CN104464253A - 一种现场用电信息采集设备智能诊断方法 - Google Patents

一种现场用电信息采集设备智能诊断方法 Download PDF

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CN104464253A CN201410670842.8A CN201410670842A CN104464253A CN 104464253 A CN104464253 A CN 104464253A CN 201410670842 A CN201410670842 A CN 201410670842A CN 104464253 A CN104464253 A CN 104464253A
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刘宣
阿辽沙·叶
董俐君
成倩
张海龙
吴维德
白泰
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Electric Power Research Institute of State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Electric Power Research Institute of State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种现场用电信息采集设备智能诊断方法,包括以下步骤:交流采样端口诊断;遥信端口诊断;脉冲端口诊断;本地通信接口诊断。本发明提供的现场用电信息采集设备智能诊断方法,在用电现场对采集设备进行诊断,分别检测采集设备的交流采样端口、遥信端口、脉冲端口和通信接口,以确定采集设备的工作状态和设备状态,评估现场用电信息采集系统的可用性。

Description

一种现场用电信息采集设备智能诊断方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种诊断方法,具体涉及一种现场用电信息采集设备智能诊断方法。
背景技术
[0002] 用电信息采集设备是应用于用电现场的专变采集终端、集中器和采集器,主要功 能是采集电能表数据、生成终端数据并将数据上传主站。采集设备应用于用电现场时,常用 端口包括交流采样、遥信、脉冲、RS-485、以太网、红外等。
[0003] 目前,中国正在进行用电信息采集系统建设,由于系统规模大,设备厂家多、产品 类型多,现场安装的大量采集终端和表计的质量存在一定差异,使用寿命也各不相同。采集 系统开始建设之后的一段时间里,现场采集设备因长时间连续运行而暴露出一些问题,包 括遥信端口失效、脉冲端口失效、本地通信接口失效等,严重影响了采集设备的现场应用效 果,在很大程度上制约了采集系统的推广和应用。
发明内容
[0004] 为解决用电信息采集系统建设和运行过程中现场采集设备的智能诊断分析问题, 本发明提供一种现场用电信息采集设备智能诊断方法,在用电现场对采集设备进行诊断, 分别检测采集设备的交流采样端口、遥信端口、脉冲端口和通信接口,以确定采集设备的工 作状态和设备状态,评估现场用电信息采集系统的可用性。
[0005] 为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:
[0006] 本发明提供一种现场用电信息采集设备智能诊断方法,所述方法包括以下步骤:
[0007] 步骤1 :交流采样端口诊断;
[0008] 步骤2 :遥信端口诊断;
[0009] 步骤3 :脉冲端口诊断;
[0010] 步骤4 :本地通信接口诊断。
[0011] 所述步骤1包括以下步骤:
[0012] 步骤1-1 :在现场用电信息采集设备的电压采样端口上并联电压计量设备,在电 流采样端口上串连电流计量设备;
[0013] 步骤1-2 :现场用电信息采集设备采集并上报现场电压值和现场电流值,电压计 量设备和电流计量设备分别采集并上报同回路电压值和电流值;
[0014] 步骤1-3 :读取现场用电信息采集设备、电压计量设备和电流计量设备分别上报 的数据,并按照上报的数据计算交流采样电压误差值Eu和交流采样电流误差值E 1 ;
[0015] 步骤1-4 =SEu不大于0. 5 %且E1不大于1 %,则表明交流采样端口符合要求。 [0016] 所述步骤1-3中,交流采样电压误差值Eu和交流采样电流误差值E1分别表示为:
[0017]
Figure CN104464253AD00041
Figure CN104464253AD00051
[0019] 其中,U1和I1分别为现场用电信息采集设备采集的现场电压值和现场电流值,U2 和I2分别为电压计量设备采集的电压值和电流计量设备采集的电流值。
[0020] 所述步骤2具体包括以下步骤:
[0021] 步骤2-1 :现场用电信息采集设备采集状态量输入信号,之后断开状态量输入信 号,现场用电信息采集设备的遥信状态为遥信断开;
[0022] 步骤2-2 :读取步骤2-1中的现场用电信息采集设备遥信状态量数据,现场用电信 息采集设备上报遥信状态量数据;
[0023] 步骤2-3 :短接遥信端口,现场用电信息采集设备的遥信状态为遥信闭合,且遥信 状态变更;
[0024] 步骤2-4 :读取步骤2-3中的现场用电信息采集设备遥信状态量数据,现场用电信 息采集设备上报遥信状态量数据;
[0025] 步骤2-5 :若步骤2-2中现场用电信息采集设备上报的遥信状态量数据为遥信断 开,且步骤2-4中现场用电信息采集设备上报的遥信状态量数据为遥信闭合且遥信状态变 更,则表明遥信端口符合要求。
[0026] 所述步骤3具体包括以下步骤:
[0027] 步骤3-1 :断开现场用电信息采集设备的脉冲端口现场接线,读取脉冲测量点的 电量数值Wtl,现场用电信息采集设备上报W tl ;
[0028] 步骤3-2 :向脉冲端口以固定频率f连续输入脉宽为80ms的脉冲,脉冲输入电量 记为W1,然后读取脉冲功率P 1,现场用电信息采集设备上报脉冲功率P1 ;
[0029] 步骤3-3 :脉冲输入电量输入到脉冲端口后,此时读取脉冲测量点的电量数值,记 为W2,现场用电信息采集设备上报W 2;
[0030] 步骤3-4 :计算功率误差Ep和电量误差Ew,若功率误差Ep的绝对值不大于72,且电 量误差E w的绝对值不大于1,则表明脉冲端口符合要求。
[0031] 所述步骤3-4中,功率误差Ep和电量误差Ew分别表示为:
[0032] Ep = Pffxseoo
[0033] Ew = W2-W1-V
[0034] 所述步骤4具体包括以下步骤:
[0035] 步骤4-1 :断开现场用电信息采集设备的RS-485接口,将该RS-485接口连接到虚 拟电能表上;
[0036] 步骤4-2 :按照通信协议控制现场用电信息采集设备,启动现场用电信息采集设 备对RS-485接口的抄表指令;
[0037] 步骤4-3 :若现场用电信息采集设备按照抄表指令抄读虚拟电能表,虚拟电能表 进行应答,则表明本地通信接口符合要求。
[0038] 与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
[0039] 现场用电信息采集设备智能诊断方法实现了用电信息采集系统现场采集设备的 现场诊断分析功能,为现场运维人员提供直观、准确的运维数据和图形及一体化检测分析 手段,便于现场采集终端特定功能分析,为故障定位和处理提供有效依据,进一步提高了用 电信息采集系统现场运行的安全性、稳定性和可靠性,降低了运维费用,更好的满足电力企 业的实际需求,为加快推进用电信息采集系统和智能电网建设提供技术支撑。
附图说明
[0040] 图1是本发明实施例中交流采样端口诊断流程图;
[0041] 图2是本发明实施例中遥信端口诊断流程图;
[0042] 图3是本发明实施例中脉冲端口诊断流程图;
[0043] 图4是本发明实施例中本地通信接口诊断流程图。
具体实施方式
[0044] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0045] 随着用电信息采集系统建设对现场设备运行稳定性的要求不断提高,需要更深入 地研究现场用电信息采集设备长期运行的各项参数和指标,在现场诊断工作中对采集设备 的输入输出功能进行全面测试。为改善现场用电信息采集设备应用环境,取得稳定的运行 效果,更好地服务于用电信息采集系统建设,本发明提出了一种现场用电信息采集设备智 能诊断方法,在用电现场对采集设备进行诊断,分别检测采集设备的交流采样端口、遥信端 口、脉冲端口和通信接口,以确定采集设备的工作状态和设备状态,评估现场用电信息采集 系统的可用性。现场用电信息采集设备智能诊断方法将为解决现场采集设备工作状态异常 的问题提供测试手段,进一步提高用电信息采集系统现场运行的安全性、稳定性和可靠性, 降低运维费用,更好的满足电力企业的实际需求,为加快推进用电信息采集系统和智能电 网建设提供技术支撑。
[0046] 本发明提供一种现场用电信息采集设备智能诊断方法,所述方法包括以下步骤:
[0047] 步骤1 :交流采样端口诊断;
[0048] 步骤2 :遥信端口诊断;
[0049] 步骤3 :脉冲端口诊断;
[0050] 步骤4 :本地通信接口诊断。
[0051] 如图1,所述步骤1包括以下步骤:
[0052] 步骤1-1 :在现场用电信息采集设备的电压采样端口上并联电压计量设备,在电 流采样端口上串连电流计量设备;
[0053] 步骤1-2 :现场用电信息采集设备采集并上报现场电压值和现场电流值,电压计 量设备和电流计量设备分别采集并上报同回路电压值和电流值;
[0054] 步骤1-3 :读取现场用电信息采集设备、电压计量设备和电流计量设备分别上报 的数据,并按照上报的数据计算交流采样电压误差值Eu和交流采样电流误差值E 1 ;
[0055] 步骤1-4 :若Eu不大于0. 5 %且E1不大于1 %,则表明交流采样端口符合要求。
[0056] 所述步骤1-3中,交流采样电压误差值Eu和交流采样电流误差值E1分别表示为:
Figure CN104464253AD00061
[0059] 其中,U1和I1分别为现场用电信息采集设备采集的现场电压值和现场电流值,U2 和I2分别为电压计量设备采集的电压值和电流计量设备采集的电流值。
[0060] 如图2,所述步骤2具体包括以下步骤:
[0061] 步骤2-1 :现场用电信息采集设备采集状态量输入信号,之后断开状态量输入信 号,现场用电信息采集设备的遥信状态为遥信断开;
[0062] 步骤2-2 :读取步骤2-1中的现场用电信息采集设备遥信状态量数据,现场用电信 息采集设备上报遥信状态量数据;
[0063] 步骤2-3 :短接遥信端口,现场用电信息采集设备的遥信状态为遥信闭合,且遥信 状态变更;
[0064] 步骤2-4 :读取步骤2-3中的现场用电信息采集设备遥信状态量数据,现场用电信 息采集设备上报遥信状态量数据;
[0065] 步骤2-5 :若步骤2-2中现场用电信息采集设备上报的遥信状态量数据为遥信断 开,且步骤2-4中现场用电信息采集设备上报的遥信状态量数据为遥信闭合且遥信状态变 更,则表明遥信端口符合要求。
[0066] 如图3,所述步骤3具体包括以下步骤:
[0067] 步骤3-1 :断开现场用电信息采集设备的脉冲端口现场接线,读取脉冲测量点的 电量数值Wtl,现场用电信息采集设备上报W tl ;
[0068] 步骤3-2 :向脉冲端口以固定频率f连续输入脉宽为80ms的脉冲,脉冲输入电量 记为W1,然后读取脉冲功率P 1,现场用电信息采集设备上报脉冲功率P1 ;
[0069] 步骤3-3 :脉冲输入电量输入到脉冲端口后,此时读取脉冲测量点的电量数值,记 为W2,现场用电信息采集设备上报W 2;
[0070] 步骤3-4 :计算功率误差Ep和电量误差Ew,若功率误差Ep的绝对值不大于72,且电 量误差E w的绝对值不大于1,则表明脉冲端口符合要求。
[0071] 所述步骤3-4中,功率误差Ep和电量误差Ew分别表示为:
[0072] Ep = Ρ!-ΓΧ3600
[0073] Ew = W2-W1-V
[0074] 如图4,所述步骤4具体包括以下步骤:
[0075] 步骤4-1 :断开现场用电信息采集设备的RS-485接口,将该RS-485接口连接到虚 拟电能表上;
[0076] 步骤4-2 :按照通信协议控制现场用电信息采集设备,启动现场用电信息采集设 备对RS-485接口的抄表指令;
[0077] 步骤4-3 :若现场用电信息采集设备按照抄表指令抄读虚拟电能表,虚拟电能表 进行应答,则表明本地通信接口符合要求。
[0078] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,所 属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者 等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发 明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种现场用电信息采集设备智能诊断方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤1 :交流采样端口诊断; 步骤2 :遥信端口诊断; 步骤3 :脉冲端口诊断; 步骤4 :本地通信接口诊断。
2. 根据权利要求1所述的现场用电信息采集设备智能诊断方法,其特征在于:所述步 骤1包括以下步骤: 步骤1-1 :在现场用电信息采集设备的电压采样端口上并联电压计量设备,在电流采 样端口上串连电流计量设备; 步骤1-2 :现场用电信息采集设备采集并上报现场电压值和现场电流值,电压计量设 备和电流计量设备分别采集并上报同回路电压值和电流值; 步骤1-3 :读取现场用电信息采集设备、电压计量设备和电流计量设备分别上报的数 据,并按照上报的数据计算交流采样电压误差值Eu和交流采样电流误差值E1 ; 步骤1-4 :若Eu不大于0. 5 %且E1不大于1 %,则表明交流采样端口符合要求。
3. 根据权利要求2所述的现场用电信息采集设备智能诊断方法,其特征在于:所述步 骤1-3中,交流采样电压误差值Eu和交流采样电流误差值E1分别表示为:
Figure CN104464253AC00021
其中,U1和I1分别为现场用电信息采集设备采集的现场电压值和现场电流值,U2和I2 分别为电压计量设备采集的电压值和电流计量设备采集的电流值。
4. 根据权利要求1所述的现场用电信息采集设备智能诊断方法,其特征在于:所述步 骤2具体包括以下步骤: 步骤2-1 :现场用电信息采集设备采集状态量输入信号,之后断开状态量输入信号,现 场用电信息采集设备的遥信状态为遥信断开; 步骤2-2 :读取步骤2-1中的现场用电信息采集设备遥信状态量数据,现场用电信息采 集设备上报遥信状态量数据; 步骤2-3 :短接遥信端口,现场用电信息采集设备的遥信状态为遥信闭合,且遥信状态 变更; 步骤2-4 :读取步骤2-3中的现场用电信息采集设备遥信状态量数据,现场用电信息采 集设备上报遥信状态量数据; 步骤2-5 :若步骤2-2中现场用电信息采集设备上报的遥信状态量数据为遥信断开,且 步骤2-4中现场用电信息采集设备上报的遥信状态量数据为遥信闭合且遥信状态变更,则 表明遥信端口符合要求。
5. 根据权利要求1所述的现场用电信息采集设备智能诊断方法,其特征在于:所述步 骤3具体包括以下步骤: 步骤3-1 :断开现场用电信息采集设备的脉冲端口现场接线,读取脉冲测量点的电量 数值Wtl,现场用电信息采集设备上报Wtl ; 步骤3-2 :向脉冲端口以固定频率f连续输入脉宽为80ms的脉冲,脉冲输入电量记为W1,然后读取脉冲功率P1,现场用电信息采集设备上报脉冲功率P1 ; 步骤3-3 :脉冲输入电量输入到脉冲端口后,此时读取脉冲测量点的电量数值,记为W2,现场用电信息采集设备上报W2 ; 步骤3-4 :计算功率误差Ep和电量误差Ew,若功率误差Ep的绝对值不大于72,且电量误 差Ew的绝对值不大于1,则表明脉冲端口符合要求。
6. 根据权利要求5所述的现场用电信息采集设备智能诊断方法,其特征在于:所述步 骤3-4中,功率误差Ep和电量误差Ew分别表示为: Ep =PrfX3600 Ew =W2-W1-V
7.根据权利要求1所述的现场用电信息采集设备智能诊断方法,其特征在于:所述步 骤4具体包括以下步骤: 步骤4-1 :断开现场用电信息采集设备的RS-485接口,将该RS-485接口连接到虚拟电 能表上; 步骤4-2 :按照通信协议控制现场用电信息采集设备,启动现场用电信息采集设备对RS-485接口的抄表指令; 步骤4-3 :若现场用电信息采集设备按照抄表指令抄读虚拟电能表,虚拟电能表进行 应答,则表明本地通信接口符合要求。
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