秦山核电电量计量系统故障分析与处理

徐炯辉

（中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐 314300）

【摘　要】通过分析秦山联合开关站当地电量计量系统故障产生的原因，有针对性地将该系统加以升级、改进，从而保证了秦山二、三厂电量结算及统计报表的准确和可靠。

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关键词 电量；计量；故障；分析；处理

0　前言

秦山第二核电厂目前有两台650MW级、两台660MW级轻水压水堆核电机组，秦山第三核电厂目前有两台728MW级CANDU 6型重水堆核电机组。秦山第二、三核电厂6台机组接入500kV秦山联合开关站，联合开关站通过秦乔5413/5414线送往乔司变，通过秦由5415、秦拳5416线送往由拳变。秦山二、三厂发电量全部送入华东电网，并与华东电网签订购售电协议。起初，电厂电能量关口计量点设置在主变高压侧，使得主变高压侧既是华东电网关口计量点，又是秦山二、三厂向浙江省购电的计量点。

考虑到核电厂单元机组之间并无厂用电联络母线，使得核电厂内部不能以正常机组的发电量自行平衡检修机组的用电量，为简化电量结算方式，减轻企业成本，经厂网沟通协调，2009年10月15日起，秦山二、三厂关口计量点前移至线路侧，即秦乔5413/5414线、秦由5415、秦拳5416线电厂侧作为秦二、三厂的关口计量点，线路变电站侧为计量校核点。介于秦二厂1/2号机组、秦二厂3/4号机组、秦三厂1/2号机组存在三中不同的上网电价，原主变高压侧作为关口电能量结算点，作为线路关口计量点计量数据的分摊依据，区分两电厂、三电价机组的上网电量或受电量，以便费用算与考核。

为便于秦山二、三厂掌握电量交换和核算情况，在秦山联合开关站配置一套当地电量计量系统，用于秦山二、三厂分别与华东电网公司核算购售电量，并实现关口计量点和结算点电量数据向浙江省电力公司和嘉兴供电公司的报送，作为秦山二厂或秦山三厂机组全停时电厂向浙江省电力公司购电的结算依据。

1　系统现状

秦山联合开关站当地电量计量系统于2009年建成投运，系统主要由一台电量采集器、两台数据服务器和三台工作站组成。初建时因考虑当地电量计量系统的结构不是很复杂，所以就将系统规模减小，用其中的一台数据库服务器同时兼作数据采集服务器，负责和采集器进行通讯，从采集器得到电能表的电量数据；另一台数据服务器同时兼做WEB服务器，进行电量报表信息的发布。服务器A和服务器B设计为主备式数据库服务器，二者的数据可相互备份。系统原始结构图如下：

系统自2009年10月投运以来，运行稳定，未产生明显的故障和缺陷，为秦山二、三厂核算购售电量，报送相关的统计报表提供了极大的便利。

2　故障产生与分析

2012年5月17日、2012年12月30日以及2013年2月28日，该系统接连发生电量采集数据一段时间内丢失、分析报表无法生成的故障。经现场软、硬件检查分析，结合从生产现场反映的系统运行中出现的故障以及解决办法，总结出以下四点故障原因：

（1）设备老化、硬件故障。2012年5月17日系统故障即是因一台服务器的硬盘故障，数据无法读取导致。

（2）数据入库程序发生异常，数据无法及时入库导致。从图1中可以看出：服务器A承担电能量数据的采集、处理、统计、存储以及双机自动切换功能；服务器B承担电能量数据的存储、处理、统计分析、WEB发布以及双机自动切换功能。初期因是新建设备，设备运行正常；随着长时间的不间断运行，设备的老化、数据量的增加、系统运行中系统垃圾的累积造成系统运行越来越慢，在数据采集的过程中，无法在统计运算前入库并参与运算，最终导致电量报表中的数据异常。比如2013年2月电量报表数据出现异常，查询表计原始数据未发现有缺数据现象；通过调取日电量报表，发现有部分机组2月17日电量数据异常，比前后几日的电量数据小，再调取该日电量小时报表，发现23点的小时电量数据较小，而24点的小时电量为零，重新统计该日的分摊数据后2月份电量总数恢复正常。由此推测此次数据异常发生原因可能是：由于数据入库程序堵塞导致2月17日23时某时刻之后的数据未能在18日2时统计运算前入库并参与运算，最终导致2月总电量数据产生大的误差。

（3）原服务器操作系统为WINDOWS系统。众所共知，WINDOWS系统在日常运行中会产生大量的系统垃圾，而系统本身不具备自动清理垃圾功能。我们在日常使用电脑中也会发现，新系统装机运行一段时间后，电脑反映也会越来越慢，只有手动清理系统垃圾或重装系统才能解决。

（4）数据采集和WEB发布程序前期仅采用单机状态运行，无主备冗余方式。并且分别安装在数据服务器中，数据服务器的故障直接导致数据的采集或（和）WEB发布无法正常完成。

3　处理方案

根据故障分析，秦山二、三厂针对联合开关站当地电量计量系统进行了软、硬件升级优化，主要有：

（1）硬件完善。根据现场电量采集点仅秦山二、三厂、工作站数量三套的现状，优化系统结构，新增两台高性能服务器作为专用数据服务器，每台服务器各配置600G双硬盘，继续以主备方式运行。同时，为保证系统在数据采集和WEB访问功能上具备双机互为主备功能，将前期安装的两台服务器同时作为系统前置和WEB服务器的主备机。这样，在数据采集、WEB发布、数据库任意功能上均实现了互为主备方式，从源头上解决了数据采集和WEB发布单机运行的窘态。任意一台服务器出现故障，都不会影响系统正常运行。后期如电量采集点和工作站继续增加，则可再添加新的设备作为数据采集或WEB发布独立备用服务器。优化后的系统结构图如下：

（2）选用工业级UNIX solaris 10新数据服务器操作系统。该系统具有强稳定性和健壮的系统核心，广泛用于各类服务器，可以长达数月之久不用重启，不会产生磁盘碎片和系统垃圾文件。针对UNIX系统的病毒也相对很少,系统运行故障率将会较大程度降低。

4　后期维护

针对前期出现的故障和问题，秦山核电管理部门加强了系统的巡视和检查，制定较为完备的管理制度，主要有：

（1）每月对当地电量计量系统的数据采集软件进行检查，检查和ERTU的通讯是否正常。

（2）每月检查主机数据入库是否正常，检查备机的数据库数据入库是否正常。

（3）每月检查数据库服务器到3个工作站的网络通讯是否正常，数据库服务器到ERTU的通讯是否正常。

（4）每月检查主备机切换功能是否正常。

（5）每月检查web浏览器显示是否正常。

（6）每季度检查整个系统的数据库服务器硬件工作状态，以及对数据进行备份。

（7）每季度检查数据库的log信息，查看数据库状态。

（8）每季度检查数据库的磁盘空间存储状态。

（9）制定系统的远程技术支持和故障抢修预案。

5　结语

通过近两年时间的运行情况来看，结构优化后的秦山联合开关站当地电量计量系统再也没有故障产生，系统运行稳定、可靠，有力地保障了秦山二、三厂的电量核算及报表生成。

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参考文献

［１］秦山第二、三核电厂电能量计量系统完善项目工程初步设计[Z].

［2］秦山第二、三核电厂电能量计量系统完善项目工程竣工报告[Z].

［3］华东电网关口电能量计量系统管理办法[Z].

［4］秦山联合开关站当地电量计量系统使用手册[Z].

［责任编辑：汤静］