探究電能采控系統(tǒng)的設(shè)計及其在配電線損管理中的應(yīng)用

郭勇

摘 要：電能采控系統(tǒng)的應(yīng)用可優(yōu)化配電線損管理工作。基于此，本文分析了電能采控系統(tǒng)的設(shè)計策略，如方案設(shè)計、架構(gòu)設(shè)計、功能優(yōu)化等，并從邏輯框架、物理架構(gòu)、軟件架構(gòu)等方面對架構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了具體探究，以及電能采控系統(tǒng)在線損管理中的應(yīng)用，如“兩分三考核”式線損管理辦法、變電站關(guān)口表運行情況監(jiān)測、10kV配電線路高壓線損在線監(jiān)測、強化線損監(jiān)督管理等。

關(guān)鍵詞：電能采控系統(tǒng)；配電線損管理；在線監(jiān)測

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）07-0193-01

依據(jù)智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，智能電網(wǎng)對線損管理有更高的要求，對相關(guān)設(shè)備的功能也會有更多需要。依托電能采控系統(tǒng)，供電企業(yè)的線損管理模式必然要在變電站母線平衡、用電異常情況監(jiān)控、自動抄表，線損率在線監(jiān)測等方面進(jìn)行探究，以規(guī)避事后整改問題，真正實現(xiàn)配電線損管理的事前管控，有效提升線損管理水平，保證企業(yè)經(jīng)濟效益。

1 電能采控系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 方案設(shè)計

電能采控系統(tǒng)的硬件主要由通信通道、集中器、采集器、智能電能表等構(gòu)成，其軟件主要由應(yīng)用管理平臺、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、信息采集主站等構(gòu)成。以智能電能表為例，屬于計量設(shè)備，具有遠(yuǎn)程信息傳遞、余額報警、信息存儲、費率控制等功能，如內(nèi)置采集模塊，可實現(xiàn)載波或微功率無線通訊，且拔插式更便于更換。以采集器為例，通過RS-485，采集器可與智能電能表通信，并存儲其計量信息，也可運用遠(yuǎn)程通信，將之上傳至主站，是電能采集系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。以信息采集主站為例，以數(shù)據(jù)存儲為核心，主站上行是實現(xiàn)信息的集中存儲、管理、分析等，下行是執(zhí)行子系統(tǒng)的采集任務(wù)。此外，信息采集主站可提供用電查詢、線損分析等服務(wù)，作為營銷管理系統(tǒng)的技術(shù)支撐。

1.2 電能采集系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計

1.2.1 邏輯框架

電能采控系統(tǒng)的邏輯框架可劃分為設(shè)備采集層、信道通信層、主站管理層等，并運用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及共享。例如，設(shè)備采集層，包括計量設(shè)備子層、采集終端子層等，具有多種采集方式，其一是采集器直接獲取智能電能表計量信息，通信方式多為低壓載波；其二是針對集中用戶群，通過RS-458通信，采集器可獲取電能表計量信息，其后運用載波或GPRS，可將相應(yīng)用電信息上傳；其三是公網(wǎng)終端直接獲取智能電能表的計量信息[1]。以及，通信信道層，包括無線通信信道、有線通信方式等，其通信方式主要為230MHz無線專網(wǎng)、GPRS/CDMA無線公網(wǎng)、光纖專網(wǎng)等。

1.2.2 物理及軟件架構(gòu)

電能采控系統(tǒng)的物理架構(gòu)可劃分為現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備、數(shù)據(jù)采集終端、系統(tǒng)主站等?，F(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備包括信息采集源及監(jiān)控對象，如智能電能表、計量設(shè)備、無功補償裝置、配電開關(guān)等。數(shù)據(jù)采集終端包括變電站終端、公變終端、大客戶終端專變終端等。系統(tǒng)主站的物理結(jié)構(gòu)為前置服務(wù)器、接口服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、備份服務(wù)器、磁盤列陣、磁帶庫等。電能采控系統(tǒng)的軟件架構(gòu)，主站軟件的結(jié)構(gòu)模式可分為表現(xiàn)層、應(yīng)用層、支撐層、數(shù)據(jù)層等，這四層相交互，聯(lián)系緊密。

1.3 電能采集系統(tǒng)的功能優(yōu)化

通過電能采集系統(tǒng)架構(gòu)，該系統(tǒng)可實現(xiàn)操作人員權(quán)限設(shè)置、實時點抄、用戶管理、自動校時、定時抄表、終端短線檢測、遠(yuǎn)方停電、數(shù)據(jù)保存、防竊電、收費單、計量數(shù)據(jù)讀取等功能。但是，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸功能依然存在一定的問題。例如，臺區(qū)終端，如大客戶終端、專變終端、公變終端等，其數(shù)據(jù)傳輸方式依然采用GPRS無線通訊，這種通訊信號存在不穩(wěn)定、強度弱等因素，會造成數(shù)據(jù)上傳失敗、線損統(tǒng)計失真等問題。因此，為保證數(shù)據(jù)完整，系統(tǒng)設(shè)計的功能優(yōu)化可采取四級保障體系：其一，設(shè)置主動上報及日凍結(jié)參數(shù)，終端可定時凍結(jié)電能表指示，并將信息上報主站。其二，日凍結(jié)數(shù)據(jù)漏點補招，定時進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動計算。其三，若日凍結(jié)數(shù)據(jù)未上報，系統(tǒng)可設(shè)置補招時間進(jìn)行連續(xù)補招，其后仍未招回，系統(tǒng)即停止自動補招。針對重點線路的上述問題，系統(tǒng)可設(shè)計出人工補招功能。其四，若數(shù)據(jù)補招難以招回數(shù)據(jù)，采控人員可依據(jù)現(xiàn)場抄錄、前階段數(shù)據(jù)等進(jìn)行估算，以補錄未上報數(shù)據(jù)，保證用電數(shù)據(jù)的完整性。

2 電能采控系統(tǒng)在線損管理中的應(yīng)用

2.1 “兩分三考核”式線損管理辦法

依托電能采控系統(tǒng)，供電局可結(jié)合相關(guān)線損管理經(jīng)驗，踐行“兩分三考核”的線損管理辦法。具體而言，“兩分”，即是配電網(wǎng)線損率可劃分為低壓線損率和高壓線損率?！叭己恕?，即是考核計量中心、抄表中心、供電分局的相關(guān)指標(biāo)。由此，線損指標(biāo)得以細(xì)化，降損責(zé)任得以明確，配電網(wǎng)線損管理可建立健全逐級管理、分層考核的控制體系，促進(jìn)配電網(wǎng)降損目標(biāo)的實現(xiàn)[2]。

2.2 變電站關(guān)口表運行情況監(jiān)測

針對變電站10千伏母線電量的不平衡率，計量中心的采控人員可每日進(jìn)行監(jiān)測，若超出考核指標(biāo)（2%），就要及時查明原因，可參考以下方面：其一，查看出線電量，保證采集點中線路數(shù)量的維護情況與實際情況相符，避免多維護或少維護問題。其二，查看采集點的電量計算情況，針對未上報電量，要進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)補招。其三，若數(shù)據(jù)補招失敗，要查看采集點信息是否存在維護錯誤。其四，若采集點均上報電量，要查看事件報表，核對表計接線是否存在失壓、失流問題。其五，若不存在上述問題，要通知計量高壓班人員，以查看458接線是否存在接待或調(diào)整了出線負(fù)荷的問題。其六，查明后，補錄相關(guān)數(shù)據(jù)，維護故障采集點的電量，以還原真實線損情況。

2.3 10KV配電線路高壓線損在線監(jiān)測

針對公用線路10千伏高壓線損率，計量中心采控人員可每日進(jìn)行在線監(jiān)測，若超出日標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，就要及時查明原因，可參考以下方面：其一，查看進(jìn)線電量計算關(guān)系，規(guī)避維護錯誤。其二，查看出線電量，保證采集點中臺區(qū)表計數(shù)量的維護情況與實際情況相符，避免多維護或少維護問題。其三，查看采集點的電量計算情況，針對未上報電量，要進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)補招。其四，若數(shù)據(jù)補招失敗，要查看采集點信息是否存在維護錯誤[3]。其五，若采集點均上報電量，要查看事件報表，核對表計接線是否存在失壓、失流問題。其六，若不存在上述問題，要通知外勤人員，以查看終端與表計接線是否存在問題。其七，查明后，補錄相關(guān)數(shù)據(jù)，維護故障采集點的電量，以還原真實線損情況。

2.4 強化線損監(jiān)督管理

電能采控系統(tǒng)可強化線損監(jiān)督管理，使用電檢查人員明確工作目標(biāo)，將用戶的各類問題消除在萌芽狀態(tài)，有效保障了用戶安全及企業(yè)效益。例如，運用電能采控系統(tǒng)，運行人員可召測變電站變壓器及出線的負(fù)荷情況，分析配電設(shè)備可能存在的功率因數(shù)低、輕載、過載等問題，以便及時采取對策，保證設(shè)備安全運行。以及，新報裝用戶，可分析變壓器及線路負(fù)荷接帶能力，以制定科學(xué)的供電方案。此外，與以往線損分析的拉網(wǎng)式排查相比，電能采控系統(tǒng)可實現(xiàn)實時監(jiān)控管理。具體而言，通過數(shù)據(jù)采集及統(tǒng)計，該系統(tǒng)可實時顯示臺區(qū)、線路、地區(qū)的線損率，也可針對線損率異常進(jìn)行及時查找，使線損分析更為快速、清晰、便捷。

3 結(jié)語

綜上所述，電能采控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)依據(jù)智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，該系統(tǒng)在配電線損管理中的應(yīng)用舉措可在實踐中探究。本文具體分析了該系統(tǒng)的軟硬件設(shè)備，如智能電能表、信息采集主站等，并結(jié)合系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計及功能優(yōu)化，論述了RS-458通信、公網(wǎng)終端等數(shù)據(jù)采集方式，以及GPRS無線通訊的四級保障體系。關(guān)于該系統(tǒng)在線損管理中的應(yīng)用，提出了明確降損責(zé)任、核對表計接線、查看進(jìn)線電量計算關(guān)系、三相負(fù)荷監(jiān)測等線損管理措施。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉維.電能采控系統(tǒng)的設(shè)計及其在配電線損管理中的應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)，2015.

[2]陳超.巴彥淖爾電業(yè)局電能采控系統(tǒng)應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)，2013.

[3]張丁偉.電能量信息采集監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)，2011.