電力自動化系統(tǒng)中電量采集和計量的運用

王維維 張洪麗 孫璐

摘 要：電力建設(shè)是我國現(xiàn)代化建設(shè)中的重要部分之一，也是人們?nèi)粘Ｉ?、工作的重要保障之一，更是現(xiàn)代文明的重要體現(xiàn)。因此促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步既具有重要性又具有必要性。在電力自動化系統(tǒng)中應(yīng)用電量采集和計量，有利于進(jìn)行分時段的自動計算電量并進(jìn)行對比，計算母線的平衡并分析線損，進(jìn)而生成自動的報表。有利于降低抄表的失誤和誤差，并對電量的自動采集和計量進(jìn)行具有科學(xué)性和可靠性的管理。

關(guān)鍵詞：電量采集；分站系統(tǒng)；主站系統(tǒng)

1 自動電量采集及計量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 分站系統(tǒng)構(gòu)成

在分站系統(tǒng)中主要包含電能表、應(yīng)用軟件、盡心電量采集的終端以及Modem等。首先通過電能表對電流、電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過計算并處理后在內(nèi)部存儲器中進(jìn)行儲存。依據(jù)相關(guān)的指令，利用RS485接口總線與電量采集終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。電量采集的終端集中處理數(shù)據(jù)，并利用信道將這些數(shù)據(jù)發(fā)送至主站，實現(xiàn)處理數(shù)據(jù)和儲存數(shù)據(jù)，計算各個變電廠、出線、地量自動平衡等的電能表數(shù)值，從而及時發(fā)現(xiàn)電量的異常并啟動報警系統(tǒng)，以便及時解決問題。

在變電站中采集電量的裝置一般是在各采集處理層，各處理層可以單獨成為一個單元，還可以共同組成BIU型分布式的RTU系統(tǒng)。通過該裝置可以對開關(guān)線路上的功率、母線平衡、最大需求量以及母線TV短路斷路故障等進(jìn)行檢測、記錄并啟動報警系統(tǒng)，還可對各站的電能數(shù)據(jù)進(jìn)行定時監(jiān)測或隨時檢測。利用該裝置對發(fā)電廠和變電站的電能表進(jìn)行電能脈沖的采集，根據(jù)種類的不同和時間段的不同等進(jìn)行實時性和歷史性的電能等數(shù)據(jù)信息的采集和處理。并對電能的各項參數(shù)、換表記錄等進(jìn)行存檔，方便工作人員進(jìn)行檢測查閱和修改。

1.2 主站系統(tǒng)構(gòu)成

在電能量自動采集系統(tǒng)中，主站系統(tǒng)占據(jù)指揮中心的重要地位，并且負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)。由軟件和硬件共同完成其功能，且軟件設(shè)備和硬件設(shè)備的質(zhì)量對整體系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。主站系統(tǒng)可以在進(jìn)行終端的選擇，并可以與所選擇的的終端進(jìn)行功能的交換。主站系統(tǒng)主要包括服務(wù)器、Modem、數(shù)據(jù)終端服務(wù)器、應(yīng)用軟件和前置機。應(yīng)用軟件常采用Microsoftoffice、Visual Basic等，商用數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)則采用SQLServer。

電量采集和計量工作是一個較新型的工作領(lǐng)域且涉及到的專業(yè)面較廣，其具有工作量大、工作難度大并具有復(fù)雜性，計量點數(shù)量大等特點。通常由數(shù)十臺的發(fā)電機組、多個發(fā)電站等構(gòu)成系統(tǒng)，并依托計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)通過分布、分層、開放型結(jié)構(gòu)，結(jié)合系統(tǒng)的實用性與全面性，使發(fā)電站電能的采集、存儲、傳輸、分析、管理等功能得以實現(xiàn)。當(dāng)前階段主要通過IE瀏覽器對系統(tǒng)采集的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽，并對各機組每天的發(fā)電量進(jìn)行實時的了解。對母線的平衡、線損、電能表的參數(shù)等進(jìn)行全面性的掌握。

1.3 信道

其主信道為數(shù)字光纖通道，而其他的如微波通信、市話通信、紅外線通信等作為備用信道，在實際運行中一旦主信道出現(xiàn)故障可及時自動切換成備用信道。通信應(yīng)滿足電量數(shù)據(jù)的可靠性較高和較好的抗干擾性等需求，并對如1EC-870～5-102規(guī)約等多種終端規(guī)約進(jìn)行支持，對IP、TCP網(wǎng)絡(luò)通信的協(xié)議也要予以支持。并通過網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議同電力市場的考核、結(jié)算等系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)通訊。

2 自動電量采集及計量系統(tǒng)功能

2.1 主站系統(tǒng)功能

按模塊化進(jìn)行主站系統(tǒng)的收集，并將各個模塊按照功能進(jìn)行劃分?？蓜澐殖煽刂?、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)處理、報表處理、前置通信與人機對話幾部分。其中該系統(tǒng)的核心使數(shù)據(jù)庫，并且其他的模塊都需要基于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開展工作，其功能主要有以下幾方面：

主站系統(tǒng)可以對旁路進(jìn)行自動識別。旁路的電能可以自動加入到被代線路但能中，實現(xiàn)旁路電能時標(biāo)無縫連接被取代的線路電能時標(biāo)。監(jiān)控系統(tǒng)對開關(guān)、刀閘等的狀態(tài)信號進(jìn)行采集，并由系統(tǒng)進(jìn)行接收?；蛴腥斯ぴO(shè)置旁路從而取代以往的操作設(shè)備的對象和時間，保障進(jìn)行替代時正確統(tǒng)計電能。對線路切換時的電揖分流情況進(jìn)行正確的處理，使數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性得到有效的保障。

為MIS系統(tǒng)提供接口，便于數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)局域網(wǎng)程序方式查詢數(shù)據(jù)和打印報表，通過n瀏覽器查詢分鐘數(shù)據(jù)、小時數(shù)據(jù)、日數(shù)據(jù)和月數(shù)據(jù)等。

管理和經(jīng)營人員通過圖形化方式，通過各廠站的一次接線，直觀地查詢各種數(shù)據(jù)及相應(yīng)時期比較，如電流、功率、購電量等，并以曲線圖進(jìn)行分析。

2.2 廠站端系統(tǒng)功能

廠站的電量采集終端通過RS485總線抄錄數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠采用完整的商剛數(shù)據(jù)庫，采集到的數(shù)據(jù)帶時標(biāo)存儲，最小時間問隔1分鐘；能夠存儲每犬的電量和表底；能夠存儲每月的電量和表底；能夠存儲每條分路每種時段的用電量；能夠存儲每條分路半小時的用電量；終端電源異常時能夠記錄開始和結(jié)束時問。

3 自動電量采集及計量系統(tǒng)的安裝調(diào)試

各廠站除具有485接口的電子式相多功能電能表外，其它電子、機械表全部改造成具備485接口的電表并兼容電力部部頒通信協(xié)議DL/T645-1997的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。在主站端對各J-站的相關(guān)參數(shù)全部沒備安裝完畢后，分別對各廠站和主站收到的數(shù)據(jù)與電能袁實際數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，直到仝部符合要求。經(jīng)過一個月的試運行，系統(tǒng)各項指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計要求，方投入正式運行。

4 系統(tǒng)運行要采取的管理制度

各廠站、各級調(diào)度應(yīng)將該系統(tǒng)的運行、維護(hù)納入規(guī)章制度。禁止在使用非法軟件連接數(shù)據(jù)庫，修改系統(tǒng)參數(shù)和沒置，攔截計算機?。憾緦ο到y(tǒng)的危害。主站可沒置同等級的操作權(quán)限，保證系統(tǒng)的安全性，防止非法設(shè)置參數(shù)，修改原始數(shù)據(jù)和統(tǒng)模型，保證原始數(shù)據(jù)永不丟失。對重要信息的操作，系統(tǒng)能將操作內(nèi)容、時間、結(jié)果及操作人員姓名登錄，保存一年的檔案，供查閱或打印。系統(tǒng)中所有的操作必須按進(jìn)程調(diào)度程序投入運行，進(jìn)程凋度程序可以由操作員經(jīng)過各自密碼進(jìn)入，容易地通過人機界面監(jiān)控、增加、刪除和激活。系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)備要便于維護(hù)，一般性故障可由工程師、專業(yè)技術(shù)人員在現(xiàn)場自行處理。軟件留有備份，便于工程師安裝啟動。

5 結(jié)束語

自動電量采集和計量系統(tǒng)主要包含主站系統(tǒng)、分站系統(tǒng)和通信信道，在電力自動化的系統(tǒng)中應(yīng)用電量采集和計量，有利于更好的進(jìn)行自動采集和管理，從而節(jié)省人力、物力和財力，有利于提高生產(chǎn)經(jīng)營的效率和管理效率與質(zhì)量。應(yīng)用自動電量采集和計量系統(tǒng)有利于提高電力系統(tǒng)管理的科學(xué)性和可靠性，隨著該系統(tǒng)的發(fā)展和不斷完善，可以為電力企業(yè)的運營決策提供科學(xué)依據(jù)，從而使決策更具有可行性和安全性，為電力的交易提供一個更具有精確性的參考標(biāo)準(zhǔn)。促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展，并促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

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