電能計(jì)量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)在電能計(jì)量中的應(yīng)用

郭志勇

（阜新市檢驗(yàn)檢測認(rèn)證中心，遼寧 阜新 123000）

自動(dòng)電能采集是遠(yuǎn)程電能計(jì)量的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)損產(chǎn)生與分析、總線均衡和負(fù)載管理。該方法有效地保證了接收電力數(shù)據(jù)信息的可靠性和完整性，使系統(tǒng)運(yùn)行更加高效、安全，滿足評估計(jì)算要求，保證信息的互通，有助于電力系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展，可以對電力行業(yè)獲得巨大的技術(shù)支持和保障。

一、架構(gòu)

（一）系統(tǒng)組成

遠(yuǎn)程會計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成：一是分層結(jié)構(gòu)，二是分布式結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)由幾部分組成，主要由計(jì)量點(diǎn)集電終端、通信網(wǎng)絡(luò)和主站組成。不同的部件各有其功能，通過它們各自的組合作用，遠(yuǎn)程電能計(jì)量系統(tǒng)可以發(fā)揮其通常的功能。遠(yuǎn)程計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中主站的結(jié)構(gòu)類型為分布式局域網(wǎng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與采集終端之間的通訊方式主要有GSM、GPRS 和光纖。還有兩種傳輸數(shù)據(jù)的方法，一個(gè)是主動(dòng)通信的終端，另一個(gè)是呼叫主站的方式。

（二）系統(tǒng)主站

硬件平臺的主要組成部分主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、接口計(jì)算機(jī)和工作站。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用的運(yùn)行方式是兩臺計(jì)算機(jī)的備用集群作為互為熱備的運(yùn)行方式，外部計(jì)算機(jī)采用的運(yùn)行方式是兩臺計(jì)算機(jī)的平衡運(yùn)行方式。主站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為高速冗余雙網(wǎng)，可分為變電站、安全區(qū)、信息網(wǎng)和內(nèi)部網(wǎng)四部分。軟件平臺系統(tǒng)軟件按照三層瀏覽器設(shè)計(jì)，將數(shù)據(jù)和服務(wù)分開，下層包含支持平臺和服務(wù)器模塊；中間層主要包含統(tǒng)一接口，主要用于訪問下層，應(yīng)用層的訪問方式是通過中間層訪問下層。

（三）系統(tǒng)安全

系統(tǒng)安全主要分為網(wǎng)絡(luò)安全和系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全。從網(wǎng)絡(luò)安全的角度來看，遠(yuǎn)程計(jì)費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外網(wǎng)的隔離，主要是通過使用防火墻進(jìn)行隔離。因此，可以安全地隔離其他系統(tǒng)的服務(wù)器，并可以限制其他系統(tǒng)，允許內(nèi)網(wǎng)的其他計(jì)算機(jī)訪問內(nèi)網(wǎng)，但限制其他系統(tǒng)訪問內(nèi)網(wǎng)，以保證系統(tǒng)安全。

從系統(tǒng)設(shè)計(jì)上看，系統(tǒng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能，每個(gè)功能都有權(quán)限。系統(tǒng)管理員可以根據(jù)用戶的實(shí)際需要將它們分配給用戶。每個(gè)用戶都有密碼保護(hù)，以防止盜竊和非法交易。對于原始數(shù)據(jù)，必須充分保證原始數(shù)據(jù)的真實(shí)性，不得更改；對于其他數(shù)據(jù)，修改標(biāo)記必須修改后留下，必須清楚記錄修改的人員和時(shí)間；如果使用系統(tǒng)提供的開發(fā)接口訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)，首先需要對用戶進(jìn)行身份驗(yàn)證。如果認(rèn)證失敗，則拒絕訪問；系統(tǒng)根據(jù)不同類型的用戶授予不同的權(quán)限，例如只讀、讀寫等；登錄時(shí)，系統(tǒng)會自動(dòng)記錄相關(guān)信息，主要包括登錄用戶名、時(shí)間、IP 地址和登錄后的操作等，詳細(xì)記錄可以成為以后系統(tǒng)維護(hù)的重要依據(jù)。

（四）集電終端

集電終端主要包括變電站集電終端、大用戶集電終端、居民區(qū)集電終端等。收電終端的主要功能是收集和存儲來自電表的數(shù)據(jù)和信息；自動(dòng)檢測、校準(zhǔn)和系統(tǒng)維護(hù)；實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)工作狀態(tài)，記錄工作狀態(tài)。

二、電力遠(yuǎn)程計(jì)量

（一）收集和分析電力數(shù)據(jù)

遠(yuǎn)程電能計(jì)量系統(tǒng)最重要的功能是對來自變電站電表、配變電表和各用電終端用戶數(shù)據(jù)的信息進(jìn)行采集和分析。其中，主要包括不同資費(fèi)窗口值、電流、電壓、功率、最大耗電量、電表運(yùn)行等相關(guān)內(nèi)容。變電站使用采集終端，根據(jù)需要選擇性采集儀表數(shù)據(jù)。同時(shí)，基于電表數(shù)據(jù)采集維護(hù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，如供電電壓穩(wěn)定性、鑒定速度等數(shù)據(jù)信息。

（二）網(wǎng)絡(luò)損耗

遠(yuǎn)程電能計(jì)量系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)線損狀態(tài)的自動(dòng)生成和分析，主要包括以下幾個(gè)方面：一是采用數(shù)據(jù)錄入的方法，以網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的形式建立原理圖，并由此進(jìn)行電力輸送，計(jì)算和處理網(wǎng)絡(luò)狀況、趨勢和線損，然后與配電網(wǎng)線路中的理論損失進(jìn)行比較和分析，以找出線路中的實(shí)際損失率。其次，遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)還可以計(jì)算低壓電網(wǎng)的理論線損，然后對理論線損進(jìn)行比較分析，得到相應(yīng)的實(shí)際線損率，并用它來判斷變壓器和線路是否工作正常如果損失水平在合理范圍內(nèi)。此外，還可以獲取歷年線損數(shù)據(jù)，對比分析當(dāng)前線路實(shí)際損失水平，找出線路損失變化規(guī)律和發(fā)展趨勢，進(jìn)而為公司提供必要的參考依據(jù)，降低線損率。利用變電站母線上各計(jì)量點(diǎn)的信息，估算出電表接受度，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際運(yùn)行情況，對母線的輸出、輸入和波動(dòng)功率進(jìn)行計(jì)算、分析和處理，進(jìn)而計(jì)算出不平衡程度。

（三）負(fù)載管理

實(shí)施遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用，必須加強(qiáng)對輸配電系統(tǒng)負(fù)荷情況的必要控制措施。負(fù)荷控制主要包括以下幾個(gè)方面：一是配電變壓器的控制。利用配電變壓器中的功率采集裝置，可以實(shí)時(shí)確定配電變壓器的負(fù)荷，通過對比分析數(shù)據(jù)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)的異常情況。其次，控制用戶終端的負(fù)載，可以利用用戶點(diǎn)的各種類型的電源終端連接，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)反饋的用戶電源負(fù)載的高效控制，可以有效防止竊電和漏電的發(fā)生。準(zhǔn)確估計(jì)用戶的能源消耗，鼓勵(lì)公用事業(yè)公司制定更有針對性的電力計(jì)劃。

（四）遠(yuǎn)程驗(yàn)證

為了管理電費(fèi)，使用了遠(yuǎn)程驗(yàn)證電表設(shè)備的系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用先進(jìn)技術(shù)，系統(tǒng)可以檢測實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析電表負(fù)載狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及電表和變壓器狀態(tài)數(shù)據(jù)。根據(jù)分析結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)電表存在的不足，進(jìn)而改進(jìn)維護(hù)措施，加強(qiáng)管理。這對于提高儀表的安全性和穩(wěn)定性具有重要意義，對提高供電公司的效率也非常有用。電表遠(yuǎn)程檢定系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)集成技術(shù)，系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)模塊功能齊全，滿足數(shù)據(jù)監(jiān)控需求；系統(tǒng)中的微處理器可以處理各種數(shù)據(jù)，此外，系統(tǒng)還有電表、遠(yuǎn)程控制模塊、圖書購買模塊等，各模塊之間通過通信線連接。

（五）檔案管理

內(nèi)容主要是系統(tǒng)中各種電力設(shè)備的信息、數(shù)據(jù)和技術(shù)參數(shù)，設(shè)備之間的關(guān)系；數(shù)據(jù)采集方式，采集參數(shù)說明；統(tǒng)計(jì)方法和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的描述，系統(tǒng)操作員和系統(tǒng)權(quán)限設(shè)置。此外，還有系統(tǒng)接口的說明，設(shè)備變更、運(yùn)營和管理。

（六）系統(tǒng)安全

系統(tǒng)安全主要分為網(wǎng)絡(luò)安全和系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全，從網(wǎng)絡(luò)安全的角度來看，遠(yuǎn)程計(jì)費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外網(wǎng)的隔離，主要是通過使用防火墻進(jìn)行隔離。因此，可以安全地隔離其他系統(tǒng)的服務(wù)器，并可以限制其他系統(tǒng)。允許內(nèi)網(wǎng)的其他計(jì)算機(jī)訪問內(nèi)網(wǎng)，但限制其他系統(tǒng)訪問內(nèi)網(wǎng)，以保證系統(tǒng)安全。

從系統(tǒng)設(shè)計(jì)上看，系統(tǒng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能。每個(gè)功能都有權(quán)限，系統(tǒng)管理員可以根據(jù)用戶的實(shí)際需要將它們分配給用戶。每個(gè)用戶都有密碼保護(hù)，以防止盜竊和非法交易。對于原始數(shù)據(jù)，必須充分保證原始數(shù)據(jù)的真實(shí)性，不得更改；其他數(shù)據(jù)，修改后應(yīng)保留修改標(biāo)志，并清楚記錄修改人員和時(shí)間；如果使用系統(tǒng)提供的開發(fā)接口訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)，首先需要對用戶進(jìn)行身份驗(yàn)證。如果認(rèn)證失敗，則拒絕訪問；系統(tǒng)根據(jù)不同類型的用戶授予不同的權(quán)限，系統(tǒng)會自動(dòng)記錄相關(guān)信息，主要包括登錄用戶名、時(shí)間、IP 地址和登錄后的操作等，詳細(xì)記錄可以成為以后系統(tǒng)維護(hù)的重要依據(jù)。

三、策略

（一）系統(tǒng)的建立和完善

一套完整的電能計(jì)量遠(yuǎn)程計(jì)量設(shè)備管理系統(tǒng)，可以有效開展相關(guān)工作和質(zhì)量控制，根據(jù)實(shí)際工作情況和相關(guān)法律法規(guī)，完善管理內(nèi)容。并且可以形成管理工作量和內(nèi)容的確定，將強(qiáng)化管理者的責(zé)任意識和效率意識，讓管理者對遠(yuǎn)程電能計(jì)量系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行一定的操作，也可以使管理者管理工作更加完善，從而減少管理問題。避免出現(xiàn)沒有人對問題負(fù)責(zé)的情況。通過對電能計(jì)量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)控制系統(tǒng)的合理管理，也可以在管理雙方意見不一致的情況下作為單一參考，也可以更加具體地完善相關(guān)工作內(nèi)容和確保管理人員的積極性。電能計(jì)量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，如果服務(wù)質(zhì)量不符合要求，需要繼續(xù)服務(wù)，不會影響整個(gè)電能計(jì)量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的運(yùn)行。其次，在遠(yuǎn)程電能計(jì)量系統(tǒng)檢修過程中，要建立質(zhì)量可靠的遠(yuǎn)程電能計(jì)量系統(tǒng)控制系統(tǒng)，由專人負(fù)責(zé)質(zhì)量控制。遠(yuǎn)程會計(jì)系統(tǒng)的維護(hù)證明是不夠的，可以立即找到合適的客戶。

（二）推動(dòng)遠(yuǎn)程輸電發(fā)展

電力遠(yuǎn)程傳輸工作不僅可以為電力的智能化發(fā)展做出貢獻(xiàn)，也有助于電能計(jì)量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。遠(yuǎn)程輸電在電力工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展中也發(fā)揮著重要作用。因此，電力管理單位需要不斷增加對電網(wǎng)和電力設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，尤其是對大中型用戶和電網(wǎng)電廠。在監(jiān)測過程中，如果出現(xiàn)用戶能耗異常情況，要及時(shí)聯(lián)系用戶，分析偏差原因，及時(shí)修正數(shù)據(jù)。同時(shí)，電力控制單位要利用現(xiàn)代技術(shù)，積極更新遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)，對高耗電的實(shí)時(shí)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控，促進(jìn)遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的普及，此外，變電站遠(yuǎn)程輸電系統(tǒng)的建設(shè)也不容忽視。電力管理部門應(yīng)充分利用電網(wǎng)系統(tǒng)采集的電力信息數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)和使用遠(yuǎn)程電力管理主站功能，傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電站電力的遠(yuǎn)傳和負(fù)傳電廠遠(yuǎn)程控制與電力傳輸系統(tǒng)之間的信息交換。

（三）完善治理，注重監(jiān)督

企業(yè)的發(fā)展離不開合理機(jī)制的局限性。因此，電力公司有必要制定全面、可靠和易于使用的規(guī)章制度。特別是當(dāng)新事物出現(xiàn)時(shí)，員工應(yīng)該能夠第一時(shí)間學(xué)習(xí)并提高技能。此外，還需要加強(qiáng)現(xiàn)實(shí)生活中的計(jì)量差錯(cuò)管理，發(fā)揮遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的作用，使遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

結(jié)束語

因此，隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源資源的重要性日益凸顯。電力遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的出現(xiàn)，在一定程度上保證了電力數(shù)據(jù)的可靠性和完整性，既滿足了電力企業(yè)的相關(guān)測算要求，又實(shí)現(xiàn)了信息的交換，為電力企業(yè)提供了信息。因此，相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)提高專業(yè)能力，加深對遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的認(rèn)識，科學(xué)、智能地將該系統(tǒng)應(yīng)用到電能計(jì)量工作中，以促進(jìn)我國電力系統(tǒng)的商業(yè)化。