电力负荷数据负控终端故障分析及处理

电力负荷数据负控终端故障分析及处理
作者：曹大林刘勇
来源：《中国科技博览》2015年第09期
[摘要]电力负荷数据终端在智能电网中应用普遍，在实际运行过程中也易出现许多故障，给后台管理、操控工作带来许多烦恼，也给负控终端管理带来诸多不便，本文对终端故障进行分类分析，并给出相应处理方法。

[关键词]负控终端；数据采集；参数设置；信号强度；屏蔽
中图分类号：X830.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0036-01
随着智能电网的推广，电力负荷数据终端大量普及。

其终端具有数据采集、负荷控制、需求侧管理、曲线分析、电压质量、电力负荷监测等功能。

但在实际运行过程中也易出现许多故障，给后台管理、操控工作带来许多烦恼，也给负控终端管理带来诸多不便，增加管理成本。

经过多年运行分析，发现大多是以下下几个方面的问题，需要正确的处理。

终端故障一般表现为数据不能采集或不能直接完成，收发数据只能单工进行，易发生断续现象，后台发现不能上线，终端经常掉线。

下面分类予以说明。

1、正常情况下各项参数任务设置是正确的，数据不能采集或不能完成，不能自刷新，或需要重新启动，或者不能重新启动，多次登录，有可能是计算机主站系统存在缺陷。

这就需要重新升级改造，增强硬件功能，增加运算速度，不断升级软件，补上漏洞，尽量减少死循环。

增加传媒介质及光纤回路，同时保证计算系统网络的稳定性和安全性。

由于GPRS通信的保密性和安全性差，终端与移动网络主机，电力计算机主站暴露在internet上，有遭受黑客攻击的可能。

如伪基站在与其他应用服务（如95598、银行缴费系统）之间连接过程中、数据收发过程都通过internet，存在数据安全威胁，也会造成数据收发困难。

2、通信基站正常运行与否，网络的稳定性、通信信道能否满足要求，同样影响数据传输质量。

如基站信号阻塞，信道示忙，通信链路拥堵等。

有时表现为某一终端、某一时间出现数据下载不流畅，出现断续或掉线现象。

有可能是这一局部区域出现大型集会、伪基站侵入、手机及手提电脑数量猛增，而当地通信信道又不足，链路示忙，造成收发信号（或上行信号、下行信号）拥堵，从而导致计算机系统传输数据不稳定。

3、终端安装现场环境、安装质量、信号强弱、参数配置以及与之搭配的电表类型等，同样会影响数据与在线时间。

（1）环境因素：（以GPRS信号为例，移动GPRS信号通信频率为：GSM900上行频率935—954MH，下行频率890—909MH，EGSM900上行频率930—935MH，下行频率885—890MH。

）GPRS信号为超短波信号，视距传播，受地形地貌和季节变化影响，如树林、铁
塔、建筑物影响，铁塔易产生感生电流，产生二次辐射，高大建筑物易阻挡信号直线传播。

安装前偏僻地区应测量GPRS信号的场强是否满足数据要求。

附近有无磁场干扰，信号是否被屏蔽等。

如终端天线放置铁箱内，或终端安装在大楼地下室等信号易受屏蔽的地方。

其次高考中考或其他考试区域，在某特定的时间进行信号屏蔽，也是其中原因之一。

终端的周围有雷达站、发信台、电视或无线广播转播发射台，终端离工厂内高频熔炼、焊接设备大功率直流感应电炉距离较近；RS485传输线或终端受到强电磁干扰、辐射，此时需要屏蔽线接地。

抗干扰能力差，选择优良的负控终端供应商，用以提高高质量的负控终端，从而提高终端抗干扰能力。

（2）安装质量：接线错误造成终端不能上线或经常掉线和不能有效的采集数据。

终端必须防雷接地，接地电阻小于4Ω，线径大于2.5mm？防止雷击终端发出错误指令误跳。

天线不能安装在密闭的铁箱内，天线尽量远离墙体，防止信号被墙体吸收使通信距离变短。

数据线接触要牢固，天线较低时尽量提高或放置室外。

电源线压接不紧，个别人员安装时，只接一相火线或零线，或高压计量时只接两相电源，没有把三相电源全部接入负控终端，一旦熔丝熔断或其他原因造成断相，使负控终端停止工作。

参数设置错误，与电表类型不匹配等原因都会影响终端正常运行。

若RS485接线极性错误，电表二次端口故障，则应检查
RS485接口A、B间电压（一般在2.5—4v之间），RS485接口在通讯状态A、B间电压0.7V 左右，用指针式万用表测量电压时，指针小幅振动。

再则多路连结时有一路损坏影响其他路也是问题之一。

（3）终端故障：不显示、无电源指示、死机、参数改变等故障。

①检查供电电源，判断终端是否停机，重新启动终端试验。

②用手提电脑查看终端原始档案及设置的通信参数是否正确。

向主站进行通信正常启动、关停试验。

检查通信主站与接入点名称有无变化。

在检查数据终端参数时，往往只检查测量点电能表参数的录入正确性，忽视了通信网络的设置参数。

以移动网络GPRS为例，重点检查通信类型，应选择在GPRS，不能选择在CDMA。

通信协议一般设置在TCP，还应该检查前置机的IP地址，网络端口、网关端口，终端实时在线与前置机通信时间间隔大于1分钟，如小于0分钟则通信中断。

GPRS接入点一般设置为CMNET。

此外还应检查休眠时间、在线保持时间、登录时间以及用户密码等。

③检查SIM卡判断GPRS服务是否正常。

将SIM卡插入手机进行短信收发试验，判断是否正常。

不能收发短信需更换SIM卡。

4、终端内置电台故障。

表现为：
（1）无线收发信模块工作不正常。

表现为电源电压低或无不稳定自动保护。

电源板故障，输出电流小，带负荷能力差。

（2）发射功放模块损坏，可更换模块。

利用功率计、场强仪、信号测试仪判断发射模块是否正常，终端最大发射功率正常小于等于两瓦，若不能满足要求，可定做大功率发射模块。

（3）收信检查利用屏显指示来判断。

必要时可更换收信模块。

信号不能满足要求，与电信运营商协商，增强信号分配，从而使终端发射功率提高。

5、天线原因：
（1）正常时天线接触良好，故障时，应检查连接螺丝是否拧紧，电缆是否断裂或接地。

（2）天线是否正常或水平放置（倒伏）。

从GPRS信号与天线原理可知，由于GPRS信号95%为垂直极化，水平极化信号较弱。

水平极化劣于垂直极化。

在潮湿多水树林等环境条件下，垂直极化信号效果明显。

同等距离的发射功率信号场强大许多，同时垂直天线容易实现360。

角信号发射接收，所以终端天线要垂直安置。

（3）天线由厂家配置，大多数为1/4、1/2波长。

如终端在地下室可适当提高天线高度。

理论上加高天线一倍可提高发射功率场强3—6dbu。

覆盖面积可提高至原来天线覆盖面积一倍，从而增加了通信距离。

其次，在天线顶部增加水平辐射天线，当天线增加水平部分长度与垂直部分长度相等时，其辐射方向和信号强度为；当天线增加水平部分长度大于垂直部分长度时，其辐射方向和信号强度为，适合终端在山凹，基站在较远的山顶，可有效提高通信效果。

（4）采用加感天线。

由于小天线电阻小，容抗大，增加加感线圈改善输出阻抗，更有利于更好的匹配50Ω发射电缆（终端发射输出阻抗50Ω）。

同时可提高天线输出电压及天线底部电流和顶部电流均衡度，信号场强更稳定，垂直方向的增益有效提高。

（5）采用八木天线。

八木天线具有反射器和多只引向器，方向性准确，场强增益较高，一般10—20dbu左右，适宜离较远的偏僻的地点使用，但天线体积大，结构较垂直天线复杂，安装时难度大。

参考文献
[1] 晶体管收信原理.中国人民解放军总参谋部通信兵部，2005.。