變電站關口電能采集管理系統的應用分析

張宏琴

摘要：隨著科學技術和經濟的發展，電力部門逐漸淘汰傳統費時費力的人工電量采集方式。而供電關口的電能量采集方式的出現適應了社會的發展，對于整個電量采集和計費的自動化進程有著重要的意義。本文以某變電站為例，探討了電能采集系統的構成及其特點，論述其在某變電站的實際應用。

關鍵詞：變電站；關口；電能采集管理系統；應用

傳統的電量采集方式主要是進行人工抄表上報關口的電量，這種落后的方式帶來的問題非常多，如出現人為誤差、工作量較大、工作時間長等。影響了變電站的經濟效益和發展，為了改善這樣的現狀，某變電站進行關口電能采集管理裝置的改造，實現電力計量管理的自動化和信息化。

一、電能采集管理系統的構成和特征

關口電能采集管理系統是電力部門用于電量的計量以及電費的核算的自動化工具。在某變電站中，關口電能采集系統由數據采集處理系統以及關口表兩部分組成。其系統結構如下圖所示：

圖一：某變電站關口電能采集管理系統結構圖

1、關口表 某變電站所采用的是蘭吉爾公司出廠的型號為ZMQ202C.6R4ZF6的電能表，精度相對來說比較高。擁有關口計量點10個，利用主表和副表配合進行電能的計量。電表主要有如下性能：電壓為57.7v，頻率是50hz，電流為5A，過載率采用電能表默認的120%；電能表采用三相四線的接線方式；精度在有功時0.2s/0.5s，在無功時為1.0s/0.5s；表內配備有超級電容，擁有停電仍然可以抄表的功能；擁有對電壓、頻率、電流以及線路的功率進行監測和警告的功能；記錄時間的功能，可以記錄包括單相或者三相的有流無壓以及缺失事件、或者是丟失輔助電源等在內的96種事件；擁有可以用于測試電表誤差的LED燈；擁有通信功能，多個通信口可以選配各種網絡接口，為電量的遠程管理系統提供所需的技術以及通信規約；有強大的存儲功能，對相關的編程數據、電量數據可以進行永久性的保存；設定安全權限的功能，硬件和軟件部分分別可以設定3和16個等級的權限；擁有當地顯示的功能，整數可達8位數，小數點以后達到4位。

2、電能采集管理系統 某變電站采用的電能管理系統為MPTMS-U，主要采用網絡直采表的方式進行關口電能以及非電能信息的接入。該系統擁有穩定性好、可靠性高、維護方便以及可擴展的優點，其性能主要有：為系統提供標準的通信協議；不管任何情況下，系統操作都是符合規范的，絕不影響電網的安全；提供相應的基本函數和網絡調用接口；只有系統的管理員能夠進行權限設置，普通操作人員必須按照權限進行操作，保證系統的安全性；關口電量數據的定時采集完成率可以達到100%；擁有省級模塊，在升級時不影響系統的正常運行且升級過程簡單。

二、變電站關口電能采集管理系統的應用

（一）數據采集服務子系統

該系統主要以各種通信方式和終端相連，按照既定的規約對數據實施初步的解析和分析處理。數據采集子系統的硬件設備包括采集服務設備、軟件設備、通信接入器、通信規約的解析軟件以及收集和整理數據的相關軟件等。

（二）數據應用服務子系統

服務子系統的應用方式是將數據進行封裝發布，提供網絡開放的接入方式，只要連上網絡得到授權就可以通過系統使用相關的數據。在遇到故障時可以保證設備的可靠性，及時進行轉移。

數據校驗模塊：數據校驗模塊應用于系統中對數據進行處理和校驗，以保證數據的精確與完整。使用雙表核對以及利用EMS的采集獲取的功率值進行電量變化數據的校驗和核對，在發現錯誤或者出現誤差的情況下及時發出警告。

統計缺失的數據：統計每個電表的數據缺失狀況，并對獲取的數據進行存儲。當缺失的數據被采集，那么系統及時的刪除對應的數據。

計算電量模塊：計算每個小時的計量點中包含正反向有功、以及正反向無功的電量。將統計得出的參數進行曲線顯示，間隔時間可以手動設置。計算過程中需要使用的有：TV的參數值、TA的參數值、電表小數位等信息。

計算每日電量：對每個計量點的如電量進行計算，和小時電量一樣包括正反向有功、正反向無功以及每日的分時電量。為了保證數據的精確性和完整性，減少重復讀取現象的發生，采用區域搜索的方法進行周期采集：

檢索獲取的最大值Tmax和最小值Tmin，當最大值與最小值不相同時；采集最大值和最小值區間內的數據；將最后一次采集的值記錄為最大值。（如圖二所示）

圖二：數據庫表的數據分布圖

表計回0：表計回0的情況出現時，對計算模塊實施特別處理以防止電量的計算出錯。表計回0時，要著重對回0的真實和有效性進行判斷，因為在某些裝置當中，可能出現由于硬件原因導致的虛假回0現象。

換表的處理：授權用戶根據實際情況對業務流程進行更換，可以實施向導式操作方式。在更新時，用戶錄入新舊兩種表底數據、換表的起止時間以及在換表期間所丟失的總電量。

對數據進行修改：出現表底值和相關的數據錯誤時，使用人工置數的方式對數據進行修改，修改完成后系統會自動生成修改日志進行記錄。同樣的方式實現對公式計算結果的修改。

報表的服務：該模塊可以自動生成報表，相應的工作站接收到信息數據之后會將形成的報表進行存儲歸類處理。當出現報表上傳失敗的情況下需要重試，在多次失敗后則發出警告，如下圖。

圖三：報表的生成圖

變電站在應用關口電能采集管理系統的過程中，沒有出現過死機、故障以及異常的情況，系統的運行十分穩定。準確的實現了關口電量數據的采集、分析、處理以及存儲和報表的的過程，所生成的報表數據十分準確，誤差也一直在可控范圍之中；報警的模塊運行也十分穩定，能夠準確的監測電表發生的故障，及時的進行開關量的輸出處理，形成蜂鳴或者是LED燈閃的效果，報警性能十分優越；報表可以在變電站的網上進行查詢，信息及時完整，電量缺失的情況非常直觀的表現在其中。可以由此進行追補處理，提高了工作效率，減少了工作風險的發生。

結束語

隨著國家經濟的增長，用電負荷也在不斷的增加，通過某變電站的關口電能采集管理系統的運營可以及時的查詢，可以發現電量的丟失，進行排查處理。在保證變電站的穩定運行和經濟效益不受損失的基礎上還能實現電力工作的科學化和信息化管理，使電力計量工作向自動化邁進，為人民提供更安全更高效的電能，最終實現經濟效益與社會效益的雙贏。

參考文獻：

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