变电站电量采集上报系统的研究和开发

李泽荣，魏琴梅，高彤

（国网太原供电公司，山西太原030012）

变电站电量采集上报系统的研究和开发

李泽荣，魏琴梅，高彤

（国网太原供电公司，山西太原030012）

研究并独立开发了一套变电站电量采集上报系统，由该系统自动采集和填报电量数据信息，并自动套用电量计算公式进行计算，免去运行人员手工填报的繁重工作，并且可保证正确无误，大大提高了工作效率。

变电站；电量上报；电量计算；软件系统

0 引言

根据国家电网公司“三集五大”改革的要求，山西各地市供电公司对所管辖的所有变电站进行了“大运行”管理模式的整改，并对以前郊县局所管辖的35 kV变电站实现了交接，变电站运行模式由原来传统的操作队模式转变为“大运行”模式，实现了变电站业务更集中和高效的管理和运作。

与此同时，对于变电运行工区的基层班组来说，因为原属郊县局所管的35 kV变电站划归为其管理，再加上原来操作队模式下所管辖的220 kV、110 kV变电站，班组所需要运行和维护多达十几个变电站，十多个变电站需要采集维护和上报的电量数据常常是海量数据，由于实际工作中仍然采取人工填报数据和人工计算的方式，带来的是变电运行人员工作量的剧增和出错几率的增大。

变电站电量采集上报系统的研究和独立开发有效解决了以上所提出的问题，该系统经过多次测试，正确无误，并且可以应用到山西省电力公司下属的所有变电站。

1 项目现状

以国网山西省电力公司太原供电公司为例，在变电站例行工作中，每月25号需要将所有管辖变电站的所有出线电量数据进行计算上报，以与省一级电力调度电量进行对应，并与电力营销部门的电量结算进行核对，该工作要从电能集抄系统中取得变电站当日的实时电量数据，以小店变电站为例，其中共有47块电能表的数据要采集，每一间隔包括正电量（电能送入）和负电量（电能送出），有的间隔还分主表、副表两块表，每个间隔又分为高峰、平峰、低谷、总有功、总无功电量，仅在小店变电站一个站中采集的数据达到了229个，并且均为带有小数点的数据，可想而知，“大运行”改革后的变电运行班组负责10个站以上时，需要填报的数据量十分庞大，而且经常有出错和无法平衡的数据找不到原因。

除了每月25日的电量上报例行工作，每日例行工作中也有一项上报所在基站的电量，一般采用现场直接读取电度表底码的方式，再经过填报数据和公式计算得到每日上报调度的电量，也存在填报错误或者计算错误等问题。

2 相关理论[1-5]

倍率就是将实际使用的电能缩小该数字的倍数后在电表上反映出来的数字。倍率在数值上等于一次额定电流（或电压）与二次额定电流（或电压）的比值。计算实际电量时需要用读数差×倍率。一般用电流互感器和电压互感器来配合使用。

进——表明该间隔为受电侧，即电量从此间隔输入，一般与电厂相连给变电站供电的线路电量表征为“进”；出——表明该间隔为供电侧，即电量从此间隔输出，对于变压器低压侧间隔和负荷线路电量一般表征为“出”，对于联络线，存在潮流方向的转换，因此有“进”、“出”两种电量表征。

出线有功供电量为

Qxj——线路进无功电量。

Pshang——上月有功电量；

精神文明是指人类在改变主、客观世界的过程中所取得的精神成果，是人类智慧和道德前进的状态。精神文明主要可以从两个方面进行概述；一是科学文化方面，这个方面包括了社会的文化、知识的发展，教育、体育、卫生、艺术和科学等事业的发展；二是思想道德方面，这个方面主要包括政治思想、道德的面貌，社会风气和人类的人生观、世界观、价值观、情操、理想、信念等内在思想表现。它与现代物质文明社会相辅相成，彼此对应又彼此相联系〔2〕。精神文明是以马克思主义理念为核心，社会主义公有制为根本，是人类生存发展的必要条件。

fbei——倍率；

Pygong——有功供电量。

出线无功供电量为

式中：Qben——本月无功电量；

Qshang——上月无功电量；

Qwgong——无功供电量。

3.亚太地区各RTA条款的对比。为考察亚太地区各RTA的签署质量和真实承诺水平，本文以亚太地区内部各国签署实施的46个FTA协定原文为研究主体，就各双边以及多边RTA涉及的条款范围和实际法律约束程度进行了对比分析，计算结果详见表3。

主变下网总供有功电量为

式中：P1bc——1号主变出有功电量；

P2bc——2号主变出有功电量；

二是提升社区矫正心理矫治工作的信息化、科技化、智能化水平。对社区矫正工作人员而言，要培养科技思维和互联网思维，通过门户网站、微信、手机APP等在线进行心理测评和心理健康教育等工作，省时省力；对社区服刑人员而言，心理干预可以牵手VR技术，配合体感设备，全方位调动感官，实现身心感受的联结。

2.1.5 重复性考察 按照“2.1.4”项下分别制备Lut-SD和Lut-PC-SD供试品溶液，各6份。按照“2.1.1”项下色谱条件分别进样，结果显示Lut-SD峰面积的RSD为0.79%，Lut-PC-SD峰面积的RSD为0.62%。

主变下网总供无功电量为

式中：Q1bc——1号主变出无功电量；

Q2bc——2号主变出无功电量；

Qbcz——2台主变总出无功电量。

站用变总供有功电量为

2) 按键和扫描枪均可以工作为键盘模式，所以在编译嵌入式linux内核时需添加对键盘驱动的支持。具体步骤：make menuconfig ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- / Device Drivers / Input device support / keyboards。

式中:P1sc——1号所用变出有功电量；

让学生每周回家翻阅教师推荐的各类综合性报纸，指导学生进行选择性阅读，并选择其中有意义的社会新闻写新闻评论。

自2016年开始实施经世教育SMART睿智职业规划体系以来，建立了学校、企业、家长和学生的四方联动机制，效果明显。我校2016级计应云计算、2016级通信工程移动通信方向的同学通过实施职业规划体系，在校期间逐步完善自己的职业方向和目标，部分同学已经获取了行业资格证书，如华为HCNP工程师证书，在云计算、移动通信领域获取一定的技能和经验，部分同学已经进入了如吉林省公安厅、长安集团、重庆邮电、华为成都研究所进行顶岗实习工作。同时该职业规划体系得到了四川大学通信系和电子科技大学电子类专业的认可，均认为是学生缩短进入社会适应期的较好方式，并在相应阶段的学生培养中引入了该模式。

P2sc——2号所用变出有功电量；

Pscz——2台所用变出总有功电量。

总所用电率为

式中：Czs1——总所用电率。

其中1号所用变压器所用电率为

式中：C1s1——1号所用变所用电率；

P1scz——1号所用变出总有功电量；

P1bcz——1号主变出总有功电量。

2号站用电率类似。

220 kV母线进总输入电量为

由于线路相对于母线其功率可以分为流出和流进两个方向，因此流出线路的功率因数为

Pjz——220kV母线所连进线进总有功电量；

链中存在信息不对称的情况，也逐渐成为研究的重点。大多从博弈论的角度，供应链对象掌握的信息不同分析供应链金融没有得到应有的发展。本文尝试从参与主体，对供应链金融进行分类，重点选择商业银行主导的供应链金融问题进行研究。尝试运用委托代理理论分析供应链金融中没有得到充分发展的原因，针对信息不对称引发的委托代理理论进行方案设计，促进供应链金融的发展。

今年全国化肥产量下降，成本提高，市场价格高。康满红表示，与去年同期相比，公司经销的钾肥价格上涨17.3%，BB肥价格涨16.6%，导致销量降幅超过30%。主要原因是受国家去产能、化肥零增长等宏观政策影响，传统化肥需求量减少，农产品价格较低并将长期存在，国外进口的质优价低农产品冲击。

广彩纹饰多样，大多为定制产品，产品随着各地区的审美倾向和各阶层人群的需求而变化，表现出岁无定样的特征。

Pxj——线路进有功电量；

式中：P220mc——220 kV母线总出有功电量；

宫殿大门上方的屋顶上镶嵌着一座大钟，大钟顶部则戴着一顶“王冠”。同样吸引眼球的还有大门上方雕刻着的徽章，上面的独角兽是苏格兰的象征。

Pcz——220 kV母线所连出线出总有功电量。

220 kV母线电量差为

式中：P220mch——220 kV母线电量差。

220 kV母线有功不平衡率为

式中：P220mbp——220 kV母线有功不平衡率。

220 kV母线无功、110 kV、35 kV的有功、无功的不平衡率计算类似，只需要把其中P、Q改成相应电压等级即可。

1号主变220 kV侧功率因数为

110 kV、35 kV侧以及2号主变计算类似。

式中：P220mj——220 kV母线总进有功电量；

式中：cosφc——线路出功率因数;

2)预制舱式二次组合设备至预制式组合二次设备的光缆连接，包括对时主机、网络分析与故障录波主机至各二次设备预制舱内相应系统子机等光缆均采用预制光缆。

Pxc——线路出有功电量；

由于摆杆角度趋近于零，其变化的速度和幅值很小，所以初始误差可以忽略，则TD为小车位移Xr安排过渡过程，TD利用非线性函数来实现对输入信号广义导数进行光滑逼近[8]。用于安排过渡过程，用以得到光滑的输入。其算法表达式如下：

Qxc——线路出无功电量。

流出线路的功率因数为

式中：cosφj——线路进功率因数;

Pbcz——2台主变总出有功电量。

220 kV母线总输出电量为

式中：Pben——本月有功电量；

得到了以上计算电量所需要的全部公式，再结合从现场采集回来的电量数据，即可能进行完整的电量数据计算。

3 软件程序设计

所开发软件的目的是全部由计算机代替人工的电量数据填报和计算，将以前人工需要7～8 h完成的工作，在5min内即可由计算机全部代替完成，并且可防止引入错误数据（判断本月电量数据必定要大于等于上月电能数据，并且输入输出电量必须匹配），该软件可以将变电运维人员从大量繁琐易错的数据采集填报计算中解脱出来。最后，在设计开发过程中要考虑到软件的普遍适用性，以便将来在更大的范围和更多的变电站推广和使用该软件。

N——220 kV母线上所有线路数。

该软件采用面向对象的编程思路，采用VB语言作为程序设计语言，程序设计框如图1所示。

图1 软件程序流程图

其中生成上月底码的功能为将上月报表中的电量数据填充到本月报表的上月底码位置，以形成本月供电量的基数。生成昨日底码类似。

导入本月电量EXCEL表格为从电能集抄系统中生成的本月电量实时数据，太原供电公司所辖变电站基本实现了远方集中抄录电量，已无需运维人员去站内现场抄表。

程序自动进行固定位置的填报为该系统的关键部分，其中涉及到电量数据库中大量数据的读取和转存，而且又是大量重复性的工作，此工作在人工完成的方式下是最耗时费力的，以小店变电站为例，人工完成该部分工作需要将近30min，而此种重复性的数据处理工作计算机最为擅长，经测试此部分工作计算机处理仅用时1.015 s（时间长短跟计算机性能有关系而略有不同），可以说极大地提高了工作效率。

程序自动按公式计算电量部分采用第2节所提到的所有公式，从数据库的固定位置读取所需要的电量数据，根据相关公式自动计算出结果数据，同样由计算机计算比人工手算要快速并且准确很多。

生成本月电量报表程序将自动生成按上级部门所要求上报数据格式的EXCEL表格，其中包括该月的电量不平衡率，上级部门也根据不平衡率对变电运维工区进行考核，经过测试，用软件得出的报表不平衡率都在0.1%以内，说明软件计算无误而且线损在正常范围。

4 软件实例验证

以小店变电站2013年1月25的电量上报例行工作为例，小店站有多达229个电量数据的复杂分析计算，采用软件进行计算，打开系统主界面部分截图如图2所示。

图2 软件主界面图

按界面中所提示的操作步骤，一共只需简单的仅用鼠标点击的四步操作，全过程无需直接操作任何具体数据，全部交由计算机完成。为了了解软件提高效率的程度，软件设计了程序计算计时程序，可以看到全部用时为1.015 s。最后生成的固定格式的EXCEL报表局部如图3所示。

图3 生成报表局部截图

图中有220 kV、110 kV、35 kV母线的有功与无功的输入输出电量，并显示有不平衡率。

由于日例行工作中每晚9点，需要上报当日电量给调度进行核对，所涉及的数据较少，因此除了采用软件自动计算方式外，也可用人工填报计算的方式。例如小店站，常采用人工填报计算方式，因此同样开发软件界面，如图4所示。

图4 每日电量计算界面

输入当日电量数据后，鼠标点击计算按钮，即可生成计算结果，计算结果界面如图5所示。

以上所有结果都与人工计算方式的结果进行多次测试对比，其结果全部正确。

5 结束语

该项目有以下特点：采用面向对象的编程方法实现，使用VB编程语言；开发用户界面，由变电运行维护人员在界面上点击操作，避免破坏公式和倍率等常量，并且界面友好；自动实现上月采集底码填入到本月报表中上月底码相应位置，避免复制错误；对于电量数据的正确性有一定的纠错能力，对于错误数据将给出提示；省时高效，以往需要7～8 h的工作量，最理想情况下，使用该软件系统在5min内足以完成；开发一次，一劳永逸。

图5 每日电量计算结果界面

最后，该软件系统有较大的推广意义，太原供电公司甚至山西省电力公司范围内所辖所有变电站都需要进行固定格式的电量数据填入计算上报，如果软件推广应用，可以极大地节省人工成本，提高效率，并能提高上报数据质量，有较大的实际推广意义。目前，该系统已申请太原供电公司科技创新项目。

［1］袁冰冰，白路.包头供电局电量采集与线损分析系统介绍［J］.内蒙古电力技术，2005（5）：8-11.

［2］王润杰，杨会武.变电站电量采集系统的建设与应用［J］.科技创新导报，2009（31）：17-20.

［3］冯宗宗，王良志.地区电网电量采集系统升级改造的实施和探讨［J］.电力自动化设备，2009（10）：22-26.

［4］张国珍，李晓明.电量采集与分析系统的性能优化［J］.电网技术，2003（5）：14-17.

［5］杨新业.浅谈电量采集与分析系统在鄂尔多斯电业局的应用［J］.内蒙古电力技术，2006（24）：9-12.

Research and Developmentof Tele-meter Data Collecting and Reporting System atSubstations

LIZe-rong，WEIQin-mei，GAO Tong
（State Grid Taiyuan Power Supply Company，Taiyuan，Shanxi 030012，China）

A tele-meter data collectingand reporting system was researched and developed.Based on the system，power data can be collected and filled in automatically，and be calculated automatically through formula,which spares the operators from heavy manual data-fillingwork，and also ensures data correctnessand workingefficiency greatly.

subtation；electric energy report；electric energy calculation；software system

TM764.1

A

1671-0320（2014）01-0028-04

2013-08-12，

2013-11-20

李泽荣（1984-），男，山西吕梁人，硕士，2008年毕业于华北电力大学电力系统及其自动化专业，从事电力系统调度与变电运行相关工作；

魏琴梅（1973-），女，山西太原人，1992年毕业于太原电力高等专科学校电力系统专业，从事变电运行管理工作；

高彤（1990-），男，甘肃天水人，2011年毕业于长沙理工大学电力系统专业，从事继电保护与变电运行相关工作。