（国网宁夏电力有限公司银川供电公司750000）
摘要：在低压配电网的营业管理中,用电管理部门经常需要核查用户档案,以确保档案准确,为营销管理提供正确无误的管理数据,这其中包括用户档案归属、网络拓扑关系、用户设备用电相位和工作相序等等,这些数据是保证台区用电负载平衡、降低负载不平衡损耗,以及确保台区线损正确性的基础数据,是实现智能电网建设的基础要素。目前市场上投入使用的基于FSK载波和脉冲电流技术低压台区识别设备存在功能单一,测试不准确,体积大,使用不方便等问题。
关键词：低压台区；核查；数据；措施
一、原理及构成
本文多功能低压台区识别设备有以下的技术特点:(1)采用工频负荷传输技术解决了信号因为跨台区、跨相、共地干扰等造成的测试不准确问题。(2)不分主从机多台设备可以组合在一起使用,在多个台区的现场进行一次测试就可以明确台区归属,提高工作效率。(3)具有一机多用功能,可同时测试三相电压、角度、电压畸变系数、2~31次谐波含量等功能。
多功能低压台区识别设备主要由六部分组成:工频负荷传输通讯部分、准同步采样及数据处理部分、电源管理部分、显示及触屏控制部分、数据及信息存储部分和数据通讯部分。工频负荷传输通讯部分具备工频负荷调制控制电路,使工频负荷信号能有效的传输在电力线上;准同步采样及数据处理部分才用高速多通道A/D和DSP完成电力线上的数据的采样及处理;电源管理部分采用自制的高抗扰性开关电源,不影响通讯性能,电压稳定,同时降低了设备的功耗和重量;显示及触屏控制部分采用4寸的多点触控显示屏,具备良好的人机交换界面和操作手感;数据及信息存储部分现场测试过程中获得的测试结果可以直接存储在设备的FLASH中;数据通讯部分使用过程中获得的文字及音频信息可以通过蓝牙、USB等数据通信口直接导入到后台系统或个人电脑中。本设备的技术关键点是工频负荷传输通讯部分、准同步采样及数据处理部分。
（一）工频负荷传输通讯模块
工频负荷传输通讯模块由过零检测电路、信号控制电路和负载电路组成,通过过零检测电路确定50Hz的工频周期信号过零点,在零点附近的特定位置通过信号控制电路控制特定负载电路的接入和断开,使电力线上的电压波形趋势发生改变,从而在电力线上进行信号的传输,在接收端通过准同步采样技术,采集电力线波形,进行数据处理,从而得到所传输的电力线通讯数据信息,此信号以工频周期进行传递,由于工频信号的特性,在电力线上传输时不会发生线间耦合、信号跨台区、共地串扰等问题,可以保证测试的准确性。
（二）准同步采样及数据处理模块
准同步采样及数据处理模块采用,考虑到通讯及计量的准确性,就必须做到采样的实时性以及高速率的采样。实时性要求测量必须是连续的,不能存在丢掉周期的情况。高速率的采样也就是要求每周期的采样点尽量多。为了满足以上两个条件,必须采用多通道的A/D转换器同时采样三相电压。否则难以满足速度上的要求。本模块中选用美国ADI公司的AD73360。AD73360是一个六通道模拟前端处理器,它具有6个16位独立的A/D转换器。每个转换器的信噪比为70dB,具有8个级别的可编程增益放大器。3V单电源工作。采样速度可达64ksps。在电量的数字采样测量方法中,DSP等间隔同步采样是一种普遍使用的方法,它的优点在于当满足一定的采样要求时,理论上没有测量方法误差[3]。但在实际同步采样中,尤其是在非正玄情况下,由于硬件锁相环的跟踪误差或采样频率软件自动锁定误差的存在,总是存在同步误差。因此,同步误差已经限制了同步采样技术精度的进一步提高。
二、台区互检
台区互检目的是检测两个变压器之间是否存在串扰。由于各种原因,某些变压器之间看似并无接通,实则存在线路连接的问题。此时就必须对各个变压器进行检测,以确保每个变压器的独立性。
进行台区互检之前,在两个待检台变下分别安装好一台本设备,并确保每台设备的三相电接入顺序完全正确。每次台区互检,只允许接入两台识别设备。设备安装完毕,按下台区互检开始按钮,便按A、B、C相顺序依次检测两个台变三相的连通与否。每检测完一相马上显示该相上两台变之间是否连接,若显示检测通过,则表示该相上两台变之间没有接通;若显示详细的台区与相位信息,则表示该相上台变存在连接。待三相检测完成后,若三相均检测通过,便会提示“检测通过”,表示两台变之间无连接;若至少显示一项相位信息,便提示“检测未通过”,这些相位信息可准确定位台变连接相。
（一）谐波分析
台区识别设备实时采集电力线数据,实现相电压、中性电压、频率、电压角度、相序、2~31次谐波电压的显示,波形畸变系数的计算。用于电压平衡分析、负载平衡分析和接线相序判断等。
（二）记录查询
本设备提供台区识别和分支识别结果的保存选项,保存方式是文本格式的记录文件。每次台区识别或分支识别完成后,可选择是否保存本次识别结果。已保存的记录可以查询浏览,从而无需携带纸张。用户可查看包括测试点位置、台变位置、相位结果等在内的识别信息。
（三）抄表功能
本设备自带载波抄表功能,能实现常用抄表项与规约测试功能。在常规抄表项中可以直接点击抄读正向有功电能、反向有功电能、日冻结正向有功电能、日冻结反向有功电能等四项常用的数据,并且能现场保存抄读数据。而规约测试可以进行一般的抄表与设表功能,抄表和设表数据包都能从界面中完整的读出来,方便分析数据。抄表功能主要应用在电表数据的抄读与设置。
（四）文件管理
本设备支持清晰的文件列表管理,易于操作、浏览。此外,可以通过内置USB和蓝牙导入导出文件。利用USB连接线,或者将设备上保存的记录导入至计算机上,方便整理分析数据;或者将电脑上文件导入到识别仪内,方便使用时获取提示和帮助信息。而通过无线蓝牙,则可以在设备之间相互传输数据文件。
（五）系统设置
系统设置提供显示背光的调节、蓝牙设置、音乐播放、录音和设备号修改等辅助性功能。本设备已经在湖北,浙江,江西,山东,天津等省市的低压台区进行了大量的现场使用,运行结果稳定,可靠。
结束语
市场上投入使用的基于FSK载波和脉冲电流技术低压台区识别设备存在的问题:FSK载波判断方式。该方式较容易实现,但存在几个技术缺陷:FSK高频载波信号衰减大,大部分情况下信号难以覆盖整个台区;高频载波信号难以克服共地串号、高压串扰等;脉冲电流的方式:台区识别准确相对较高,但存在如下几个问题:采用脉冲电流的方式,无法实现双向通讯,通常配合载波作为通讯的辅助手段,一旦载波失效或不稳定时无法实现双向通讯;采用脉冲电流的方式现场必须采用钳形电流或柔性线圈等配件,现场操作困难且安全性较差。
参考文献：
[1]李亚.基于数据挖掘技术的台区线损计算方法研究[D].华北电力大学(北京),2017.
[2]韦义锋.肇庆地区低电压台区评估及优化研究[D].华南理工大学,2017.
[3]李永旭.大数据背景下的配电低压台区三相负载自动平衡研究及应用[D].山东大学,2018.
[4]黄尚渊,姚雷,张斌,陈金木.低压台区线损精细化基础数据系统研究[J].华东电力,2011,39(10):1687-1690.
[5]刘金亮,杨国良,宋如乾,苏琳.基于大数据分析的低压台区降损系统研究及应用[J].中国高新技术企业,2016(35):58-59.