自动抄表系统中智能电能表故障的分析与思考

自动抄表系统中智能电能表故障的分析与思考

孔繁为

佛山南海供电局狮山供电所 528200

摘要：随着我国电力事业的发展，自动抄表系统的智能仪表越来越普及，然而，由于智能电能表需要满足不同环境和不同客户的使用，如果在运行过程中出现问题，将给电力企业和用户带来诸多不便。为了提高智能电度表的可靠性，本文主要分析了智能电度表的含义和功能，阐述了智能电度表常见的故障，并研究和探讨了改进智能电度表故障的措施。

关键词：自动抄表系统；智能电能表；常见故障；对策；

引言

随着我国电力需求的不断增加，我国高度重视智能电网的建设，主要采用智能控制来实现电力系统的信息化、自动化和交互性，从而创建一个经济高效、清洁环保的现代电网，智能电能表具有电力信息采集和数据传输功能，符合我国智能电网战略的发展，目前，智能电能表在应用中存在一些与通信单元有关的问题，因此有必要根据相关技术和检定规程对智能电能计进行改进。

1.智能电能表的含义及作用

智能电能表是一种以计算机技术、通信技术和智能芯片为核心的智能电度表。随着科学技术的进步，智能电能表还具有在线检测和其他功能，智能电表可以自动采集和下载电价方案和价格，控制电力负荷，实现分时和阶梯定价，还可以自动记录电压损失、电流损失、断相，接受远程信息指令，功能更强大。

根据等级、负载开关、通信模式和充电控制模式，智能电源可分为不同类型。通用智能电能表具有计量功能、需求测量功能、时钟功能、速率和时间功能、清零功能、数据存储功能、冻结功能、事件记录功能、通信功能、信号输出功能、显示功能、测量功能、安全保护功能、充电控制功能、负载记录功能，阶梯电价功能、停电抄表功能、报警功能、辅助电源功能、安全认证功能等。

2.自动抄表系统网络结构

自动抄表系统是指主站通过远程信息对电表计量数据等用电信息进行读取，并提供增值服务。自动抄表系统主要包括智能电能表、表变总表、采集器、短距离通信通道等设备。一般情况下，配电变压器配有集中器和三相四线平台变压器主表，其中集中器采用RS-485模式采集和存储数据，智能电表安装在电表箱内，然后使用采集装置采集智能电表的电气信息。如果将智能电能表投入到自动抄表系统中，它会有一些麻烦。

3.智能电能表常见的故障及对策

3.1继电器故障

继电器的故障非常常见，危害性很大，需要引起更多的关注，为了提高继电器的可靠性，在设计过程中，有必要添加一个特定的机制来防止错误动作，为了保证继电器的运行，应事先考虑继电器的容量和绝缘，并高度重视和严格检查继电器的质量，在选择特定机器部件的过程中，应充分考虑继电器的耐久性和质量，从而提高继电器的使用寿命，如果发生这种情况，尽量避免继电器处于过载工作状态。相关部分应更加重视新一代继电器设备的研究，以提高继电器的运行效率，延长其使用寿命，确保智能电能表的安全稳定。

3.2电能量数据无法抄读故障

电能表电量无法读出的情况主要指符号——“←”智能电能表的液晶屏幕上的一些符号，指示电源的反向，正方向的功和电的总量为零，这种情况是由于电表接线错误造成的，实际的总正有功功率实际上被误读为反向总有功功率，对于这种错误，解决方法其实很简单，即智能电表接线调整，使接线回到正确的接线位置，可以有效地实现目标。

3.3黑屏、电量异常故障

智能电能表在自动抄表系统中的应用也会出现黑屏、电量数据过多或过少、显示缺少笔画等现象，导致信息不清晰等，可以先进行强电磁干扰，对智能电度表产生影响，导致其程序失控。在强电磁干扰检测中，通常采用电快速瞬变脉冲群、射频电磁场、浪涌等方式进行电磁干扰抗扰度测试，表明电能表具有较强的抗干扰能力，不会出现程序跑路的问题，那么可以推测，这可能是由于电表嵌入式程序导致的电表黑屏异常，智能电能表软件主要包括程序初始化、数据结构、显示处理等，数据结构包括存储器数据结构和E2ROM数据结构，通信处理包括通信接收模块、通信命令模块和通信发送模块。

电能表嵌入式程序中的主程序、子程序和中断子程序可以直接使用数据项，当主程序执行数据存储操作时，如果有中断信号，主程序将被暂停，此时执行中断子程序，但是当中断处理完成时，主程序继续进行存储操作，如果中断子程序存在数据处理错误的问题，错误的电数据将被记录在存储器中，从而导致电能数据的错误，如果电能表的电流端串联，RS-485串联，可以有效实现电能表读数的连续性。

3.4烧表故障

其中，烧表失效的次数最多，这种情况下，电能计无法立刻正常工作，因此要特别留意烧表的问题。造成电表烧损的主要因素有：终端接线不当、脉冲电源与强电的直接相联，造成光纤耦合烧损，在运行时超载，造成继电器烧损；当安装时，继电器的输出与一个不正确的零端子相接触，造成仪表的短路；仪表上的电压线圈已烧毁。针对上述故障的成因，必须对智能化仪表进行精确的控制，注重仪表的选型，对供电线路进行严格的规范，同时还要对其进行后期的检验，以便对其进行最大程度的监控，防止出现烧损现象。

4.改善智能电能表故障的措施

根据我国现行电能表技术标准和检定规程，电能表走字测试和电能表通信协议是分开的。在运行文字测试时，电能表没有通信工作，通信协议满足测试的时间较少，因此通过测试通信协议数据项来支持电能表的方案不能满足自动抄表系统的实际情况，并且它不能明确在实际操作中仪表的通信单元中可能出现的问题。因此，根据我国电能表的技术标准和检定规程，即使是通过测试的智能电能表也会存在通信单元缺陷的问题。

为了确保电能表能够在自动抄表系统中长期工作，有必要关注通信单元的性能测试，如果电能表与相电流线串联，电压线并联，最后一个字运行测试，但在字中运行测试，以确保最大额定负载，Rs-485通信端口用于读取电能表的数据。参数可在5、10和30分钟内设置，此外，在测试时，要确保测试长达72小时，使用上述测试方法，可以清楚地发现电能表通信单元中的问题，这可以有效地减少电能表引起的故障频繁的沟通任务。

4.1提高电池质量，提升工作人员的技能

由于智能电能表的测试准确率与电池的品质有关，因此，为了避免出现的各种问题，各国有关部门都要加强监管。为了增强智能电能表的抗干扰能力，必须选择优质的锂离子电池，以降低线路发热的可能性，并采取适当的散热措施，在电量不足时进行替换，以确保电能计量的安全性和准确性。同时，要加强对人员的技术培训，提高人员的技术素质，减少仪器设备在使用过程中产生的振动、湍流等现象，从而保证仪器的测量准确度。在工厂，为了保证电能计量的可靠性，必须科学地抽样、检测。

4.2采用科学的方式对电能表进行控制

根据智能电能表的测量结果，采用何种控制方法来确定其控制效果。目前，由于不同地区的技术水平不同，智能仪表的开关量也不同，因此，为了保证计量的可靠性，必须合理选用控制模式，同时，选择合适的开关，既能使智能仪表正常工作，又能减少故障发生的几率，提高测量精度，比如，可以根据智能仪表的使用状况，将智能仪表置于室外，既能实现遥控，又能保证智能仪表的结构合理，总体上，智能仪表开关作为外部开关具有以下两大优势：第一，很多智能仪表无需安装控制线路，也无需在短期内安装继电器，这样既可以减少仪表的生产成本，又能满足用户的个性化要求；其次，它能够充分发挥智能仪表的测量功能，简化其它辅助功能，增强其稳定性，有效地延长仪表的使用寿命。

4.3提高电能表各软硬件设计的可靠度

智能电能表在使用过程中，有可能会出现内部继电器的故障，也有可能是由于电压不稳定，触点不敏感等原因造成的，因此，要防止这种故障，必须预先控制继电器的误动作和不可靠动作，在实际应用中，要注重各部分的合理、科学的设计，以及软件、硬件的设计，比如，在设计中应该包含对应的探测机制，但是它也应该被设计成非行为机制；同时，在使用中，由于碰撞、下雨等不可控制的因素，会使智能电能表的触点不敏感，从而使其最先接触不良，若继电器发生故障，会对仪表的测量性能造成影响，从而降低仪表的测量精度。所以，为了解决这个问题，有关的设计者应该在智能仪表的检测与安装过程中，采用非动作的机械结构来解决这个问题，可见，要想减少故障，必须重视各种软硬件的可靠性。

4.4完善智能电能表的在线检查

为改善智能仪表的使用性能，必须对其进行在线检测，及时发现故障，及时进行检修，并通过大量的数据积累，对智能仪表进行优化和更新，简而言之，智能仪表的在线检测就是对所安装的智能电脑仪表进行检测与分析，以及对其实际操作状况进行认真的检测，对此，可选用智能电能表进行现场抽查，它的主要作用是按电能表接线和实地检测，按其精细程度，可划分为0.05,0.1,0.2,0.3。按其接入方式分为直接接入和钳形变压器两种。

结束语

综上所述，随着我国智能电网的建设和发展，智能电能表的应用越来越普及，影响着电力企业和用户的利益，通过以上分析可以得出结论，完善智能电能表的技术标准和检定规程可以有效解决智能电能计存在的问题。

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