電能集中管理控制系統概述

劉艷芳

摘 要：社會經濟飛速發展，科學技術日益進步，電力行業也在不斷進行科學進步與技術創新。但現有的電能管理系統發展尚不完全，缺少統一的規劃和標準，使管理人員難以對電能進行科學有效的管理，難以滿足營銷業務應用的需求。為了滿足電力行業發展的需求，各國對電能管理領域的研究及探索一直在進行。文章研究了電能管理控制系統的發展歷史，分析電能管理系統的現狀。針對電能管理系統的三個部分——計量模塊，抄表模塊，數據管理模塊，分別分析了各模塊的基本結構及其在電能管理控制系統中的作用。

關鍵詞：電能質量；電能計量；自動抄表；電能管理

1 引言

1.1 研究的背景

自2011年10月起，我國開展了居民用電服務質量監管的專項行動，一戶一表改造被納入重要的惠民工程之中。此外，我國順應時代潮流，提出節能減排計劃。伴隨這一計劃，階梯電價這一政策逐漸走入了人們的生活之中。在這一大背景下，傳統的電能管理方式——采用機械電能表計量，人工上門抄表，人工管理用電數據，在數據采集的的實時性準確性上存在有明顯缺陷，使得對電能的管理存在很大漏洞，顯然無法適應社會的發展和時代的需求。此時，采用一種現代化的新型電能集中管理控制系統很有必要。

1.2 研究的目的和意義

傳統的人工管理方式，明顯已經很難滿足企業的這一轉變所帶來的全新的需求。為了加強對電能的管理工作，我國的很多電力公司實行電能計算機信息化管理的方式。但傳統的電能計量及管理系統在多數時候僅僅是作為一種簡單的功能模塊工作在電力管理信息系統、電力市場信息技術支持系統等綜合類管理系統中。可見，這類系統具有綜合應用性低、功能單一、缺少工作流程驅動機制的弊端。因此，建立與現代信息技術發展相適應的新型電能管理控制系統成為電力行業快速發展，并對電能進行科學有效管理的重要手段及迫切需求。

2 電能集中管理控制系統的基本結構

一個電能集中管理系統主要分為三個模塊：計量，抄表和數據管理。現代化的電能管理系統，可充分應用現代電子技術，使用先進電子儀器，基本實現無人工參與的自動計量數據，抄表并且處理數據。不僅節省了人力物力，而且還能保證數據處理迅速準確無誤。

電能管理系統的基本結構如圖1所示

2.1 電能計量模塊

電能計量模塊是現代化電能集中管理控制系統實現的基礎。電能計量模塊指可以測量并記錄電量的各種電能計量器具及其輔助設備，包括各種型號的電能表，電壓互感器，電流互感器及計量箱柜等。智能電表是一種新型的全電子式電能表，同時具有數據處理、實時監測、自動控制、信息交互等多種功能。

智能電表代表著未來智能電網智能化終端的的前進發展方向。伴隨著智能電網的逐步建立，電能表的發展必定是以智能化為終極目標。智能電表必定成為覆蓋全球電網的智能化終端。

2.2 自動抄表模塊

抄表模塊是電能集中管理控制系統的中間環節，其主要功能是將計量模塊中的相關數據傳輸到數據管理模塊。伴隨著電能表技術和通訊技術的不斷發展，抄表技術也在不斷的發展之中。

隨著時代發展傳統的電能管理已經被淘汰，逐漸登上歷史舞臺的是自動抄表技術。自動抄表技術AMR（Automatic Meter Reading）指的是使用微電子和計算機網絡技術自動采集并傳輸表計數據，將用戶的用電信息加以綜合處理的系統。

典型的自動抄表技術主要是由前端采集子系統，通信子系統以及中心處理子系統三部分構成。

2.2.1前端采集子系統

電能表位于自動抄表裝置的最前端。電能表采集用戶的用電數據，將其轉化成脈沖輸出，傳遞給數據采集裝置。采集器接收數據后，通過底層通訊網，有序的將這些數據傳送到集中器。集中器將對這些數據進行統計，并最后傳輸到中央數據庫。

2.2.2通信子系統

通信子系統是將數據傳輸到控制中心的系統，是自動抄表技術中的關鍵。根據不同的通信介質，通信子系統可被分為四種：光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸以及低壓電力線載波傳輸。

2.2.3中心處理子系統

中心處理子系統位于自動抄表系統的最上層，主要是由中心處理工作站和相應的軟件構成。經過信道后，用電信息匯集到中心處理子系統。管理人員利用相應的軟件可以對數據進行處理和分析，最后作出相應的信息調節。還可以遠程調控電能表，實時控制用戶的用電情況，如對用戶進行停電操作等。

2.3數據管理模塊

數據管理模塊位于整個電能管理系統的后方，是電能管理系統最終的數據處理平臺。數據管理模塊直接面向管理人員，由管理人員操作，利用計算機的硬件和軟件技術對采集來的數據進行有效存儲、處理及應用。

一個典型的數據管理模塊應該包括以下幾個方面：

（1）抄表數據導入部分：雖然現在已基本實現了自動抄表，但為避免發生意外情況，抄表數據導入單元應同時具有智能導入和人工輸入數據單元。而進行數據處理單元應具備串行，網絡以及電話線通信接口。

（2）用戶電表管理部分：管理用戶的電表信息，包括電能表表號，用戶信息，用電量及費用的管理等各類信息。

（3）電能數據處理和用電控制部分：匯總采集來的數據并對其進行分析，實時控制居民用戶的用電情況，如通過操作對其進行停送電等。

（4）數據管理部分：管理數據的輸入和輸出。如電能表的參數、自動抄表線路的各種數據的輸入，用電量統計、用電費用清單等各個數據信息報表輸出。

（5）數據存儲部分：存儲該裝置采集并處理的各種數據進行，將其長久保存。

3 本文總結

文章針對電能集中管理控制系統，對國內外電能集中管理控制系統的發展現狀進行分析，從該系統的三個模塊——計量模塊，抄表模塊和數據管理模塊出發進行了分析研究。也發現了目前的電能集中管理控制系統仍存在些許問題：一是該系統三個模塊系統內部標準各不相同，系統間相互通信的標準各不相同。而這導致的結果就是依據不同標準設計出來的產品間要實現互換功能存在很大困難，將其實施的成本較高、阻力較大；二是由于種種原因，現在還不能立刻就淘汰傳統的電能管理系統，因此新型的現代化電能管理控制系統的實行還必須同時與傳統相兼容，兼容的實現過程比較復雜。因此若想推行新型現代化電能集中管理控制系統必須徐徐圖之。使其逐漸標準化、高效化。

對電能管理系統的研究與改善仍需不斷進行。國民經濟與生活水平的提高使得對電能管理系統的要求不斷提高，電能管理系統趨向于標準化。只要在我們的努力下，即可以保證現代化電能管理系統早日面世，應用于現代電力行業發展。

參考文獻

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