对故障诊断技术在计量自动化系统中的运用分析

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①作者简介：卢耀兴（1984，1—），男，河南西平人，本科，研究方向：计量。

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.06.160
对故障诊断技术在计量自动化系统中的运用分析①
卢耀兴
(广西电网公司贵港供电局 广西贵港 537100）
摘 要：在信息化时代中，各行各业的生产运营环节中都融入了技术因素，电力企业中也开始应用了计量自动化系统，在提升生产效率
以及速度方面有着较大的优势。

基于此，本文首先阐述了计量自动化系统下的几点主要故障分析方法，其次便分析了计量自动化终端远程的故障诊断专家系统，希望能够为电力行业相关人士提供理论借鉴，借以提升故障诊断的技术水准，推动电力企业的生产水平。

关键词：故障诊断技术 计量自动化 自动化系统中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)02(c)-0160-02
随着科学技术的深入发展，当前计量自动化系统在电力行业中得到了大力的推广及应用，在提升电力行业运行效率方面有着重要的意义。

计量自动化系统的应用能够提高电力运行过程中计量的工作效率，然而当前电力企业中还尚未熟练掌握计量自动化系统的应用技术，在使用过程中经常会导致故障情况的发生，影响着计量自动化系统具体的应用效果，由此电力企业需要研究应用故障诊断技术。

1 浅析计量自动化系统下的故障分析方法
1.1 日母线不平衡分析法
计量自动化系统中涵盖着较多的工作内容，包括采集与监测自动化系统中的各项数据，继而再借助业务处理以及数据汇总的方式来对区域内的用电量、用电负荷以及线损等情况进行专业化的数据分析，从而得出能够为区域内电力调度以及电力设施部署等工作提供参考的信息[1]。

通常来说，计量自动化系统每隔半小时便会对变电站端装置中的不同计量点的数据进行统计，之后对不同计量点中半个小时所消耗的电量数值展开详细的运算，以便得到全面而详尽的电量数值，而日母线不平衡分析法作为计量自动化系统中一种常用的计量装置故障分析方法，每隔24小时就需要负责将48个电量值进行累计增加，之后再分别计算各变电站中日母线的不平衡率。

运用日母线不平衡分析法来检测计量装置故障的好处，就在于当不平衡率超出±1%时，就可以对电压等级计量点中存在的计量装置故障情况进行判断，并且判定的结果相对具有准确性。

1.2 故障自动报警信息平台
故障自动报警信息平台也是判断计量装置故障的一种有效方式，与日母线不平衡分析法有所不同的是，故障自动报警信息平台方法在计量自动化系统中的检测工作会更为全面详细。

故障报警信息系统在检测计量装置故障的时候，会对计量化自动系统中每个计量点中的电流以及电压值都进行统一采集，之后再将计算得出的结果与设定的标准值进行对比分析，得出故障报警的自动信息[2]。

当然，计量自动化系统中每个计量点都承受着较高的电压值及电流值，分别运算也不利于精简检查的效率，由此故障报警信息中涵
盖着以三相四线高压报警、三相三线电流不平衡报警，以及电能掉电报警为主的六种主要报警功能，其中电能掉电的报警需要通过分析电能表来完成，当其出现掉电情况的时候，往往会导致数据不能被站端的采集装置所读取，而计量点在发现读取到空白数据的时候，就会自动判断电能表出现了掉电情况，并迅速发出警报消息进行通知。

1.3 月电量报表分析法
在每个月1号0时的时候，计量系统中的每个计量点都会采集电能表中的有功及无功行度，这时计量自动化系统也会对前一个月1号0时采集到的数据进行运算，从而得出每个计量点上1月份所采集到的有功及无功电量。

在计算出每个计量点上有功及无功电量之后，就要对变电站中具有相同电压等级的计量点进行统计，并且还要将这些信息都在同一份月电量报表中统计出来，之后再按照输出母线与输入母线电量几乎相等的原理，将同一份报表上的各个计量点进行统计与计算。

变电站在运行过程中的不平衡率具有稳定性，也就是说如果某个月的不平衡率出现了异常波动的情况，就说明计量装置一定出现了故障情况，这时只需要对计量点的电压、电流值依次进行排查，即可快速找出故障的原因所在。

2 浅析计量自动化终端远程故障诊断专家系统
2.1 故障诊断专家系统的应用
故障诊断专家系统是专家系统的一种应用形式，其中涵盖着专家诊断的经验，能够以专家的思考模式，站在专业的角度进行故障的诊断与解决。

远程故障诊断专家系统具有信息化技术的优势，互联网用户也可以远程使用专家系统，通过交互式网页查询故障信息，系统便会给出专业的见解，在计量自动化中应用时，有助于地市局终端故障诊断系统的完善。

例如，广东电网就配备了计量自动化终端设备，而地市局中终端故障诊断的子系统主要是用于负责故障现场的检查与诊断，而省级的终端设备则是故障诊断的主要控制系统，能够在采集地市局终端故障诊断情况的基础上，通过计算分析而得出科学的故障预防措施，继而为地市局提供科学的故障防范参考，能够实现省级主要控制系统与地市
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执行输出。

EMP400采用多程序段选择执行方式，可支持32个独立程序段。

根据当前工作需求，定义了三种运动速度的脚蹬运动执行程序代码，代码逻辑运行过程如图4所示。

5 实现与总结
在实际使用中，试验人员通过配置不同的运动速度模式，实现模拟飞行员对脚蹬的快速踩，中速踩，慢速踩，并实现脚蹬位置的精准定位与恒定保持。

试验中，被试系统刹车逻辑控制盒通过总线信号（更新率10H z）输出如图5所示，可知脚蹬运动平稳，定位准确。

该设备的应用，在刹车试验中提供了精准操作，对试验过程的控制实现了量化，可控。

大大减轻了试验数据的分析
工作。

参考文献
[1] 张雪莲.PLC控制系统与DCS控制系统的优势分析[J].电子世界,2012(24):87-88.
[2] 雷霖.PLC通信技术及其应用研究[J].自动化与仪器仪表，1999(5)：25-27.
[3] 王山,方敏.基于PLC与Wi nCC的采煤机监控系统[J].微型机与应用,2013,32(13):101-103，106.
局故障诊断系统之间数据资源的交流与共享。

2.2 人机交互界面与诊断知识库
通过技术手段为计算机或是人工智能赋予专家的知识与经验，有助于借助智能化程序实现对于故障情况的仿真模拟，继而为故障的检查与决策提供依据，便于后续故障问题的解决。

其中人机交互界面就是智能专家诊断系统中的一项技术，它可以根据人员提供的故障推理过程、推理结果以及解决的方案，对故障结果进行科学的诊断与解释，能够为后续技术人员的故障检修工作提供输入以及修改知识功能的便利性，有助于诊断知识库的修改与完善。

诊断知识库就类似于诊断系统中一个能够存放知识的库房，其中装载着可以被系统用来进行计量装置故障推理的规则，其中还有由专家知识经验组成的诊断手册。

其次，诊断知识库中还包含着决策库与事实库，顾名思义决策库通常被用于诊断装置中断的故障情况，并给出合理的故障解决建议，而事实库则是装载着描述性的事实，能够为系统的故障推理提供参考，便于技术人员合理选择故障的解决方法。

2.3 多线程技术的应用
计量自动化终端远程故障诊断专家系统运行过程中涵盖的终端较多，而且每个终端通常都要承受较多的计算数据量，逐渐拖慢了网络端口和磁盘驱动的运行速度。

在系统中的程序执行任务的时候，可以适当使用多线程程序，这种程序的好处就是不会对系统中正在运行的程序造成影响，会自动在空余时间内执行安排的其他任务，能够减少以往系统中程序将执行时间都用于接收数据的情况，有助于大大提升数据传输与接收的效率。

例如，广东电网公司在研究运行重点故障远程诊断技术的时候，就选用了专家系统与多线程技术相结合的计量自动化终端远程故障诊断专家系统，不仅精简了技术人员的故障检修工作量，同时还提升了计量自动化系统中故障诊断与决策的智能化水平。

3 结语
综上所述，电力企业在生产运营的过程中，要根据自身实际的发展情况，来综合考量选取故障诊断技术的具体应用方式。

在电力系统运行的过程中，电力企业的技术人员应
当善于观察运行中故障出现的原因以及具体表现，以便在了解故障出现原因的前提下，科学应用计量自动化终端中能够远程诊断故障的专家系统，以便故障问题能够通过先进技术设备的使用得到尽快的解决，提升生产环节的技术化水平。

参考文献
[1] 全圣柏.故障诊断技术在计量自动化系统中的应用[J]. 大科技,2017(13)：39-40.
[2] 陈阳.浅谈计量自动化系统在计量测试工作中的应用[J]. 现代制造,2015(27):20-21.。