電能量計量系統(tǒng)在發(fā)電廠的應(yīng)用研究

郝吉祥

摘 要：作為電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營以及電力技術(shù)不斷發(fā)展的一項產(chǎn)物，電能量計量系統(tǒng)能夠有效地采集傳輸、處理以及存儲電能表數(shù)據(jù)，其借助于預(yù)定義數(shù)據(jù)模型，可以準(zhǔn)確的統(tǒng)計及結(jié)算點(diǎn)能量，其能夠幫助發(fā)電商以及電網(wǎng)經(jīng)營管理者完成電量的準(zhǔn)確計算以及有效的服務(wù)管理工作。神華準(zhǔn)能矸石發(fā)電公司為了更好的完成電能量的自動抄表以及發(fā)電考核等操作，應(yīng)用了電能量計量系統(tǒng)，并取得較好成效。該文以神華準(zhǔn)能矸石發(fā)電公司為例，分析與研究電能量計量系統(tǒng)在發(fā)電廠的應(yīng)用情況，以期促使電能量計量系統(tǒng)能夠在發(fā)電廠中獲得更加合理與廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電能量計量系統(tǒng) 發(fā)電廠 應(yīng)用

中圖分類號：TM930 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（c）-0075-02

神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司矸石發(fā)電公司目前裝機(jī)容量為960 MW。一期2×150 MW煤矸石發(fā)電機(jī)組工程于2004年7月3日開工建設(shè)，總投資12.26億元。2005年12月12日、2006年1月23日，1、2號機(jī)組相繼并網(wǎng)發(fā)電。一期工程項目獲得了內(nèi)蒙古自治區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量最高獎—— “草原杯”。二期2×330 MW煤矸石發(fā)電機(jī)組工程是國家“十一五”期間資源綜合利用的重點(diǎn)項目，項目于2008年6月22日開工建設(shè)，總投資28.12億元。公司正在逐步向國內(nèi)最大、管理一流的煤矸石發(fā)電企業(yè)邁進(jìn)。

為了更好的實現(xiàn)對電能量的自動抄表及發(fā)電考核等諸多功能，該發(fā)電廠引進(jìn)了一套電量自動計量系統(tǒng)，該系統(tǒng)的作用下，不僅可以將電量數(shù)據(jù)傳送到省調(diào)計量計費(fèi)系統(tǒng)主站，而且還能夠傳送到電廠辦公自動化系統(tǒng)以及電廠小主站，從而將準(zhǔn)確、可靠的電量數(shù)據(jù)及時有效的提供給電廠以及省網(wǎng)調(diào)，進(jìn)而實現(xiàn)實時在線監(jiān)測，非常快捷便利。該系統(tǒng)主要由四部分組成：電廠端工作站、表計失壓斷流計時儀、客戶機(jī)以及電能量信息采集終端。

1 電廠端工作站

電廠端工作站具有很多功能，其能夠完成數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、維護(hù)以及分析等工作。其主要是運(yùn)用前臺處理程序與后臺的處理程序，是在SQL Server數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上完成的有效應(yīng)用。借助于RS485線的作用，本工作站完成了電能量信息采集終端以及工作站工控機(jī)的通訊連接。第一步，在工作站的計算機(jī)上分別安裝前后臺的所對應(yīng)的運(yùn)行程序，同時配置數(shù)據(jù)源。然后，前置機(jī)系統(tǒng)的快捷方式會相應(yīng)的生成在計算機(jī)的桌面上，與此同時，在程序菜單上也會生成相應(yīng)的菜單，同樣，數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)以及后臺查詢軟件所對應(yīng)的快捷方式，也會相應(yīng)的生成。首先，需要完成數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)的啟動工作，將初始地度、采集點(diǎn)以及計劃電量等進(jìn)行合理配置[1]。然后再進(jìn)行前后臺程序的運(yùn)行工作。

點(diǎn)擊進(jìn)入數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)以后，就會在計算機(jī)的主接口上看到文件菜單、系統(tǒng)維護(hù)菜單以及說明菜單等，點(diǎn)擊文件菜單下的相應(yīng)按鈕就能夠進(jìn)入主接口。其中包括打印設(shè)置、打印、預(yù)覽以及退出等選項，每個選項對應(yīng)著相應(yīng)的功能。

在查詢設(shè)置菜單下也包含很多選項，其中有電量表盤值、分鐘電量、日電量、月電量、年電量與瞬時量。在以上查詢的開始與結(jié)束時間框中分別編輯相應(yīng)的時間，然后再點(diǎn)擊查詢，即可獲得查詢結(jié)果。

在系統(tǒng)維護(hù)菜單下能夠完成數(shù)據(jù)源的配置工作，在其中的窗日菜單中主要包括兩層，第一層能夠?qū)σ汛蜷_的窗口進(jìn)行垂直排列、層疊、排列圖示以及水平排列等操作，同時還能夠?qū)⑵淙孔钚』６诓藛蔚南聦幽軌蛉匡@示出已打開的窗口名稱，同時借助于鼠標(biāo)點(diǎn)擊進(jìn)入所選擇的對應(yīng)頁面。發(fā)電量分析：在對應(yīng)框中分別輸入始末時間，就能夠進(jìn)入發(fā)電量報表統(tǒng)計表格。然后再點(diǎn)擊主接口窗口上網(wǎng)電量分析就可以看到上網(wǎng)電量報表[2]。

2 電廠端客戶機(jī)

為了幫助運(yùn)行人員更加方便快捷地處理數(shù)據(jù)，為了保障系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全，該公司在電子間設(shè)置了電能量計費(fèi)客戶機(jī)，而這一電廠端客戶機(jī)只能支持?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)的查詢操作，不可以完成系統(tǒng)維護(hù)工作，與此同時，其與電廠端工作站具有一致的查詢方式，比較方便快捷。需要強(qiáng)調(diào)的是，此系統(tǒng)僅僅向運(yùn)行人員開放，并不支持其他人員的使用與操作，大大保證了系統(tǒng)的安全性與可靠性。

3 電能量信息采集終端

該設(shè)備屬于一款電能量遠(yuǎn)方終端，其主要的是對變電站關(guān)日表及發(fā)電廠所共同生成與采集而成計量計費(fèi)信息進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)送以及存儲。其技術(shù)指針以及對應(yīng)的功能可以充分達(dá)到電能量計費(fèi)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)當(dāng)中實現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營的基本目標(biāo)。

3.1 基本組成

此終端能夠與全電子式的智能電度表進(jìn)行通信，從而將電度表生成以及采集得到的計量計費(fèi)信息進(jìn)行收集。而且，其還能夠借助于現(xiàn)有的信息，根據(jù)實際的需求生成能夠滿足計量計費(fèi)系統(tǒng)所需的其他信息。

電能量遠(yuǎn)方終端由多個部分組成，其中包括藍(lán)屏液晶顯示器、電源系統(tǒng)、Ime1586高性能CPU板以及多功能擴(kuò)展基板等等。其中在多功能擴(kuò)展基板上擴(kuò)展了一路工業(yè)級撥號MODEM以及8路RS485串行接口。其屬于為采集終端所專門設(shè)計完成的電路板。而且，此電路板上還集成液晶顯示器以及鍵盤等多個功能部件的輔助電路。在CPU板上設(shè)有32 M內(nèi)存與10BaseT網(wǎng)絡(luò)接口等。電源系統(tǒng)主要包括交直流電源切換系統(tǒng)以及交直流兩用開關(guān)電源。

3.2 基本功能

第一，數(shù)據(jù)采集。借助于RS-485能夠?qū)﹄娔鼙淼碾妷骸⒄聪蛴泄﹄娔芰恳约柏?fù)荷曲線等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行定時采集與存儲。第二，資料存儲。此終端可以根據(jù)多個存儲周期對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。同時還能夠分時段地對電能量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲，其能夠保證在發(fā)生斷電的狀況下確保數(shù)據(jù)在十年的時間內(nèi)不會發(fā)生丟失[3]。第三，數(shù)據(jù)通信。此終端支持三種通信方式，其分別為撥號、網(wǎng)絡(luò)以及專線，這樣就能夠同時的保持與三個主站進(jìn)行通信。而主站與客戶機(jī)主要是選用網(wǎng)絡(luò)通訊方式。第四，安全功能。此終端支持兩級密碼設(shè)置以及權(quán)限管理。這樣可以保證操作的安全性以及合法性。第五，此終端還具有告警、狀態(tài)監(jiān)視以及事項記錄的功能。

3.3 數(shù)據(jù)庫

（1）歷史資料庫。在此終端所設(shè)置的歷史數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，保存著很多歷史記錄，其中包括配置參數(shù)、日負(fù)荷曲線記錄、月負(fù)荷曲線記錄以及操作記錄等等。（2）實時數(shù)據(jù)庫。此終端的實時數(shù)據(jù)庫最多能夠支持64塊電表。而且每一塊電表都對應(yīng)著五張數(shù)據(jù)單，其中分別保存的信息對象為需量、電能量、事件、瞬時量以及電表狀態(tài)。

4 電能表與失壓斷流計時儀

作為電能量計費(fèi)系統(tǒng)的基本構(gòu)成單元，電能表具有舉足輕重的作用。本公司的采集系統(tǒng)表具有多種型號。而一個統(tǒng)計表設(shè)置有多個口，這樣能夠便于在多個不同場合的應(yīng)用。三個通訊口分別為串行通信口、光電通訊卡以及擴(kuò)展口。電壓互感器采用的是電壓安全供電的方式以及輔助電源供電方式，這樣就不需要從PT電壓獲取電量，即使在線路停電的狀況下，電能表也能夠正常地進(jìn)行工作。液晶顯示非常的方便快捷，脈沖輸入/輸出，對于一些非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，例如功能設(shè)置文件等等，能夠多份存貯于閃存當(dāng)中，不需要后備電池，也可以保證其永遠(yuǎn)不會丟失[4]。EDMI電能表的具有兩種多級分權(quán)脈沖輸出方式，其面板上配備了兩個LED發(fā)光二極管，在通常狀況下，其最多能夠支持6個光電藕合脈沖輸出。

該公司配置了全電子失壓斷流計時儀，其能夠?qū)崟r的監(jiān)視電網(wǎng)電流回路以及電壓回路狀況，可以對電網(wǎng)的運(yùn)行狀況給予及時、準(zhǔn)確的判斷，同時將處于故障期間的參數(shù)給予準(zhǔn)確與詳細(xì)的記錄，從而使得供電部門對電網(wǎng)進(jìn)行更加有效的管理，進(jìn)而有效地解決漏計電能的狀況。此儀表在電能計量監(jiān)視過程中發(fā)揮的巨大的作用。

總而言之，自從該公司應(yīng)用電能量計量系統(tǒng)以來，該公司就能夠圍繞電能信息采集終端這一中心更加準(zhǔn)確、及時地采集到機(jī)組考核表以及關(guān)口電能表所對應(yīng)的電能量信息，并將其及時地傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)與省網(wǎng)調(diào)等處，從而為電能表存儲各類的原始電能數(shù)據(jù)，非常的方便快捷。而電能信息采集終端可以實現(xiàn)對電能表運(yùn)行狀態(tài)、電能計量裝置記錄的斷相以及失電事件的信息進(jìn)行采集，而其并不支持對電能表的編寫操作，這樣就可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、公平性，進(jìn)而有效實現(xiàn)公司內(nèi)部自動抄表以及發(fā)電考核等諸多功能。

通過分析系統(tǒng)的運(yùn)行情況可知，應(yīng)用電能量計量系統(tǒng)能夠更加準(zhǔn)確與及時地統(tǒng)計電量數(shù)據(jù)，有效避免人工抄表所產(chǎn)生的誤差，能夠?qū)崟r有效的檢測電能表的運(yùn)行情況，及時的發(fā)現(xiàn)表計計量故障，降低電量損失，減少損耗。電能量計量系統(tǒng)對本公司電能量計量工作的順利進(jìn)行發(fā)揮了巨大的作用，其是促進(jìn)發(fā)電廠不斷發(fā)展的巨大動力。值得在發(fā)電廠中廣泛推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[3] 夏永翔.電能量計量計費(fèi)系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行管理[J].科技信息，2010，12（33）：74-76.

[4] 王勇，楊勁鋒，申妍華.大型供電企業(yè)電能計量自動化系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[J].電測與儀表，2011，9（11）：122-124.