摘要：本文介绍智能电能表运行中常发生的黑屏、乱码、电量无法抄读、电池欠压、走字快、电量数据突变等故障，分析、总结造成运行智能电能表故障的原因，旨在减小智能电能表运行故障率。

    0 引言
    随着智能电网的不断发展，智能电能表的应用越来越广泛，在电能计量工作中时常遇到各种类型的智能电能表运行故障。本文以多起智能电能表的运行故障为例，分析智能电能表故障原因并提出相应解决方法。
    1 黑屏
    黑屏即上电无显示，在现场运行智能电能表故障中出现最多。拆除黑屏表计进行检测，可发现黑屏表计DCDC小板上C2位置电容损坏，或电源板上稳压芯片被击穿，或UN零线脱落的情况。分析认为导致表计黑屏的故障原因有：线路上瞬间过电压（如雷击、电网波动等）或复杂运行环境产生的高次谐波引起电容损坏和稳压芯片被击穿；未按工艺流程操作，造成焊点虚焊、零线脱落。
    2 乱码
    乱码指智能电能表的液晶屏显示出现缺笔画的现象。产生乱码的可能原因有智能电能表的液晶管脚虚焊或智能电能表安装在户外受到太阳高温辐射。某公司三相智能电能表液晶屏显示正向有功总电量为702 610. 88kW·h，正向有功尖电量为700 451. 96kW·h，正向有功峰电量为700 987. 42kW·h，正向有功平电量为700 551. 59kWh，正向有功谷电量为700 619. 91kW·h。正常情况下，正向有功总电量＝正向有功尖电量＋正向有功峰电量＋正向有功平电量＋正向有功谷电量，然而该等式在该公司不成立。该三相智能电能表液晶屏显示条码号后8位为75517684，而铭牌上条码号后8位为05517684，因此可初步判断该三相智能电能表液晶屏的显示出现了缺笔画，本应为“0”，却显示为“7”，即出现了乱码故障。在现场用抄表器抄读电量，正向有功总电量为002 610.88，正向有功尖电量为000 451. 96，正向有功峰电量为000 987.42，正向有功平电量为000 551. 59，正向有功谷电量为000 619.91，抄表器抄读电量正向有功总电量＝正向有功尖电量＋正向有功峰电量＋正向有功平电量＋正向有功谷电量，进一步证明“乱码”故障判断是正确的。分析认为，导致此故障的主要原因是该三相智能电能表安装在户外，长期受到太阳高温辐射。

    3 电量无法抄读
      “电量无法抄读”故障一般是指智能电能表液晶屏左下角显示“←”符号（功率反向提示符），正向有功总电量读数为零，反向有功总电量为非零读数。经查，导致“电量无法抄读”故障的主要原因是表计接线错误，而真实用电量即为接线错误智能电能表抄读到的反向有功总电量。纠正错误接线后，表计能恢复正常计量。

    4 电池欠压
    单相和三相智能电能表都装有设计在表计内部的时钟电池，用来给内部时钟芯片供电。三相智能电能表还装有设计在表计面板编程小门内部的停电抄表电池。当智能电能表出现电池欠压故障时，表计报警灯常亮，液晶屏上显示或符号。若显示符号，则为时钟电池欠压，由于时钟电池安装在表计内部，不能拆除厂家铅封，因此若该表计执行峰、谷、平分时电价，则需联系生产厂家到现场更换时钟电池。若显示符号，则为停电抄表电池欠压，可在现场进行处理，方法是拆除表计面板上的小门封印，打开小门，取出电池，用直流电压表测量电池“＋” “－”极间电压，若电压符合要求则将电池重新装人并调整位置，使其接触良好，若电压低于额定值则更换电池。
    5 走字快
    某用户单相智能电能表电量突增，经现场校验仪检测该表计误差合格。拆回该表计进行试验室检定，该表计合格，但校前起数为4 505. 21kW·h，校后止数为4 512.32kW·h，即整个检定过程走了7. 111kW·h电量，而通常检定一只单相智能电能表仅走1kW·h左右。经确认，该表计为走字快故障。
    分析认为，该表计CPU供电电压明显高于设计的5V电压，造成了12C线路读写数据异常。进一步检查表计供电电源，发现表计供电回路C2电容损坏。造成电容损坏的可能原因有：电网波动或遭电网雷击出现的瞬间高电压；复杂用电坏境导致的高次谐波。

    6 电量数据突变
    案例一：某用户智能电能表显示的电量为935kW·h（如图1所示），不正确。智能电能表的电量显示格式应为6位整数位、2位小数位。使用抄表器抄读正确的电量为935. 94k·h。

    案例二：某公司反映所用的三相智能电能表电量突增。用现场校验仪检测该表计误差合格；用抄表器抄读该表计内部存储的正向有功总、尖、峰、平、谷电量，并计算正向有功尖、峰、平、谷电量之和（即计算正向有功总电量），见表1。

    由表1可知，在2014年9月前，正向有功尖、峰、平、谷电量之和等于正向有功总电量，表计计量正常；在2014年9月后，正向有功尖、峰、平、谷电量之和明显小于正向有功总电量，即正向有功总电量异常。
    分析以上两个案例后认为，智能电能表内部程序设计存在缺陷，在受到外部干扰时，错误数据写人存储器，造成电量数据突变。

    7 综合分析
    智能电能表是多功能意义上的电能表，在电能计量基础上重点扩展了信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能，可满足电能计量、营销管理、客户服务的需求，但是主要功能仍是电能计量，必须保证准确性和稳定性。鉴于此，除了充分利用电能采集系统，加强对智能电能表运行状况及异常事件的监测外，还要分析运行智能电能表发生故障的原因，并积极采取各种改进措施。
    根据运行智能电能表故障案例分析，总结出造成表计故障的主要原因。
    （1）运行环境影响，包括电磁干扰、谐波、高电压、雷击、静电放电、温湿度超标、高频电磁场及电快速瞬变脉冲群等影响。
    （2）元器件质量差，包括电池、CPU、液晶屏、继电器、压敏电阻、电容、计量芯片、稳压芯片、时钟芯片、晶振、485光祸二极管、载波通信模块等元器件。
    （3）软件故障，包括死机、电量显示突变、时钟错误等故障。
    （4）工作质量问题，包括表计厂家焊接工艺水平不达标，造成脱焊、虚焊等质量问题及供电公司表计安装接线错误。
    针对以上故障原因，可采取以下措施。
    （1）加强元器件选型，使智能电能表在极端运行环境下仍能正常运行。
    （2）加强软件检测，使智能电能表软件具有防错、抗干扰能力。
    （3）加强工作质量监管，对智能电能表内部装配质量和现场安装质量进行有效监督和考核。

    8 结束语
    国家电网公司在2014年相继出台了《国家电网公司电能表质量监督管理办法》和《国家电网公司电能表质量管控办法》，要求对电能表全过程进行质量监督管理，有效防范和控制电能表质量风险，使智能电能表在确保准确计量的基础上，充分发挥其智能化水平，为用电需求侧管理服务。