電力自動化系統中電量采集和計量的運用

王維維 張洪麗 孫璐

摘 要：電力建設是我國現代化建設中的重要部分之一，也是人們日常生活、工作的重要保障之一，更是現代文明的重要體現。因此促進電力行業的發展和進步既具有重要性又具有必要性。在電力自動化系統中應用電量采集和計量，有利于進行分時段的自動計算電量并進行對比，計算母線的平衡并分析線損，進而生成自動的報表。有利于降低抄表的失誤和誤差，并對電量的自動采集和計量進行具有科學性和可靠性的管理。

關鍵詞：電量采集；分站系統；主站系統

1 自動電量采集及計量系統結構

1.1 分站系統構成

在分站系統中主要包含電能表、應用軟件、盡心電量采集的終端以及Modem等。首先通過電能表對電流、電壓等數據進行采集，通過計算并處理后在內部存儲器中進行儲存。依據相關的指令，利用RS485接口總線與電量采集終端進行數據的傳送。電量采集的終端集中處理數據，并利用信道將這些數據發送至主站，實現處理數據和儲存數據，計算各個變電廠、出線、地量自動平衡等的電能表數值，從而及時發現電量的異常并啟動報警系統，以便及時解決問題。

在變電站中采集電量的裝置一般是在各采集處理層，各處理層可以單獨成為一個單元，還可以共同組成BIU型分布式的RTU系統。通過該裝置可以對開關線路上的功率、母線平衡、最大需求量以及母線TV短路斷路故障等進行檢測、記錄并啟動報警系統，還可對各站的電能數據進行定時監測或隨時檢測。利用該裝置對發電廠和變電站的電能表進行電能脈沖的采集，根據種類的不同和時間段的不同等進行實時性和歷史性的電能等數據信息的采集和處理。并對電能的各項參數、換表記錄等進行存檔，方便工作人員進行檢測查閱和修改。

1.2 主站系統構成

在電能量自動采集系統中，主站系統占據指揮中心的重要地位，并且負責采集數據和處理數據。由軟件和硬件共同完成其功能，且軟件設備和硬件設備的質量對整體系統的可靠性、穩定性產生直接影響。主站系統可以在進行終端的選擇，并可以與所選擇的的終端進行功能的交換。主站系統主要包括服務器、Modem、數據終端服務器、應用軟件和前置機。應用軟件常采用Microsoftoffice、Visual Basic等，商用數據庫的管理系統則采用SQLServer。

電量采集和計量工作是一個較新型的工作領域且涉及到的專業面較廣，其具有工作量大、工作難度大并具有復雜性，計量點數量大等特點。通常由數十臺的發電機組、多個發電站等構成系統，并依托計算機技術、網絡通信技術通過分布、分層、開放型結構，結合系統的實用性與全面性，使發電站電能的采集、存儲、傳輸、分析、管理等功能得以實現。當前階段主要通過IE瀏覽器對系統采集的各項數據進行瀏覽，并對各機組每天的發電量進行實時的了解。對母線的平衡、線損、電能表的參數等進行全面性的掌握。

1.3 信道

其主信道為數字光纖通道，而其他的如微波通信、市話通信、紅外線通信等作為備用信道，在實際運行中一旦主信道出現故障可及時自動切換成備用信道。通信應滿足電量數據的可靠性較高和較好的抗干擾性等需求，并對如1EC-870～5-102規約等多種終端規約進行支持，對IP、TCP網絡通信的協議也要予以支持。并通過網絡通訊協議同電力市場的考核、結算等系統進行相關的數據通訊。

2 自動電量采集及計量系統功能

2.1 主站系統功能

按模塊化進行主站系統的收集，并將各個模塊按照功能進行劃分。可劃分成控制、數據庫管理、數據處理、報表處理、前置通信與人機對話幾部分。其中該系統的核心使數據庫，并且其他的模塊都需要基于數據庫系統開展工作，其功能主要有以下幾方面：

主站系統可以對旁路進行自動識別。旁路的電能可以自動加入到被代線路但能中，實現旁路電能時標無縫連接被取代的線路電能時標。監控系統對開關、刀閘等的狀態信號進行采集，并由系統進行接收。或有人工設置旁路從而取代以往的操作設備的對象和時間，保障進行替代時正確統計電能。對線路切換時的電揖分流情況進行正確的處理，使數據的準確性、完整性得到有效的保障。

為MIS系統提供接口，便于數據共享，實現局域網程序方式查詢數據和打印報表，通過n瀏覽器查詢分鐘數據、小時數據、日數據和月數據等。

管理和經營人員通過圖形化方式，通過各廠站的一次接線，直觀地查詢各種數據及相應時期比較，如電流、功率、購電量等，并以曲線圖進行分析。

2.2 廠站端系統功能

廠站的電量采集終端通過RS485總線抄錄數據，系統能夠采用完整的商剛數據庫，采集到的數據帶時標存儲，最小時間問隔1分鐘；能夠存儲每犬的電量和表底；能夠存儲每月的電量和表底；能夠存儲每條分路每種時段的用電量；能夠存儲每條分路半小時的用電量；終端電源異常時能夠記錄開始和結束時問。

3 自動電量采集及計量系統的安裝調試

各廠站除具有485接口的電子式相多功能電能表外，其它電子、機械表全部改造成具備485接口的電表并兼容電力部部頒通信協議DL/T645-1997的數據通信協議。在主站端對各J-站的相關參數全部沒備安裝完畢后，分別對各廠站和主站收到的數據與電能袁實際數據進行核對，直到仝部符合要求。經過一個月的試運行，系統各項指標達到了設計要求，方投入正式運行。

4 系統運行要采取的管理制度

各廠站、各級調度應將該系統的運行、維護納入規章制度。禁止在使用非法軟件連接數據庫，修改系統參數和沒置，攔截計算機病：毒對系統的危害。主站可沒置同等級的操作權限，保證系統的安全性，防止非法設置參數，修改原始數據和統模型，保證原始數據永不丟失。對重要信息的操作，系統能將操作內容、時間、結果及操作人員姓名登錄，保存一年的檔案，供查閱或打印。系統中所有的操作必須按進程調度程序投入運行，進程凋度程序可以由操作員經過各自密碼進入，容易地通過人機界面監控、增加、刪除和激活。系統的硬件、軟件設備要便于維護，一般性故障可由工程師、專業技術人員在現場自行處理。軟件留有備份，便于工程師安裝啟動。

5 結束語

自動電量采集和計量系統主要包含主站系統、分站系統和通信信道，在電力自動化的系統中應用電量采集和計量，有利于更好的進行自動采集和管理，從而節省人力、物力和財力，有利于提高生產經營的效率和管理效率與質量。應用自動電量采集和計量系統有利于提高電力系統管理的科學性和可靠性，隨著該系統的發展和不斷完善，可以為電力企業的運營決策提供科學依據，從而使決策更具有可行性和安全性，為電力的交易提供一個更具有精確性的參考標準。促進電力行業的發展，并促進我國經濟的進一步發展。

參考文獻

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