浅析利用负控终端实现配网负荷自动采集的新方法

邹永波?曹义亮

[摘 要]自动召测，根据用户在关注区域内的计量点数据进行实时采集并显示于配网平台的图形界面，实现配网自动化系统的负荷分布展现功能，更科学、有效地实现用电管理，无形中增加电力企业经济效益。

[关键词]负控终端；配电网；负荷自动采集；新方法

长期以来，配网调度员均需通过配网自动化系统采集负荷数据，实时监控配网运行情况，但是各类配变实时数据的采集一直是困挠许多电力管理部门的难题，不少部门每年都要为此花费大量的人力和物力，而且由于实时数据采集的不够及时，不能实时发现配变运行中存在的问题而导致配变超负荷、缺相等故障，从而造成严重的经济损失和不良的社会影响。

一、配电网负荷自动采集内容

随着社会经济的快速发展，电网负荷的快速增长，对电力系统的安全、经济运行提出了更高的要求。其中，配电系统作为电力系统面向用户的最后一环，与用户的关系最为紧密。而配网自动化的技术水平直接影响着配电网的发展，因此，发展配网自动化技术势在必行。

配网自动化就是利用现代先进的电子技术、计算机网络技术和通讯技术，将配电网上的实时数据、用户数据、电网结构和地理信息等多种信息进行处理和集成，实现对配电网的控制和监测，以及事故状态下的快速故障定位、故障区的故障隔离和非故障区的恢复供电。实践表明，配网自动化的建设和发展是一个长期的过程，必须切合配电网自身实际，根据城市功能区域的发展和建设，以及配网网架、设备、运行管理需求等情况进行实施。配电网的规模是随着负荷的不断增加而发展的，目前配电网架结构仍处于不断变化之中，只追求配网自动化“遥控”等功能有可能会带来高投入和低产出，导致配网自动化无法大规模开展，走不出“试点”的泥沼。因此，目前全网可考虑先实现“一遥”、“二遥”功能，优先解决负荷分布和故障定位问题，而在城市建设成熟或规划成熟地区实现“三遥”功能。

为了在配网平台上更好地展现负荷分布情况，首先要解决配网的实时数据采集和在线监视问题。由于目前计量自动化系统已涵盖全网各种计量点及采集终端，通过统一的主站系统，可完成对电厂、变电站、公变、专变、低压集抄等发电侧、供電侧、配电侧、售电侧的综合性统一的数据采集监控，因此，可通过采集计量自动化系统中配变电流、电压、功率等数据，经主站处理后将负荷分布直观的展现出来。

二、问题现状

1. 时效性低。目前，配网调度员获取配变数据的一种方式是，通过配网自动化系统主站从计量自动化系统获取计量终端采集的历史数据。配网自动化主站按照设定的时间间隔（目前设定为15分钟）对终端数据进行抄录。对于配网自动化来说，为了实现用户对配电网的实时监控，对数据采集的实时性有着很高的要求，因此，对配变数据的定时召测模式难以满足时效性的要求。

2. 采集点多、信息量大。随着配电网规模的扩大，计量终端布点越来越多，配变数据量也会越来越大。若要满足配网自动化系统对数据采集的实时性要求，在短时间内将全网数据并发上送，将对计量终端和计量自动化主站在数据处理上带来很大的压力。

3. 性价比不高。目前，配网调度员获取配变数据的一种方式是，电力管理单位在配网中部署FTU设备，配网自动化主站直接与FTU设备进行通信，获取实时负荷数据。配变数据通过电力管理单位部署的光纤等传输计量自动化主站，此方式完全能保证数据的实时采集问题，且传输速度快，效率高。但由于设备造价昂贵，这种方式一般适用于小区域试验，算上光纤通道铺设费用，实现全网覆盖的代价实在巨大。

三、问题解决的具体方案

针对现有方式中配网的负荷采集成本高或实时性差的问题，提供一种成本低、实时性高的配网负荷数据的自动采集方法。

所要解决的技术问题通过如下方案实现：一种利用负控终端实现配电网负荷自动采集和展示的方法。

1.其包括以下步骤： （1）配网主站系统将包含被关注的计量点信息的召唤报文发送至计量自动化前置系统，计量自动化前置系统根据召唤报文记载的计量点信息，将上述召唤报文转发至相应的计量终端； （2）所述的计量终端收到召唤报文后，将包含遥测数据的应答报文发送到计量自动化前置系统，再由计量自动化前置系统发送至配网主站系统； （3）配网主站系统接收应答报文并输出至用户终端显示。 其中，计量终端与计量自动化前置系统之间通过GPRS网络通讯。

2.从配网主站系统到计量自动化系统的数据召唤具体过程如下：（1）用户打开配网图形界面，将界面进行放大，定位至其所关注的区域；（2）当放大至某个图层时，系统将自动获取该图层的计量点ID信息，发送至SCADA服务器；（3）经SCADA服务器远程服务进程处理，找出计量点的相关参数并发送至DMS前置机；（4）DMS前置机将召唤报文发送至计量自动化前置系统，再由该系统通过公网通道（GPRS）发送至计量终端。

3.从计量自动化系统到配网主站系统的数据上送具体过程如下： （1）待计量终端接收到召唤报文后，将遥测数据以报文形式通过GPRS上送至计量自动化前置系统，再发送至DMS前置机；（2）DMS前置机对报文中的计量点信息进行解析，将计量点ID、计量点值等发送至SCADA服务器；（3）经SCADA服务器相关服务进程处理后，将相关计量点的电流、电压、功率等遥测量展现到用户界面上。

四、效益统算

相对现有技术，本文所提及的新方法有益效果有以下三点：

第一，利用计量自动化系统（包括计量终端和计量自动化前置系统）采集负荷数据很好地解决了成本问题；

第二，通过主动发送召唤报文的方式及时的获得负荷数据，采用这种自动召测机制，解决了以前从计量自动化系统获取历史数据实时性差的问题；

第三，通过发送包含被关注计量点信息的召唤报文，获取被关注计量点的遥测数据，不采用实时采集全网数据的方式，不仅节省了无线通信流量费，而且减轻了计量自动化系统的压力；

五、结语

本文中提出的一种利用负控终端实现自动负荷采集和展示的方法能够根据用户的实际需要，采用自动召测功能，对用户所关注区域内的计量点数据进行实时采集并反映在图形界面上，很好地实现了配网自动化系统的负荷分布展现功能。既保证了数据采集的实时性，又解决了经济性问题，完全满足电网安全、经济运行的原则要求。

参考文献：

[1]任海军；基于智能计算的配电网负荷预测方法研究[D]；重庆大学；2010年

[2]孙威；基于负荷密度指标法的配电网空间负荷预测方法研究[D]；重庆大学；2010年