唐楚凡　李少娟　張晨晨　孫慧盈

摘? 要：長(zhǎng)期以來(lái)，供電局主要依靠供電服務(wù)指揮平臺(tái)進(jìn)行低壓故障處理，但對(duì)停電位置、規(guī)模、所需人員和搶修計(jì)劃的分析主要靠人為預(yù)判，這易造成后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)處理工作量增加，恢復(fù)時(shí)間的誤判。為提升客戶服務(wù)質(zhì)量，及時(shí)獲知低壓用戶停電信息，該文通過(guò)研究寬帶載波停電上報(bào)技術(shù)，使用用電信息采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)推送低壓戶表、臺(tái)區(qū)總表或集中器停上電事件，輔助分析判斷故障真?zhèn)?、故障地點(diǎn)、故障原因、故障性質(zhì)和故障范圍，實(shí)現(xiàn)低壓用戶停上電事件上報(bào)。

關(guān)鍵詞：用電信息采集;寬帶載波;停上電事件上報(bào)

中圖分類號(hào)：TM73? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 項(xiàng)目?jī)?nèi)容及目標(biāo)

1.1 項(xiàng)目?jī)?nèi)容

目前，珠海供電局著力提升客戶服務(wù)質(zhì)量，在各方面提升服務(wù)效率。實(shí)現(xiàn)及時(shí)地將停電情況或停電計(jì)劃通知到客戶，使客戶獲得更優(yōu)質(zhì)的客戶服務(wù)。目前，計(jì)劃停電可以及時(shí)通知到客戶，但是臨時(shí)停電或故障停電尚無(wú)法做到及時(shí)通知客戶。目前，低壓集抄集中器和配變監(jiān)測(cè)計(jì)量終端均可以實(shí)現(xiàn)停電事件上報(bào)，如果臺(tái)區(qū)停電，主站可以自動(dòng)檢測(cè)，電表端尚無(wú)法停上電監(jiān)測(cè)。

為了提升客戶服務(wù)質(zhì)量，讓客戶及時(shí)獲知停電信息，開(kāi)展了該項(xiàng)目新型低壓電能表寬帶載波模塊的研制的研究。

1.2 項(xiàng)目應(yīng)用前景

該項(xiàng)目針對(duì)寬帶載波技術(shù)的停電事件上報(bào)進(jìn)行研究。可以實(shí)現(xiàn)低壓臺(tái)區(qū)電能表停上電事件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和上報(bào)。停電時(shí)，載波模塊可以通過(guò)超級(jí)電容供電，將停電事件上報(bào)給集中器，然后由集中器上報(bào)給計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)。及時(shí)獲取具體停電表計(jì)和范圍，并派出運(yùn)維人員進(jìn)行排查。提升客戶服務(wù)質(zhì)量，提升各方面的供電服務(wù)效率。

2 項(xiàng)目原理

2.1 研究?jī)?nèi)容原理簡(jiǎn)述

通過(guò)該項(xiàng)目的研究和開(kāi)發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)以下功能。

2.1.1 實(shí)現(xiàn)載波信號(hào)的跨線路斷路/空開(kāi)斷路的傳輸

此技術(shù)難點(diǎn)在于電力線載波通信是將電力線作為通信信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)交流電火線/零線發(fā)生斷路，空開(kāi)內(nèi)部磁感應(yīng)機(jī)制和載波信號(hào)具備空間耦合能力，載波信號(hào)跨越斷路點(diǎn)將造成巨大衰減，且不同型號(hào)的空開(kāi)衰減存在差異，該研究需提升載波的耦合能力。

2.1.2 三級(jí)停電上報(bào)的智能研判技術(shù)

依據(jù)不同的停電場(chǎng)景，將停電事件分為3類：全臺(tái)區(qū)停電;分支開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或線路損壞導(dǎo)致的多只電能表掉電;表前開(kāi)關(guān)斷開(kāi)導(dǎo)致的單只電能表掉電。因此建立恰當(dāng)?shù)难信袡C(jī)制，以實(shí)現(xiàn)三級(jí)停電上報(bào)事件的智能分析、研判。

2.1.3 跨越空開(kāi)的載波信號(hào)避撞機(jī)制的研究

若不做特殊處理，從掉電節(jié)點(diǎn)處發(fā)送停電信息時(shí)，由于通信通道等因素影響，沖突概率高。而且停電事件上報(bào)時(shí)間較短，需要研究一種高效的避撞機(jī)制完成信息的可靠傳輸。

2.2 技術(shù)路線

2.2.1 新型通信技術(shù)方案選擇

當(dāng)空開(kāi)斷開(kāi)時(shí)，空開(kāi)內(nèi)部磁感應(yīng)機(jī)制和載波信號(hào)需具備一定的空間耦合能力，寬帶載波信號(hào)能夠滿足跨越斷路點(diǎn)的能力和空間耦合衰減能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，然后進(jìn)行建模運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)寬帶載波信號(hào)跨斷路傳輸，最終完成斷路狀態(tài)下載波信號(hào)對(duì)停電事件的穿透上報(bào)。

經(jīng)過(guò)不同型號(hào)空開(kāi)及不同頻率的測(cè)試分析，寬帶載波通信為最佳跨越斷路空開(kāi)穿透?jìng)鞑サ募夹g(shù)方案。

2.2.2 新型通信模塊停上電事件感知設(shè)計(jì)

2.2.2.1 通信模塊硬件方案

通信模塊工作原理圖如圖1所示。

通信模塊弱電接口采用2×6雙排插針作為連接件，通信模塊管腳定義見(jiàn)表1。

當(dāng)電表產(chǎn)生事件時(shí)，電表芯片將EVENTOUT管腳置成有效電平（高電平），載波芯片檢測(cè)到后，即認(rèn)為事件發(fā)生。集中器采用命令輪詢抄讀時(shí)，產(chǎn)生事件的目的節(jié)點(diǎn)（載波從節(jié)點(diǎn)）會(huì)在路由主動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)，通過(guò)信息域里的事件標(biāo)志告知集中器該電表有事件發(fā)生。

2.2.2.2 通信模塊軟件方案

（1）電表停電時(shí)，通信模塊經(jīng)電力過(guò)零信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到停電發(fā)生，同時(shí)，通過(guò)超級(jí)電容備電電路，保證掉電后可維持模塊正常工作60 s以上，延遲判斷電能表停電后發(fā)起停電事件上報(bào)，避免誤判，最后經(jīng)本地通信信道上報(bào)至集中器模塊。

（2）通信模塊，根據(jù)STA、GND 管腳判斷是模塊拔出還是電能表停電。

（3）模塊拔出不上報(bào)事件，電能表停電上報(bào)事件。

（4）停電事件定義，見(jiàn)表2。

2.2.2.3 跨越空開(kāi)的載波信號(hào)避撞機(jī)制的研究

如圖2高效避撞機(jī)制的示意圖所示。停電事件是同時(shí)發(fā)送的，如果不做特殊處理，停電信息將在停電節(jié)點(diǎn)處，立即發(fā)送停電信息，由于信息通道傳輸?shù)扔绊懀瑳_突概率高。而且停電事件上報(bào)時(shí)間較短，通過(guò)寬帶高效常用避撞機(jī)制（TDMA+CSMA/CA）完成信息的可靠傳輸。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著電能表集抄入戶，低壓集抄也由過(guò)去粗放式的管理向精細(xì)化的轉(zhuǎn)變。該文通過(guò)對(duì)新型電能表寬帶載波的研究，將實(shí)際運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)情況與計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)合，對(duì)低壓配網(wǎng)故障進(jìn)行有效定位，反饋故障情況，并科學(xué)合理運(yùn)用集中管理分析對(duì)策，提升低壓配網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性。

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