關于電能量采集系統(tǒng)的應用研究

李軍 國網(wǎng)江西省電力公司吉安供電分公司

關于電能量采集系統(tǒng)的應用研究

李軍 國網(wǎng)江西省電力公司吉安供電分公司

本文對電能量采控系統(tǒng)的三部分組成部分：主站系統(tǒng)、信道和采集終端分別進行了相關介紹。最后結合現(xiàn)場實際運行情況對電能量采控平臺的主要功能進行了說明。

電能量采集系統(tǒng) 主站平臺 信道 采集終端

一、市公司電能量采集系統(tǒng)的現(xiàn)狀

目前市公司采集系統(tǒng)覆蓋用戶分散、覆蓋率低，技術標準差異大，功能相對簡單，滿足不了電力公司規(guī)范電能采控平臺應用的需求，難以支撐營銷服務的開展。特別是近年來公司上下強化集約化經(jīng)營、精細化管理的工作力度，迫切需要建設一套高效、集約的電能量信息采集系統(tǒng)和規(guī)范的運行管理體系。由于缺乏統(tǒng)一、完善的技術標準與規(guī)范，用電信息采集系統(tǒng)存在設備制造廠家各自為陣，產品功能重復、各類通訊規(guī)約五花八門等現(xiàn)象。一方面增加了公司電能量信息采集系統(tǒng)建設投入，另一方面阻礙了用電信息采集統(tǒng)一平臺的建設，影響了用電信息采集與運行管理工作的長期發(fā)展。同時，隨著電能量信息采集系統(tǒng)功能的拓展和各項應用的深入，現(xiàn)有的運行管理規(guī)范已難以適應當前的需要，需要繼續(xù)進行補充、完善。

二、地區(qū)電能量采集系統(tǒng)的設計方案

地區(qū)設計的電能量采集系統(tǒng)采用分布對象技術和多層分布式事務處理結構，主要以Web為表現(xiàn)形式，利于多部門人員參與系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理，以提高總體性能，降低數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡的負擔，實現(xiàn)全分布結構，適于網(wǎng)上隨意的部署應用，從而提供較強的伸縮性、適用性和安全性。

本項目的電能信息采集系統(tǒng)主要由主站系統(tǒng)、信道和采集終端三部分組成。主站系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的管理中樞，由其實現(xiàn)命令下發(fā)、終端管理、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)維護、外部接口等功能。信道用來實現(xiàn)主站和電能信息采集終端之間通信連接，信道如果有問題，那么實現(xiàn)主站對終端的管理就無從談起。電能信息采集終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、凍結數(shù)據(jù)的上報和主臺下發(fā)命令的執(zhí)行。

（一）采集系統(tǒng)主站。主站系統(tǒng)是電能信息采集系統(tǒng)的指揮中心，同時又是數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理中心。主站系統(tǒng)功能是由硬件和軟件共同完成的，所以主站的硬件設備及軟件系統(tǒng)的質量將直接決定系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

采集系統(tǒng)主站是具有選擇終端并與終端進行信息交換功能的計算機系統(tǒng)設備。在電能量采控平臺系統(tǒng)中，主站包括前置機、應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和采控管理軟件四個部分。

前置機：直接和終端進行通信的部分，主站可通過前置機采集到終端運行工況、控制狀態(tài)、開關狀態(tài)、電能表運行工況等信息；

應用服務器：接收來自web服務器的請求，生成相應格式的web頁面，并將結果信息傳送到網(wǎng)關服務器；

數(shù)據(jù)庫服務器：保存所有電量、遙測、遙信、統(tǒng)計、計算數(shù)據(jù)，對相應的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，并進行數(shù)據(jù)的冗余備份，保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性和一致性；

采控管理軟件：具有強大的功能和性能，負責整個系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)（包括前置服務器獲取的變電站電量數(shù)據(jù)、網(wǎng)關服務器從SCADA、負荷管理系統(tǒng)、用電營銷系統(tǒng)獲取的負荷和電量數(shù)據(jù)）處理、計算、統(tǒng)計、報表等應用功能的生成、重組和擴展，同時包含整個系統(tǒng)的統(tǒng)一管理（網(wǎng)絡管理、用戶管理、安全性管理和系統(tǒng)護）。

（二）采集系統(tǒng)信道

電能信息采集系統(tǒng)通信信道是連接主站系統(tǒng)和現(xiàn)場采集終端之間的信息通道，要求其穩(wěn)定地構建起系統(tǒng)主站、采集傳輸終端、電能表之間的通信連接，確保采集終端實時、準確地響應主站系統(tǒng)命令。隨著電能信息采集系統(tǒng)網(wǎng)絡技術的完善，通信技術的日趨成熟，可用的通信信道也得到了迅速發(fā)展。

（三）采集系統(tǒng)終端。電能信息采控終端（ERTU）是裝在用戶端受主站監(jiān)視和控制的，負責各信息采集點的電能信息的采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)傳輸以及執(zhí)行或轉發(fā)主站下發(fā)的控制命令的設備，是電能信息采控系統(tǒng)的重要組成部分。采控終端主要有四種：公變終端、專變終端、大客戶終端、變電站終端。采集系統(tǒng)終端采集所有電能表的數(shù)據(jù)，并進行存儲，接受主站數(shù)據(jù)上報的請求，轉發(fā)主站給采集終端或電能表的命令。

三、電能量采集系統(tǒng)的作用

電能量采集系統(tǒng)的工作流程可歸納為：采集系統(tǒng)主站中的前置機通過采集系統(tǒng)息道獲取廠站終端電量采集裝置的數(shù)據(jù)、SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；采控管理軟件對這些數(shù)據(jù)進行過濾、統(tǒng)計、計算、分析，并生成控制命令；所有數(shù)據(jù)均保存在數(shù)據(jù)庫服務器中。系統(tǒng)用戶在客戶瀏覽器瀏覽網(wǎng)頁，通過HTTP協(xié)議及Activex控件向Web服務器發(fā)出各種請求，Web服務器分析客戶提交的HTTP請求，通過ADO接口從數(shù)據(jù)庫服務器獲取數(shù)據(jù)生成網(wǎng)頁，然后將生成的網(wǎng)頁以HTML代碼形式傳遞給客戶端瀏覽器，用戶的所有操作可全部在瀏覽器中完成。

電能量采集系統(tǒng)的主要功能如下所示：（1）用戶管理功能：系統(tǒng)設有超級用戶、報表定義用戶、數(shù)據(jù)管理用戶和一般用戶，根據(jù)用戶種類的不同，設置不同的權限進行管理。（2）曲線功能：系統(tǒng)提供強大的一次接線圖編輯工具，能實現(xiàn)圖形的在線編輯，具有方便、靈活、豐富的圖元編輯功能，支持圖元的塊定義、拷貝、移動、刪除和塊讀入、存盤功能，并可將繪制好的圖形方便地嵌入到其他應用程序中。一次接線圖畫面支持選擇、平移、縮放、導航等功能。（3）報表管理功能：系統(tǒng)報表集成Excel報表工具，編輯定義功能強，制表方便，有預覽功能，報表結構、數(shù)據(jù)可在線修改；可生成各類日、月、季、年的統(tǒng)計和分析報表；報表打印可自動打印或召喚打印。（4）控制管理功能：根據(jù)有序用電方案管理或安全生產管理要求，編制限電控制方案，對電力用戶的用電負荷進行有序控制，并可對重要用戶采取保電措施。（5）數(shù)據(jù)管理功能：主要是對采集信息進行負荷分析、電量分析、電能質量分析、線損統(tǒng)計等數(shù)據(jù)分析。

四、結束語

電能采集信息技術的迅速發(fā)展，廣大用戶的逐步認可，以及應用市場的逐漸成熟，使社會的依存度逐漸提高。同時，借助先進通信、遙測、傳感技術的不斷發(fā)展，未來的遠程電量信息采集系統(tǒng)服務必將會更加完善，功能必將會更加強大，將會給人們的日常生活和社會諸方面的協(xié)調配合帶來切實的方便，并成為推社會經(jīng)濟發(fā)展、文明發(fā)展的強有力的現(xiàn)代化工具。

［1］黃新民.電能量采集系統(tǒng)在電網(wǎng)中的應用［J］.自動化技術與應用，2015，25（4）.

［2］龍平，唐小梅. 電能量采集系統(tǒng)信息集成與功能擴展應用［J］.科技與創(chuàng)新，2014，1