基于SCADA 遙信的旁路代自動識別及應用系統設計實現

譚偉 楊梅

（煙臺東方威思頓電氣有限公司，山東 煙臺 264001）

1 引言

隨著我國電網的不斷發展及運行管理方式逐漸向商業化管理的轉換，電能量計量計費系統(TMR--tele meter reading)已成為電網電能結算的重要系統。作為走向市場的重要技術保障之一，TMR 不再局限于傳統的采集、計量、計費、考核功能，相反不斷提出了更高的需要。

電網運行設備在定期檢修、故障處理或運行方式改變時，經常會遇到用旁路開關或備用開關替代某路開關送電的情況，這就是旁路代的問題，該問題在TMR 中會經常出現，而且由于TMR 系統維護人與旁路操作人往往分屬不同部門，因各種原因旁路操作信息時常得不到有效記錄和共享，從而導致電量準確統計困難，對電網間的電量核算影響較大，因此建立一套完善的旁路自動識別并有效準確處理的系統將是電網逐漸向商業化管理轉換的重要技術保障，也是TMR 穩定運行的重要技術基礎。

2 TMR 旁路處理方式比較分析

目前大多數TMR 對旁路的處理方式一般有以下4種:

2.1 通過系統界面人工錄入旁路表的起止時間，被代線路及被代的起止時間，根據旁路事件信息計算線路最終電量。

2.2 通過分析旁路表的走字產生旁路發生事件，被代線路由人工確定或通過分析該電壓等級所有線路表走字自動判斷。

2.3 通過SCADA 系統提供完整的旁路事件信息，TMR 系統與SCADA 建立接口關系接入旁路事件信息。

2.4 通過接入SCADA 遙信，在TMR 系統分析旁路事件

在實踐應用中，TMR 系統一般都會提供

方法1）的旁路處理功能，該方法完全由人工干預，一旦遇操作員離崗或操作旁路的事件信息記錄不全，都會影響線路電量的準確統計，而且旁路操作人與TMR 系統維護人一般并不同屬一個部門，一旦相關信息得不到有效共享，該方法將無法有效實施，所以人工處理旁路的方式盡管TMR 一般都提供該功能，但是由于完全依賴人工干預所以實用性很差。

方法2）在實際應用中也有部分應用，這種方法完全依賴旁路表的走字情況分析，一旦遇到旁路兼母聯、表計走字漂移、電量數據密度稀疏、電量采集周期長等情況，其準確性、有效性、實效性將大大降低，尤其在無人工有效審核監督的情況下，將可能產生錯誤旁路事件信息，從而影響電網電量的最終準確統計。

方法3）利用SCADA 的電網拓撲分析功能產生準確的旁路事件信息，在TMR 系統中接入該信息，該方法盡管能得到準確的旁路事件信息，但是需要在系統間建立信息共享接口，而且還可能需要SCADA 額外做部分功能修改，旁路事件的發生時刻和結束時刻也未按照TMR 數據間隔進行歸一化處理，因此在接入旁路事件后，TMR 還需要額外對旁路事件進行歸一化處理或人工錄入相應時刻的表碼，整個過程比較麻煩。

方法4）也需要接入SCADA 相關信息，但是僅僅接入部分線路開關、刀閘、旁路開關狀態，一般SCADA 僅需簡單配置即可實現通過IEC-104 規約方式轉發遙信功能，在TMR 系統中通過分析開關狀態產生旁路事件，并自動按照TMR 數據間隔進行歸一化處理，產生有效的旁路事件，為電網電量準確統計提供方便。

綜上采用方法4）實現旁路的自動識別具有很大的有效性、實用性，在實際應用中考慮到電網間電量核算的嚴肅性，完全采取系統自動旁路處理方式難免有紕漏，因此實際應用中如何建立一套既能自動識別旁路事件，又能方便地在人工干監督下實現旁路電量的準確計算，本文接下來將采取方法4）實現旁路的自動識別旁路，同時結合電力企業內部管理體制，設計并實現一套完善的旁路自動識別系統。

3 基于SCADA 遙信自動旁路識別分析

在有母線的電氣接線形式中，為了提高單斷路器接線單元的供電可靠性，可以裝設旁路母線，當某單元斷路器檢修時，通過旁路母線及旁路斷路器為該單元供電，旁路斷路器可以為專用也可以由母聯兼作。

3.1 旁路判斷條件

a)單母帶旁路

對于單母線帶旁路的情況，旁路判斷尤為簡單，只需滿足以下條件：

旁路開始：旁路開關合 AND 線路的旁母刀閘合 AND 線路開關分

旁路結束：線路開關合 AND 旁路開關分

b)雙母帶旁路

與單母帶旁路判斷條件一致

旁路開始：旁路開關合 AND 線路的旁母刀閘合 AND 線路開關分

旁路結束：線路開關合 AND 旁路開關分

c)雙母母聯兼旁路

對于雙母母聯的情況，旁路結束判斷稍微有些區別，因為母聯開關在旁路結束時并不一定斷開，因此雙母聯兼旁路判斷條件如下：

旁路開始：旁路開關合 AND 線路的旁母刀閘合 AND 線路開關分

旁路結束：線路開關合

4 基于SCADA 遙信旁路處理應用系統設計實現

4.1 TMR 旁路識應用系統網絡結構

TMR 包括前置機、數據庫服務器、工作站、其它通訊設備，這里僅列主要設備，SCADA 系統也僅僅畫SCADA 遙信轉發服務器、調度員工作站。

調度員對旁路發生、結束等信息是比較清楚的，而且很多旁路相關的操作都是調度員親自操作，因此TMR 中的旁路事件審核讓調度員來操作是比較合適也是比較科學的做法，盡管會增加調度員的工作量但在實際應用中通過增加旁路審核軟件，其工作量并未增加多少，調度員只需確認或否認發生的旁路事項而已，更不需要了解TMR 系統中的多個相關環節。

4.2 TMR 旁路識應用系統軟件結構

這里需要特別指出，TMR 系統前置機、遙信接收等軟件都是C/S 結構，調度員工作站是不能直接連接到TMR 數據庫，因此要讓調度員審核旁路事件，就必須考慮調度員工作站上的旁路審核軟件能連接到TMR 數據庫，并能將審核結果寫入TMR 系統，并觸發計算線路電量(含旁路)。

為此在軟件設計上，考慮在TMR 前置機上利用JAVA 工具開發RMI 服務軟件軟件結構這樣調度員工作站就不需要直接連接TMR 數據庫，而是僅僅連接到RMI，RMI 再連接TMR數據庫既可，RMI 作為服務接口軟件常運行在TMR 前置機上。

5 總結

本文分析了現有TMR 系統一直沒有很好處理旁路的相關問題，通過借助SCADA 搖信實現旁路自動識別并通過審核旁路事件實現旁路準確簡便的處理方法，同時并設計實現了一整套關于旁路代處理的應用系統。

[1]龔成明，於益軍，梁小鵬.旁路代的識別算法.江蘇機電工程 2004，23（4）：10-12.

[2]陳琪等.基于電量時序特征的旁路代自動識別和代入算法 電力系統自動化 2007，31(2)：79-81

[3]于爾鏗，韓放，謝開，等.電力市場.北京：中國電力出版社，1998

[4]閔濤，嚴小文，李捷，等.基于J2EE 架構的新一代電能量計量系統.電力系統自動化，2003，27（22）：85-88