电量采集系统及常见异常和故障处理
0 概述 福建省电力系统的关口电能表（用于电能量结算的电度表， 大多为智能型的，可以累计尖、峰、平、谷等分时间段计算的电 量，既有数据传输、 储存和人机见面等多种功能） 大多选用 0.2s 级的兰吉尔电能表， 它能保证即使是在低负荷情况下也能满足误 差要求。一般情况下，电力系统在发电公司的升压站安装 0.2s 级关口电能表，作为上 / 下网电量的交易核算用电能表，在电网 公司的输配电变电站安装 0.5 级（或 0.2 级）电能表作为参考电 能表，当发电公司关口电能表失电时， 用电网公司的输配电变电 站的关口电能表作为参考进行失电时丢失电量的追补计算。 福建 省电力系统的所有关口电能表都通过电量采集系统连接起来， 省 电网调度中心（以下简称“省调”） 和各地市级电网调度中心 （以 下简称“地调”） ，都可以通过电量采集系统查看所有关口电能 表的读数。 为了便于故障和异常的分析处理， 我先对电量采集系 统进行介绍，该系统图图见图 1。 荀果图 医用呼叫器1 电量采集系统连接图
1 电量采集系统的硬件和软件
1.1硬件 硬件包括：电量采集系统数据采集器、关口电能表、关口电 能表的数据通讯防雷器、 电量采集系统的网络通讯防雷器和电话 通讯防雷器、 通讯交换机、 光电转换器、 光纤、网络线、 电话线、 网络安全防火墙等。 电量采集系统的“防雷器”主要是为了防止“强电”信号 流入通讯回路，损坏通讯回路中的“弱电”通讯设备。
电量采集系统数据采集器 （以下简称“采集器”） 是电量采 集系统的核心硬件。
采集器的前面板有液晶屏、操作按钮、备用电源指示灯、主 电源指示灯和运行指示灯。 通过操作按钮可以修改采集器里的参 数，查看采集器里的各种信息。 从电源指示灯的消灭情况可以知 道采集器由哪一个电源模块供电。 运行指示灯反映采集器的工作 状况，运行指示灯有规律的“频闪”，表示采集器工作正常，如 果运行指示灯“常亮”或者“熄灭”， 则表示采集器工作“不正 常”或者已经“死机”。
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采集器的后面板有两个电源模块、 两个网络连接接口 （网络 口 1和网络口 2小麦玉米联合收割机）、两个电话通讯连接接口（ coml、com2）和十 个关口电能表数据传输连接接口（ com3-com12。
采集器由两个电源模块供电。 在这两个电源模块中， 其中一 个是交流电源模块，由不停电电源UPS供电；另一个是直流电源 模块，由直流系统供电。 这两个电源模块的输出电压都可以调节， 其中一个电源模块的输出电压调整得稍微高一些， 作为采集器的 “主电源”模块，另一个电源模块的输出电压调整得稍微低一 些，作为采集器的“备用电源”模块；主电源模块失电时，采集 器会自动切换到备用电源模块供电。
采集器的网络口 1 通过网络通讯防雷器连接到通讯用主交 换机，再由光纤和输配电变电站、发电公司、省调、地调等的电 量采集系统服务器相连接，网络见图 2。
图2 采集器网络口 1连接图
采集器的网络口 2 经过通讯用备用交换机连接到输配电变 电站、发电公司的电量采集系统服务器副站（有的变电站、发电 公司不设电量采集系统服务器副站），网络方框见图 3。
图3 采集器网络口 2连接图 采集器的电话通讯数据接口经过一个电话通讯防雷器和电 话通讯交换机相连接， 再通过电话网络和省调、 地调的电量采集 系统服务器相连接，网络图 4。
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图4 采集器电话通讯数据接口连接图 十个关口电能表数据传输接口分别和现场安装的关口电能 表相连接。 输配电变电站、 发电公司的 SIS 系统和其中一个关口 电能表数据传输接口相连接。 后面板还有一个“复位”按钮， 当 采集器有“报警”信号时，可以用它来复位报警信号。
采集器的主要功能：
（ 1） 采集关口电能表的数据和事件。采集器为每一块关口 电能表设置了一个“专用”的数据寄存器， 用于存放关口电能表 的数据和事件， 每个数据寄存器都有自己的编号。 采集器按时采 集关口电能表的数据和事件， 并分别存放在每块关口电能表的数 据寄存器里， 为电量采集系统的服务器软件采集数据和生成报表 作准备。
（ 2） 和省调、地调进行数据传输。省调和地调可以通过网 络通讯的方式采集输配电变电站、发电公司的关口电能表读数。
（ 3） 修改关口电能表的时间。采集器按时校对现场关口电 能表和采集器之间的时间， 当发现关口电能表的时间和采集器的 时间不一致时， 采集器会对关口电能表的时间进行修
改； 但是这 个修改也是有范围的， 时差在 5分钟之内， 采集器可以校对关口 电能表的时间， 如果时差超过 5 分钟，那么采集器就不再修改关 口电能表的时间。 现场关口电能表的时间和采集器的时间不一致 时，数据传输就会出现紊乱，需要人工修改关口电能表的时间， 使关口电能表的时间和采集器的时间一致，使数据传输正常。
（ 4） 以电话通讯方式传输数据。当网络通讯出现故障和异 常不能传输数据时， 省调和地调可以通过电话通讯方式采集到各 输配电变电站、 发电公司的关口电能表读数。 每个采集器配有一 个专用的电话拨号号码。
1.2软件 电量采集系统软件包括：关口电能表软件，采集器软件，后 台服务器软件― Landis+Gyr C3000 电能量数据平台（以下简称
三维景点“C3OO0'）。其中以C3000的功能最为强大，作为本文的主要 介绍对象。 采集器软件的功能：
1） 校对采集器和关口电能表之间的时间；
（2） 接收并执行省调的时间修改命令；
（ 3） 采集现场关口电能表的数据和事件并发送给电量采集 系统的后台服务器。
C3000分成以下9个处理软件：数据采集、数据验证、数据 处理、线损查询、网络接线图、数据交换、任务管理、基本配置 和系统信息。
C3000的9个处理软件既相对独立又相互配合，共同完成后 台服务器的软件安装、虚拟表设置、数据采集与储存、数据报表 生成与储存、 电能表读数和事件查询等所有的功能。 每一块现场 的关口电能表到C3000后分成两块虚拟表，一块是基本电量虚拟 表，用于累计关口电能表的有功电量和无功电量， 一块是分费率 电量虚拟表，用于累计关口电能表尖、峰、平、谷 4 个时间段的 电量。
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