電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局 徐振中

電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局 徐振中

隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用戶的數(shù)量也逐漸增多，在傳統(tǒng)的通信技術(shù)下，由于各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的獨(dú)立，導(dǎo)致信息不能實(shí)現(xiàn)共享。伴隨軟件技術(shù)和通信技術(shù)的不斷推陳出新，使得電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)逐漸變成現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化、智能化，是大數(shù)據(jù)時(shí)代下的基本要求。電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，為電力市場(chǎng)的不斷拓展作出了巨大貢獻(xiàn)。本文就針對(duì)電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用進(jìn)行了探討和研究。

電網(wǎng)；計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)；建設(shè)；應(yīng)用

按照統(tǒng)一的電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)原則，東莞供電局對(duì)現(xiàn)有的配電計(jì)量子系統(tǒng)、負(fù)荷管理子系統(tǒng)等進(jìn)行了系統(tǒng)性的整合。各類自動(dòng)化管理的終端都進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)據(jù)的管理遵循統(tǒng)一搜集、統(tǒng)一儲(chǔ)存和統(tǒng)一分析的方法，進(jìn)而建立電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有十分強(qiáng)大的功能，其在信息采集、在線監(jiān)控等領(lǐng)域的應(yīng)用大幅提升了企業(yè)管理決策的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，促進(jìn)了企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

一、電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)

（一）系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，是一項(xiàng)專業(yè)要求較高的工作，該系統(tǒng)的主要功能是對(duì)廠站、配網(wǎng)等方面的業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)收集有關(guān)電能傳輸及使用的數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)量之廣，幾乎涵蓋從營(yíng)銷系統(tǒng)到檔案資料的各類數(shù)據(jù)信息，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)采集的原始數(shù)據(jù)可通過(guò)CDMA/GPRS等網(wǎng)絡(luò)獲取，每天采集的數(shù)據(jù)量大多以TB為單位進(jìn)行存儲(chǔ)，每次采集間隔的時(shí)間大約為15分鐘。為了確保系統(tǒng)的整體性能，杜絕系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)服務(wù)中止現(xiàn)象，在對(duì)其總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用J2EE技術(shù)，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖

1.硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要由DS4800磁盤(pán)陣列和2臺(tái)IBM P6 550主服務(wù)器組成，為了確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和操作系統(tǒng)都利用比較成熟的平臺(tái)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要采用的是Sybase15.0數(shù)據(jù)庫(kù)，操作系統(tǒng)大多采用的是IBMAIX系統(tǒng)，分布式應(yīng)用軟件是系統(tǒng)平臺(tái)的支撐環(huán)境。該系統(tǒng)的業(yè)務(wù)平臺(tái)主要采用的是三層體系結(jié)構(gòu)，WEB服務(wù)器中只包含1臺(tái)服務(wù)器，前置服務(wù)器由2臺(tái)負(fù)控采集、3臺(tái)終端采集、2臺(tái)變電站采集和1臺(tái)配變終端采集組成，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)交換機(jī)形成千兆的以太網(wǎng)，這就保證了計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定速度，進(jìn)而達(dá)到運(yùn)行要求。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的選擇

對(duì)于電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性非常重要，只有確保信息的實(shí)時(shí)性，才能對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的后期處理。在選擇數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的時(shí)候，應(yīng)遵循負(fù)載均衡的設(shè)計(jì)原則，采用2臺(tái)具有對(duì)外服務(wù)功能的Sybase15.0數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行搭建。

（二）計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的組成

計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)主要可分為三個(gè)部分、四個(gè)系統(tǒng)，其中，三個(gè)部分指的是通信信道、計(jì)量自動(dòng)化終端和主站，四個(gè)系統(tǒng)指的是大客戶負(fù)荷管理系統(tǒng)、電能計(jì)量遙測(cè)系統(tǒng)、集抄系統(tǒng)和配變計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。自動(dòng)化系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，綜合了現(xiàn)代化技術(shù)的各項(xiàng)功能，包括電子信息技術(shù)功能、計(jì)算機(jī)功能和多媒體網(wǎng)絡(luò)通信功能等，這就解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)在遠(yuǎn)程抄表方面遇到的問(wèn)題。在發(fā)電、供電、配電的整個(gè)過(guò)程中，電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，基本上實(shí)現(xiàn)了變電站對(duì)用戶的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和采集的作用。以下是對(duì)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)三個(gè)組成部分的具體介紹：

1.通信信道

通信信道是電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，比較常見(jiàn)的通信信道主要包括GPRS、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、電話撥號(hào)等。通過(guò)這些通信信道，可以實(shí)現(xiàn)主站和終端之間數(shù)據(jù)信息的交互。

2.計(jì)量自動(dòng)化終端

計(jì)量自動(dòng)化終端的類型多種多樣，根據(jù)其應(yīng)用場(chǎng)所的不同，主要可將其分為負(fù)荷管理終端、電能采集終端、配電監(jiān)測(cè)終端和低壓集抄終端等基本類型。電網(wǎng)的計(jì)量自動(dòng)化終端，主要功能是對(duì)所有計(jì)量點(diǎn)的信息管理、傳輸和執(zhí)行。

3.主站

主站是計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的核心部分，它主要由通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，利用通信信道，例如，GPRS、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)等，可對(duì)所需信息進(jìn)行采集、分析。通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括接口服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、交換機(jī)、防火墻等，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)則主要由系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、平臺(tái)軟件等構(gòu)成。

（三）計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)性能要求

1.安全性

安全建設(shè)是電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，基于系統(tǒng)的開(kāi)放性特點(diǎn)，在進(jìn)行安全設(shè)計(jì)的時(shí)候必須做到全方位、多層次，充分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用系統(tǒng)以及各終端的安全目標(biāo)，對(duì)于各類機(jī)密數(shù)據(jù)信息，應(yīng)確保不被非法用戶竊取。

2.可擴(kuò)展性

計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的可擴(kuò)展性功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一是數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)展性，由于數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢(shì)，因此，數(shù)據(jù)庫(kù)必須具備一定的擴(kuò)展功能，這樣才能為系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)量的擴(kuò)展做準(zhǔn)備。第二是硬件資源的擴(kuò)展性，也就是說(shuō)系統(tǒng)的各種硬件設(shè)備必須在容量、處理能力方面具備相應(yīng)的擴(kuò)展能力。第三是應(yīng)用功能的擴(kuò)展，應(yīng)確保系統(tǒng)能在不改變?cè)屑軜?gòu)的條件下實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能的擴(kuò)充。

二、電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）在客戶服務(wù)工作領(lǐng)域的應(yīng)用

近幾年，伴隨電力科技的迅猛發(fā)展，我國(guó)各地區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)都得到進(jìn)一步完善，但仍有部分地區(qū)存在局部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理的問(wèn)題，這對(duì)電力設(shè)備的正常運(yùn)行造成了一定程度的影響，導(dǎo)致電力設(shè)備運(yùn)行效率大幅下降，電力供求之間的矛盾日益突出。在電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用之后，能夠滿足較大的電力需求，并對(duì)用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使工作效率得到有效提升。同時(shí)，運(yùn)用電量自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)供電管理系統(tǒng)和終端之間的相互連接，對(duì)限電用戶的相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，進(jìn)而確保供電的可靠性。

（二）計(jì)量管理和用電檢查的應(yīng)用

電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)在計(jì)量管理和用電檢查方面的應(yīng)用，發(fā)揮著重要作用。在計(jì)量管理方面，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)主要用于對(duì)故障的處理，首先分析采集的歷史數(shù)據(jù)，找出導(dǎo)致故障的原因，為故障的解決提供相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)依據(jù)，進(jìn)而降低用戶和供電企業(yè)之間出現(xiàn)矛盾的幾率，確保企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在用電檢查方面，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，能有效查處違規(guī)用電的行為，從而保障我國(guó)國(guó)有資產(chǎn)的安全。同時(shí)，該系統(tǒng)還能通過(guò)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)一些專項(xiàng)用電進(jìn)行監(jiān)察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電過(guò)程中的不合法、不合規(guī)問(wèn)題，這樣既能避免工作人員趕到現(xiàn)場(chǎng)而浪費(fèi)不必要的時(shí)間和金錢(qián)，起到節(jié)約成本的作用；同時(shí)還能對(duì)重點(diǎn)監(jiān)察地段進(jìn)行準(zhǔn)確定位，避免工作的盲目性，進(jìn)而促進(jìn)工作質(zhì)量的提升。

（三）電能監(jiān)控和負(fù)荷控制的應(yīng)用

自2004年起，東莞市的年供電量已經(jīng)超過(guò)100億千瓦時(shí)。2012年，東莞電網(wǎng)基本實(shí)現(xiàn)了三個(gè)超越：第一，客戶數(shù)量超過(guò)100萬(wàn)戶，高達(dá)105萬(wàn)戶；第二，供電量超過(guò)200億千瓦時(shí)，高達(dá)203.6千瓦時(shí)；第三，最高日負(fù)荷超過(guò)400萬(wàn)千瓦，高達(dá)402千瓦。而且，供電量和最高日負(fù)荷在2012年之后，依然保持上升的趨勢(shì)。由于較高的供電量和負(fù)荷，電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障的幾率也會(huì)增大，而電量自動(dòng)化系統(tǒng)在電能監(jiān)控和負(fù)荷控制方面的應(yīng)用，能全方位監(jiān)控電量的變化，并采集相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。通過(guò)遠(yuǎn)程控制的技術(shù)方法，系統(tǒng)能自動(dòng)下發(fā)限電控制命令到控制終端，從而達(dá)到降低用電負(fù)荷的目的，維護(hù)電網(wǎng)的健康有序運(yùn)行。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)專業(yè)性、系統(tǒng)性的工作。在建設(shè)過(guò)程中，必須對(duì)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的選擇等。同時(shí)，還應(yīng)考慮到系統(tǒng)的性能要求，保證系統(tǒng)的安全性和可擴(kuò)展性。只有建立一個(gè)科學(xué)實(shí)用的電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)，才能確保其實(shí)際應(yīng)用效果，進(jìn)而促進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目“無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)急通信領(lǐng)域的組網(wǎng)應(yīng)用研究”。