低压集中器日冻结数据突增故障原因分析及处理

低压集中器日冻结数据突增故障原因分析及处理

王华伟

国网北京丰台供电公司北京100073

摘要：随着电力系统智能电网推广，通过低压集中器远程采集电表数据并上传至电力用户用电信息采集系统已经十分普遍。电表日冻结数据是电力用户用电信息采集系统的重要数据，一旦数据异常便有可能引起电费方面的各种纠纷。本文针对现场运行低压集中器出现的日冻结数据突增的故障情况，通过对低压集中器上报电力用户用电信息采集系统的日冻结数据与电表存储历史数据的比较分析，查找故障的根本原因并提出解决方案。

关键词：用电信息采集系统；日冻结数据突增；数据比较分析

1、前言

根据国家电网采集系统通讯协议的规范要求，采集主站时钟、集中器时钟、电表时钟应保持一致。但在实际运行中经常会出现电表时钟时间、集中器时钟时间不准确的现象，若电表时间滞后集中器时间较长，每日凌晨00点10分集中器采集电表当日日冻结数据时电表日冻结数据并未产生，因此会出现日冻结数据采集失败的情况。本文主要讨论集中器时钟与电表时钟异常的情况下由集中器软件故障引起的日冻结数据采集失败及突增问题。

2、问题概况

因日冻结数据失败引起突增及纠纷的情况均类似，本文以2016年7月发生的一起居民客户投诉为例进行分析。该客户电力用户点信息采集系统的日冻结数据一夜之间突增3600余度，引起阶梯电价纠纷。经过工作人员排查，该客户所在台区有93个测量点电表，该用户为第35号测量点，35号测量点电表自2015年6月份通过低压集中器抄回日冻结数据一直为3468kWh，直至2016年7月21日低压集中器抄回日冻结数据突增为6400kWh，引起该用户的阶梯电价纠纷问题。

3、问题排查

首先，排查日冻结数据存储错误可能性。通过透抄第35号测量点电表时钟及日冻结数据，发现该电表时钟和日冻结数据均正常，排除此种可能性。其次，排查集中器上报过程中数据出现异常的可能性。现场查看集中器内35号测量点保存的近两个月的日冻结数据，发现集中器存储的数据和采集主站存储的数据一致，排除此种可能性。最后，将日冻结数据失败主要原因定位于时钟超差并进行验证。

（1）对该台区下所有测量点进行扫描，发现此台区11号测量点电表也存在日冻结数据一直不变的问题，再次到达现场分析，通过修改集中器时钟为8月5号00点09分，监听抄日冻结报文及实时数据报文，后分析报文和集中器内存储的日冻结数据，对比发现本次抄表11号测量点日冻结数据抄读存储正常，将故障原因基本锁定为集中器时钟和电表时钟超差问题。

（2）通过进一步抄读35号测量点上一次校时记录，发现7月21号下午电表校时前时钟为16年07月21日17时26分49秒，校时后时间为16年07月21日17时58分01秒，即电表时钟偏差31分12秒。现场发现11号测量点电表时钟比集中器时钟滞后17分钟，且查看集中器抄表记录，发现集中器是在00点10分抄读11号测量点日冻结数据并存储。由此发现异常:集中器00点10分抄表时，电表时钟在23点53分，日冻结并没有产生，但集中器记录抄读成功；

（3）集中器厂家技术人员通过查看集中器程序代码，反复分析确认发现问题根源：集中器抄某测量点日冻结数据前如抄回时标不对，会用集中器内存中上一次日冻结转存。

4、问题分析

集中器软件存在缺陷导致集中器日冻结存储机制出现故障，即如果集中器抄回的电表日冻结时标不是当日零点左右，则集中器会将自身存储的上一日日冻结转存为当日的日冻结。那么一旦电表因时钟故障而滞后集中器时钟超过10分钟，那么集中器存储的电表日冻结示值就会出现停滞的现象。

现场正常运行情况下，不会存在此问题，只有当电表时钟超差，电表时钟滞后集中器时钟超差大于10分钟时，才会引发此问题。

5、问题解决

参考《关于2012年国网第四批采集器技术增补说明》完善09集中器日冻结存储机制：集中器每天0点10分开始抄电表内日冻结数据，包括“上一次日冻结时标”和“上一次日冻结正（反）向有功电能示值”，集中器将抄到的“上一次日冻结时标”与终端时钟进行比对，如果“上一次日冻结时标”的日期与集中器日期一致，则继续抄“日冻结值”并保存；如果时标不一致，将集中器当前时间保存到该测量点上一日的日冻结数据的“终端抄表时间”中，“日冻结正（反）向有功电能示值”保存为无效数据0xee，此过程视为抄表成功，只是时钟不符，不能保存电表冻结数据，如果抄表不成功，不保存该测量点冻结数据，主站请求时，终端回复否认帧。

（1）主站数据分析

透抄每一个台区电表的时钟，筛选时钟超差大于10分钟的电表，因为对于时钟超差的电表，即使升级集中器程序也不能正确抄回日冻结示值，所以，对这些电表做对时操作，从根本上解决不能正确抄回日冻结数据的问题，同时通过分析集中器内超差电表的实时电能示值与日冻结示值的差值，以及2015年12月31日电表的实际日冻结数据和用电信息采集系统保存的日冻结数据进行对比，确定下一步如何操作。

（2）集中器升级

当时钟超差的电表处理完毕后，可进行集中器程序升级。现场测试升级：针对少量台区测试升级，观察升级后的效果及影响，方便进一步做出决策，尽可能的减少影响。

6、结束语

本文针对低压集中器出现的日冻结突增问题进行了详细分析，通过排查日冻结数据存储错误可能性、集中器上报过程中数据异常的可能性，将日冻结数据失败主要原因定位于时钟超差并进行了相应验证。查明了集中器软件缺陷是导致集中器日冻结存储机制出现故障的根本原因，并通过修改集中器程序及对主站用户数据分析后进行集中器程序升级对问题进行解决，及时更正了用电信息采集信息的错误数据，并及时排除电费纠纷隐患，为优质服务提供了有利条件。

参考文献

[1]孙铁民.电能计量.水利电力出版社,1992

[2]电力工业综合管理司.低压电力用户集中抄表系统技术条件,1977年10月

[3]刘燕平，高凤魁，李伟华。电力线远程自动抄表系统设计与实现。华北电力技术，1997年第6期。