电能量计量系统在发电厂的应用

梁丹

为了实现发电厂对电能量的自动抄表、计量结算与发电考核等功能。本文以大唐韩城第二发电有限责任公司安装一套电量自动计量系统，通过该系统，电量数据既可以远传至省调计量计费系统主站，又可以传输至电厂小主站和电厂办公自动化系统，为电厂和省网调提供及时、准确、可靠、一致的电量数据。实时在线监测，方便快捷。

大唐韩城第二发电有限责任公司属于2004年至2008年建600MW大型机组，8条330KV出线为适应市场需要，实现发电厂对电能量的自动抄表、计量结算与发电考核等功能，公司配置一套由西安思安公司产电能量计费系统。该系统主要由电厂端工作站、客户机、电能量信息采集终端、表计失压断流计时仪组成。

一、电厂端工作站

电厂端工作站实现数据的查询、维护、统计分析。工作站采用前台处理程序和后台处理程序，它是基于SQLServer数据库的应用。

工作站工控机与电能量信息采集终端采用485线通讯连接。首先在工作站计算机上进行前台和后台运行程序的安装，并进行数据源的配置。安装完成后，桌面上会生成一个前置机系统的快捷方式，而且程序菜单上会生成菜单，分别包含前置机系统，软件狗。后台程序安装完成后菜单中也分别会增加后台查询软件的快捷方式。另外还有一个数据配置系统的快捷方式。首先启动数据配置系统，对数据采集通道、采集点、计量点、采集点调度方案、分时方案、计量点的分时方案、计划电量、初始底度、采集进度管理、数据查询设置进行配置。配置完成后，就可运行前台和后台程序。在主站除正常的更换表扩建系统配置外，更主要的工作就是数据查询系统。

点击进入数据查询系统， 主界面非常友好。有文件、查询设置、系统维护、窗口、帮助菜单。

在文件菜单下可以点击即进入主界面有打印设置：对打印机配置进行设置（与WINDOWS打印设置相同）；预览：对要打印的数据和图表打印预览；打印：打印当前页，数据和图表；退出：退出数据查询系统

在查询设置菜单下有电量表盘值：当进行数据查询时显示的是一个时间段内每隔5分钟电量表盘的值；分钟电量：当进行数据查询时显示的是一个时间段内每分钟电量值；日电量：当进行数据查询时显示的是一个时间段内每日电量值；月电量：当进行数据查询时显示的是一个时间段内每月电量值；年电量：当进行数据查询时显示的是一个时间段内每年电量值；瞬时量：当进行数据查询时显示的是一个时间段内每隔5分钟的瞬时电量和三相电压、电流瞬时值。以上查询在开始时间和截止时间框内编辑时间，然后点击查询，就可得到查询结果。

在系统维护菜单下可以进行数据源配置。窗口菜单，此菜单包括两层。第一层可将已经打开的窗口层叠、水平排列、垂直排列、排列图标，并可以全部最小化。菜单下层显示的是已经打开的窗口名称，并可通过鼠标点击进入所选页面。其中包括一次系统图、在一次图可以显示当日次线路上输出的有功电量（上）和无功电量（下）的表盘值。发电量分析，输入开始时间和结束时间，进入发电量报表统计表格、点击主界面窗口上网电量分析进入上网电量报表。点击图表分析进入图表界面，显示有柱形图、波形图显示。

二、电厂端客户机

为了系统安全和运行人员处理数据方便，在电子间设有电能量计费，此客户机仅用于数据系统查询，不能进行系统维护。查询方式与电厂端工作站方式相同。该系统面向运行人员开放。

三、电能量信息采集终端

本设备是由西安思安信息科技股份有限公司设计的一款电能量远方终端，用于采集、存储和转送发电厂与变电站关口表采集和生成的计量计费信息。终端的功能和技术指标完全满足电能量计费系统在电力系统商业化运营方面的要求。

1.电能量远方终端组成。该终端通过与全电子式的智能电度表通信，收集电度表采集和生成的计量计费信息；同时根据需求在现有信息的基础上生成计量计费系统所需要的其他信息。本终端支持通过拨号、专线、网络等媒介与计量计费主系统通信，上报所采集和生成的的计量计费信息。此外，也可以充当其它电力自动化系统的智能电气设备，以便这些系统可以共享本装置所采集的计量信息。

终端上设计有10～12个RS-232/485串行接口，可以接入64块电度表，并同时与多种不同的智能电度表通信。终端上设计有大容量的非易失性存储器，可以长时间地保存历史信息（如：负荷曲线、告警信息等）。

电能量远方终端由Intel586高性能CPU板、5英寸蓝屏液晶显示器、薄膜键盘、状态指示板、多功能扩展基板以及电源系统等部分组成。其中CPU板上集成有32M内存、DOC2000固态盘和10BaseT网络接口等。电源系统由交直流两用开关电源和交直流电源切换系统两部分组成。多功能扩展基板是专门为采集终端设计的一块电路板，板上扩展了8路RS485串行接口和一路工业级拨号MODEM。与此同时，键盘、液晶显示器等功能部件的辅助电路也集成在该板上。

终端的接口包括COM1、COM2、Ethernet和RS485接线端子。

2.电能量远方终端的功能。①数据采集。通过RS-485定时采集电能表的各项数据（如正反向有功、无功电能量、需量、电压、电流、事项记录、负荷曲线等）并存储。②数据存储。数据按多个存储周期存储数据，并具有分时段（即按尖、峰、谷、平不同时段）存储电能量数据信息的功能。在断电情况下保证数据10年不丢失。 ③数据通信。可通过拨号、专线、网络等三种通信方式同时与三个主站通信。我公司SIS系统与主站系统用485口通讯，与省网调采用网络通讯。主站与客户机采用网络通讯。④状态监视、事项记录及告警。 ⑤安全功能，具有两级密码设置和权限管理，防止非法操作。

3.电能量远方终端的数据库：①实时数据库。电能量远方终端的实时数据库按电表组织，最多支持64块电表。 每块电表设计有5张数据表，分别保存电能量、瞬时量、需量、电表状态和事件等信息对象。②历史数据库。采集终端的历史数据库中保存的记录包括负荷曲线记录（分钟电量）、日负荷曲线记录（日冻结数据）、月负荷曲线记录（月冻结数据）、操作记录和配置参数等。

4.配置参数保存用户设置的配置参数。配置菜单包括四个菜单项：通信配置、曲线配置、网络配置和键盘选择。

状态菜单包括四个菜单项：瞬时量、有功电量、无功电量和电表状态。

事件菜单包括三个菜单项：操作记录、越限记录和事件记录。

操作菜单包括四个菜单项：用户登录、更新口令、设定时间和通信报文。

四、电能表与失压断流计时仪

电能表是构成电能量计费系统最基本的单元。本公司采集系统表计有三种型号，均由红相厂家生产。一期除2号厂高变为MK6E其余均为MK3E，二期关口为MK6E其余均为DTSD3000。一表多口，方便各种场合运用。第一个是串行通讯口，第二个通讯口是光电通讯口，采用卡式，第三个通讯口为扩展口。电压互感器电压全供电方式。同时还有辅助电源供电方式，不从PT电压取电，由辅助电源提供电能表工作电源，线路停电也不影响电能表工作。液晶显示灵活方便， 脉冲输入/输出，重要设置参数如校验数据、功能设置文件、电量等关键数据多份存贮于闪存（Flash RAM），永不丢失，无须电池后备。EDMI电能表采用了多级分权安脉冲输出有两种方式，面板上有两个LED发光二极管，电能表上最多有6个光电耦合脉冲输出。

公司配置JSY-3BT型系列全电子失压断流计时仪通过对电网电压回路、电流回路进行监视，能准确判断电网运行状态，并详细记录其处于故障期间的各种参数，以便供电部门对电网进行管理，追补人为的或非人为的漏计电能，是理想的电能计量监视仪表。

公司电能量计量系统应用以来，以电能信息采集终端为中心，采集关口电能表，机组考核表电能量信息，向主站系统、省网调、厂区SIS系统传输电能信息，通讯协议满国家和行业标准，采集的电能信息为电能表保存的各种原始电能数据的拷贝。电能量采集终端采集的数据类型包括正反向有功、正反向无功、分时电量、最大需量、日期、时间、功率因数、频率等电能交易结算所需的原始基础数据。采集的数据为各种电能数据为带时标的电能表底码值。电能信息采集终端能采集电能计量装置记录的失电、断相事件和电能表其他运行状态信息，不能对电能表进行写操作，公平有效的传送数据。满足了陕西省电力公司对计量系统的要求，实现公司内部自动抄表，计量结算与发电考核等功能。

（作者单位：大唐韩城第二发电有限责任公司）