电能量采集与线损分析系统的方案分析

杨智勇

（四川雁江供电主任有限公司，四川 资阳 641300）

本文以某电网为例，该电网骨架为220kV，输电主网为110kV，各区分布35kV网络，这是该区域内的电力网络之一，将发电、供电、变电及用电集中化，年供电量可达100万kW。现在，已经有近百个主要变电站实现了连接光纤化。本文主要对该电网系统的电能量采集及线损分析系统进行简单的介绍。

1 系统设计的目标

电能量采集主要是通过GPRS无线通讯方式或专线方式对终端电能数据进行采集，采集到主机上进行统一的计算处理。该系统最大的优势在于，对测量的完整性和准确性可以做到非常精确。其工作的原理主要是系统首先与GPS对时，然后与采集装置对时，最后采集装置与电表对时，这样就保证了电能量采集的一致性。装备还具有存储功能，不会导致数据的丢失，数据的完整性也得到保证。电能量采集与线损分析系统开发的目的主要是为了实现以下目标：(1)电网考核点及各计量点电能量数据自动、准确、完整、及时、安全、灵活、可靠、一致地采集、传输和存储电能数据，不管遇到任何情况，数据都不会丢失。(2)实现电力营业计费分时段、分费率、分日、分月的电能统计及结算自动化的过程。(3)全方位的对实际线损、理论线损及电能平衡进行计算与分析。(4)综合分析电能量数据，进行查询与报表，为电能量调度模式和负荷模式提供基础信息。(5)实时监测电网重要关口电能量、重要线损率和平衡率。

2 系统功能

2.1 电能量远程自动抄收功能

按照规定的时间和要求，数据采集装置将采集到的数据通过光缆数据通道传输到电能量控制与管理中心，并最终对电能量进行结算，所传输数据还可以作为用电管理的依据，同时也可以将数据返回到厂区作为原始数据进行查询与确认。

2.2 电费自动结算功能

通过相应软件，控制与管理中心对传输过来的电能数据进行集中处理，对个厂区的电能量进行汇总，再计算与传递，完成电费的网上确认，最后与财务进行结算，实现数据的连接，因此，电费基本实现每日结算。

2.3 实时监测、管理电能量

把电能量的原始数据返回给各采油厂区，采油产区通过对电能数据的监测与管理，就可以随时对厂区的用电情况进行掌握，对作业方式及生产运行方式及时进行调整，还为厂区的电能量数据的确认提供了数据支持。

2.4 实时监测和计算电网网络损耗

收集来的电能量数据信息，也可以直接对变压器及线路等设备的网络损耗进行计算，这样通过油区电网的连接就可以对全网的电网网络损耗进行实时监测和计算，为降低线损和网损提供资料，也为提高电网的经济运行提供必要的技术手段。

3 系统设计思想与原则

3.1 设计思想

(1)应用系统平台化。对电能量采集以及多级线损统计分析系统的建立，还需要一个强大的电能量，线损数据综合应用平台的支持，在企业发展的大环境下，以及软件开发和硬件设施的配套升级方面都应该留有一定的发展空间。

(2)开放性设计。由于该系统和其他一个自动化系统以及管理系统连接成为一整套综合的系统，在功能方面存在差异，因此对系统保持开放性就非常重要，应用平台更应如此。该系统的端口应该保持与国内外标相匹配。例如操作系统、网络协议及数据库采集标准等，部分数据都应该对用户所公开，用户根据自己的权限和岗位特征，可方便的与其他系统进行连接。

3.2 设计原则

(1)实用性。在系统建成后，首先要实现的是对各厂区电能量的采集，通过自动化系统获取数据，并对数据进行统计、存储、计算、报表、打印机发布等命令；通过MIS对数据集报表可进行查询、确认、审核、下载等动作。从而达到为电能量的管理、负载管理、线损考核、线损计算及线损管理提供可靠的数据根源；系统操作使用便捷，界面友好，具有很强的操作性和实用性。

(2)稳定性和可靠性。软件得到真正应用的必要条件就是软件的可靠性，该系统从设备性能、结构、系统管理、技术措施及技术维修等能力方面着手，保证了系统在运行过程中的稳定性和可靠性，使得系统安全地运行，降低了故障率。

4 系统总体设计方案

在对多个系统结构进行研究后，结合胜利油田电网自身实际情况，做出以下结构设计，如图1。

该系统的构成主要有：主站、变电站采集终端、通信信道、多功能电子式电能表等。由变电站采集终端完成各厂区电能数据的状态监视及采集，然后对数据进行定时的存储，通过与主站通讯，进行数据的上传。通信信道主要的功能是连接系统主站和子站的桥梁，系统支持光纤传输与GPRS无线传输。主站的位置在内部计算机局域网络，完成远程数据采集及管理、查询及统计、监测与浏览等功能。

5 电能量自动采集终端

即，数据集中器，主要功能是对电子式电能表的电能量数据、失压断相及瞬时量数据进行采集等动作。和主站系统通过专线或光线进行数据传输。电能量自动采集终端(数据集中器)可采集电子式电能表的电能量数据、瞬时量数据、失压断相信息等。与主站系统通信采用专线(光纤)通信方式。配置四个RS-485串行驱动接口，各接口都可以选择不同电能表的通讯规则，保证了不同表数据的传输与接收，并有向多个主站进行数据传输的能力。采集的终端对自动采集各电压等级的发电厂、变压器及大用户电能量数据都是适用的，其功能较为强大。采集终端的任何型号都能通过当地维修、主站系统及远程软件进行设置。

6 多级线损统计分析子系统

国家对供电企业考核的一个重要指标就是线损率，线损管理工作的基础是对不同来源的线损信息进行统计及有效地分析。该系统可以对各来源计量信息进行考核和输入，并进行多级线损统计和理论线损统计的计算，然后进行查询与报表。

6.1 线损数据来源

电能量自动采集系统及负荷管理系统、用电营销系统等为线损统计提供一系列的数据，如图2所示。

6.2 多级线损统计计算

通过对供、售电能量的实时采集，然后经借口传递到系统，或者电能量自动采集实时发送到系统中线损量，系统可以根据电能量自动采集的周期进行自动计算。并对数据实时进行刷新，如果在此过程中出现异常数据，系统会进行报警，可及时发现故障，并对用电情况进行实时监察。

结语

本文主要针电能量采集与线损分析系统的设计方案进行研究，介绍了该系统的网络方式与结构、技术特点与功能、计算方法等。系统运行中，使得对电能量的采集于线损分析实现自动化的过程，对电能量的采集及一系列操作过程可以进行实时的监控与采集管理，解决了电能管理方面的诸多问题，也是电能量管理方面发展的大势所趋。

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