲。（2）核查方法采用瞬间停电法，该方法对表计的质量、停送电间隔、现场用户服务等要求较高，还会产生无法分析的数据，还需要人工现场二次核查，同时瞬间停送电对供电质量影响较大，存在用户投诉和损坏用户家用电器的风险，无法频繁使用。针对这些问题，开发了该智能识别装置，可以提高用电检查的工作效率和企业效益。

1 户表变识别装置的设计要求

户表变识别装置包括变表关系识别装置和户表关系识别装置，该装置可以频繁使用，不影响用户正常用电，同时不需要逐个表箱核对，可一次性全部识别有电气物理连接关系的变表对应关系，实现识别台区下安装的所有电表，还能正确区分户表隶属关系。系统的硬件包括寻表仪和发射器，分两种场景使用。（1）变表关系识别：装置进行变表关系识别时，把寻表仪接在台区集中器处的A、B、C、N四条线上。通过电力线载波通信，执行寻表算法流程，实现自动收集台区内的所有电表表号，并进一步识别出电表所在相线，将表号以及表相显示在显示器上。（2）户表关系识别：装置进行户表关系识别时，将具有载波模块的发射器放在用户家中，不断发射该用户房间号，寻表仪在该用户电表出线处进行接收，若接收到该房间号，则可以确定户表隶属关系，并显示在人机界面上。

2 户表变识别装置的硬件设计

装置的硬件结构如图1、图2所示。寻表仪采用的主要硬件有：SC20-CE控制器，是一款基于高通平台、运行安卓操作系统的工业级高性能4G智能模块；SSC1668路由载波模块；5.5英寸触摸屏和TFTLCD显示屏。发射器的主要硬件有：STM32F103控制器、HPLCS1667载波模块及蓝牙模块等。

3 户表变识别装置的软件设计

3.1 变表识别装置

寻表仪主要功能是寻找当前台区的所有电表，获取电表号以及电表所在的相线，并将获取的表信息显示在人机界面上。寻表仪主要包括MCU、电力载波路由器等组件，MCU通过串口与电力载波路由器进行交互，通信协议为1376.2集中器本地通信模块接口协议，路由器与电表之间通信协议为DL/T645-2007协议。

图1 发射器硬件结构图

图2 寻表仪硬件结构图

寻表算法流程如下。

（1）MCU向路由器发送路由暂停命令，停止路由主动模式抄表流程。

（2）MCU向路由器发送参数区初始化命令，清空路由器中的档案信息。

（3）进行档案同步，将资产表号文件的所有表号添加到路由器中。

（4）发送重启命令，启动抄读流程，并等待抄读数据。

（5）当MCU接收到“路由请求抄读内容”报文时，MCU返回“路由请求抄读内容”，当已接收到“上报抄读数据”报文时，将抄读标志设置为“抄读成功”；当未接收到“上报抄读数据”报文时，将抄读标志设置为“可以抄读”。

（6）当MCU接收到“上报抄读数据”的报文时，返回确认报文，对抄读数据进行处理，将抄读数据中表号添加到已寻到的表号数据中，查看抄到数据中表相位信息，若为0，表示未获取该表所在相位；为1，表示表的相位为A；为2，表示表的相位为B；为3，表示表的相位为C。若获取到表的相位，将该表号添加到对应相位的表号数据中。

（7）当MCU接收到抄表结束的报文，则说明台区的所有电表路径已构建完成，向路由器发送启动相位识别功能广播报文，路由器收到报文后，进行广播。这时广播沿构建好的路径向每一个电表发送该报文，电表接收到该报文后，向路由器发送对应的电表所在相位，然后路由器发送MCU。

（8）当用户在人机界面上查看寻到的全部表号以及各相线的表号时，将已寻到的表号数据以及各相线的表号数据发送到人机界面进行显示。

3.2 户表识别装置

户表识别装置是寻表仪与发射器进行配合使用。发射器插在用户家里的插座上，通过载波发射设置好用户信息。寻表仪在用户电表出线端接收信息，通过是否可以接收到发射器发射出来的用户信息来核查户表隶属关系。

户表识别的主要算法流程如下。

（1）MCU向路由器发送路由暂停命令，停止路由主动模式抄表流程。

（2）MCU向路由器发送参数区初始化命令，清空路由器中的档案信息。

（3）将发射器载波模块地址添加到路由器中。

（4）发送重启命令，启动抄读流程，并等待抄读数据。

（5）当MCU接收到“上报抄读数据”的报文时，返回确认报文，对抄读数据进行处理，从抄读数据中提取出房间号，显示到人机界面上。

（6）当MCU接收到“路由请求抄读内容”报文时，MCU返回“路由请求抄读内容”，若已经接收到其中的抄读标志设置为“可以抄读”。

4 应用案例

利用该仪器对某小区的变表关系进行识别，该台区下共有49户电表，最终测试结果为全部抄到，与电力公司管理系统的数据一致。电表资产号为：

010130907288，010130910349，010131318264，010130906924，010130910440，

010130897710，010130898425，010130896265，010130904019，010130910347，

010130905709，010130910348，010131545447，010130909769，010130912729，

010130903454，010130913567，010130896260，010131317978，010130904016，

010130898408，010130907294，010130910362，010130909762，010130913120，

010130896919，010130904013，010130904360，010130912849，010130904840，

010130898071，010130909093，010130912520，010130912526，010130912338，

010130910434，010130912337，010130904368，010130909094，010130912331，

010130907296，010130896261，010130898943，010130896421，010130897058，

010130896415，010130908866，010127592033，010127588254。

5 结 论

该设备人机界面友好，操作简单易懂。在使用过程中设备工作正常，整体达到预期效果。台区线损作为供电企业的重要经济技术指标，是企业管理水平的综合体现，是促进配网精细化管理的重要手段。台区变表、表户关系的准确性是台区线损精准计算的前提，是保障线损数据真实性的重要基础。通过该智能识别装置，可以提高用电检查的工作效率，提高供电企业的经济效益，具有很好的推广应用前景。