電能量數據實時采集的研究與實踐

梅秋芳

【摘 要】電能量數據如果能夠實現實時采集，不僅能夠減輕電力工作者的負擔，同時還能提高電力企業的經濟效益，這對用電用戶以及電力企業來說都有積極作用。此外，電能量數據實現實時采集，提高了為民服務的質量，從而提高了電力企業在用戶心中的形象。本文首先介紹了電能量數據實時采集的必要性；其次概述了電能量數據采集通道的解決方案；最后探討了主站前置機的通道接入方案，僅供交流使用。

【關鍵詞】電能量；數據實時采集；研究；實踐

有多種方法能夠實現電能量數據的實時采集，比如專用通道的解決方法，這種方法實時性特別強，能夠應用在對電能量數據采集要求特別高的場所，但是其成本過高；除此之外，還可以選擇共用遠動通道的方法，這種方法能夠節約投資以及運行成本，完全可以嘗試著使用。

1.電能量數據實時采集的必要性

目前我國的電能量數據已經實現了實時采集，這是一場中國電力事業的變革，這場變革之后，我國電力部門的工作人員工作量大大減輕，但是其工作質量卻大幅度提高，因此電能量的數據采集對電力企業來說，意義重大，電能量數據能夠實現實時采集的卻非常必要。但是除此之外，其必要性還體現在如下幾方面：

首先，有利于縮短電費結算的時間，傳統的電能量數據的結算需要人工抄表，存在誤差暫且不說，其需要耗費大量的人力物力，其電費結算周期非常長，但是如果電能量實現數據實時采集之后，可以隨時抄表記錄，隨時結算，十分方便，工作人員只要做好相應的操作工作即可；其次，有利于對電網進行集中控制，促進電網資源得到合理的優化配置，以使其供需得到平衡，這對用電用戶以及電力產業來說都十分重要；最后，能夠為用戶提供更加優質的用電服務，電能量數據實現實時采集之后，用戶可以上網查詢自己的用電信息，也可以上網繳費十分方便。

2.電能量數據采集通道的解決方案

2.1專用通道

這種解決方案主要是專用通道和供電企業中廠站端中的采集裝置進行銜接，進而完成電能量的數據采集工作。該種解決方案最大優勢就是實時性強，而且因其實時性高，因此能夠在要求非常高的場合來使用。我國某大型電廠，使用的就這種專用通道方法，不僅解決了傳統的電能量采集的麻煩，結算的也不是十分復雜，該種方法可以將統計、記錄以及相關的結算進行有機結合。但是專用通道方案雖然應用效果非常好，但是需要花費大量的成本，而且對維護的要求非常高，再加之，還需要設計很多種專用的數據采集端口，如果系統需要多個通道，還需要安裝前置機。因此在選擇專門通道的方案之前，應該做好相關的準備工作。

2.2共用遠動通道

在調度中心，各個系統中存在著多個計量關口，這種關口幾乎都具備遠動通道的功能，完全可以實現共用，這樣不僅節省大量的投資，同時運行費用也能夠得到有效的控制。該種解決方案的優勢主要體現在以下兩方面：

一是遠動裝置具備含電能量的作用，現代世界各國幾乎都使用了微機遠動裝置，其能夠遙測電能量，主要是以脈沖的形式進入到該裝置中，這樣無論是電能量數據，還是其他形式的數據都能夠及時的傳送到主站中。從技術角度來講，遠動裝置還應該具備采集電能量的功能，可以實現電能量的實時傳送，但是需要做好的是管理工作。因為電能量是長時間累積的一個過程，因此設備在運行過程中，不能隨意停止。但是遠動裝置的應用，必須要對其進行檢查或者擴容，因此不可避免的會中斷工作，為了保證數據一致，在檢查結束之后，人工應該設置相關數據，能夠保證電能表兩者之間讀書相同，不會出現誤差。

二是專用電能量采集裝置與遠動裝置共用通道為滿足生產管理和電網調度的需求，可以采用遠動設備實時采集傳送電能量數據，但是采用獨立的電能量數據采集裝置，與遠動裝置相互獨立，這樣便于管理，也更能滿足各方用戶獨立監管的要求。該裝置除了可提供通信接口連接專用通道和撥號通道外，還可以提供通信接口與遠動裝置通信口并接，共用遠動通道向主站傳送數據，以滿足調度中心的實時要求。

3.主站前置機的通道接入方案

某省電網調度自動化系統采用電力自動化研究院研制的SD—6000系統。為了取得高的運行率和可靠性，前置部分采用冗余結構。電能量采集備有電話撥號方式作為備用通道。接入前置機的通道有2種：點對點的遠動實時通道和電話撥號通道。電能量數據采集以前者為主，后者為輔。前置機利用遠動通道與遠動裝置通信，采集遠動數據和對廠站進行控制的同時，按設定的周期插入電能量采集的有關命令：

3.1查詢電能量采集裝置內部狀態

該命令可獲得電能量采集裝置的內部配置情況和運行狀態。如容量配置、交直流供電電源狀態、故障信息、事件記錄、實時時鐘以及軟件版本等。

3.2時間同步

采集裝置可以利用站端GPS同步，也可以由主站同步。采用后者時，主站以設定的同步周期，對采集裝置進行周期性同步；同時，采集裝置在返回的數據幀中，除帶有數據抄錄日期、時間外，還在幀末附上當前實時時間。

3.3索取電能量數據

索取電能量數據有多種命令供選擇：“讀凍結電量”、“讀當前電量”、“讀某電量某段時間歷史數據”、“讀若干電量某時刻數據”或“總查詢”命令等。前置機通常可以用“讀若干電量某時刻數據”或“總查詢”命令向采集裝置索取數據。前者讀取一幀特定日期、時間的若干電能表讀數；后者讀取從某一時刻開始相隔規定時間（步長）的若干幀數據。當實時通道中斷，用撥號通道采集數據時，常用“總查詢”命令可以獲得較快的速度。前置機對“最近成功采集電量時間”每分鐘進行一次檢查，與當前時間相比較，若差值達到或超過規定步長，則在遠動信息序列中插入電能量查詢命令。

3.4補采電能量數據

前置機對“最近成功采集電量時間”每分鐘進行一次檢查，與當前時間相比較，若差值超過規定的若干倍步長（因遠動通道故障引起），除了實時通道恢復后予以補采電能量外，同時啟動電話通道用“總查詢”命令補采電能量，直到到達當前該采集的時間點為止。

4.結語

綜上所述，可知對電能量數據實時采集進行研究非常必要，因為這是電力事業發展的必要選擇，盡管電能量的數據采集完全的實現實時性還有一定的困難，但是隨著電力技術的發展，科學研究的深入，定會在全國范圍內使用，待到完全實現實時性數據采集時，電力企業能夠為客戶提供更多更優質的服務，用電安全也能夠得到有效的保證，這對提高我國電力事業在世界市場上的競爭力有著重大的意義。 [科]

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