变电站关口电能采集管理系统的应用分析

张宏琴

摘要：随着科学技术和经济的发展，电力部门逐渐淘汰传统费时费力的人工电量采集方式。而供电关口的电能量采集方式的出现适应了社会的发展，对于整个电量采集和计费的自动化进程有着重要的意义。本文以某变电站为例，探讨了电能采集系统的构成及其特点，论述其在某变电站的实际应用。

关键词：变电站；关口；电能采集管理系统；应用

传统的电量采集方式主要是进行人工抄表上报关口的电量，这种落后的方式带来的问题非常多，如出现人为误差、工作量较大、工作时间长等。影响了变电站的经济效益和发展，为了改善这样的现状，某变电站进行关口电能采集管理装置的改造，实现电力计量管理的自动化和信息化。

一、电能采集管理系统的构成和特征

关口电能采集管理系统是电力部门用于电量的计量以及电费的核算的自动化工具。在某变电站中，关口电能采集系统由数据采集处理系统以及关口表两部分组成。其系统结构如下图所示：

图一：某变电站关口电能采集管理系统结构图

1、关口表 某变电站所采用的是兰吉尔公司出厂的型号为ZMQ202C.6R4ZF6的电能表，精度相对来说比较高。拥有关口计量点10个，利用主表和副表配合进行电能的计量。电表主要有如下性能：电压为57.7v，频率是50hz，电流为5A，过载率采用电能表默认的120%；电能表采用三相四线的接线方式；精度在有功时0.2s/0.5s，在无功时为1.0s/0.5s；表内配备有超级电容，拥有停电仍然可以抄表的功能；拥有对电压、频率、电流以及线路的功率进行监测和警告的功能；记录时间的功能，可以记录包括单相或者三相的有流无压以及缺失事件、或者是丢失辅助电源等在内的96种事件；拥有可以用于测试电表误差的LED灯；拥有通信功能，多个通信口可以选配各种网络接口，为电量的远程管理系统提供所需的技术以及通信规约；有强大的存储功能，对相关的编程数据、电量数据可以进行永久性的保存；设定安全权限的功能，硬件和软件部分分别可以设定3和16个等级的权限；拥有当地显示的功能，整数可达8位数，小数点以后达到4位。

2、电能采集管理系统 某变电站采用的电能管理系统为MPTMS-U，主要采用网络直采表的方式进行关口电能以及非电能信息的接入。该系统拥有稳定性好、可靠性高、维护方便以及可扩展的优点，其性能主要有：为系统提供标准的通信协议；不管任何情况下，系统操作都是符合规范的，绝不影响电网的安全；提供相应的基本函数和网络调用接口；只有系统的管理员能够进行权限设置，普通操作人员必须按照权限进行操作，保证系统的安全性；关口电量数据的定时采集完成率可以达到100%；拥有省级模块，在升级时不影响系统的正常运行且升级过程简单。

二、变电站关口电能采集管理系统的应用

（一）数据采集服务子系统

该系统主要以各种通信方式和终端相连，按照既定的规约对数据实施初步的解析和分析处理。数据采集子系统的硬件设备包括采集服务设备、软件设备、通信接入器、通信规约的解析软件以及收集和整理数据的相关软件等。

（二）数据应用服务子系统

服务子系统的应用方式是将数据进行封装发布，提供网络开放的接入方式，只要连上网络得到授權就可以通过系统使用相关的数据。在遇到故障时可以保证设备的可靠性，及时进行转移。

数据校验模块：数据校验模块应用于系统中对数据进行处理和校验，以保证数据的精确与完整。使用双表核对以及利用EMS的采集获取的功率值进行电量变化数据的校验和核对，在发现错误或者出现误差的情况下及时发出警告。

统计缺失的数据：统计每个电表的数据缺失状况，并对获取的数据进行存储。当缺失的数据被采集，那么系统及时的删除对应的数据。

计算电量模块：计算每个小时的计量点中包含正反向有功、以及正反向无功的电量。将统计得出的参数进行曲线显示，间隔时间可以手动设置。计算过程中需要使用的有：TV的参数值、TA的参数值、电表小数位等信息。

计算每日电量：对每个计量点的如电量进行计算，和小时电量一样包括正反向有功、正反向无功以及每日的分时电量。为了保证数据的精确性和完整性，减少重复读取现象的发生，采用区域搜索的方法进行周期采集：

检索获取的最大值Tmax和最小值Tmin，当最大值与最小值不相同时；采集最大值和最小值区间内的数据；将最后一次采集的值记录为最大值。（如图二所示）

图二：数据库表的数据分布图

表计回0：表计回0的情况出现时，对计算模块实施特别处理以防止电量的计算出错。表计回0时，要着重对回0的真实和有效性进行判断，因为在某些装置当中，可能出现由于硬件原因导致的虚假回0现象。

换表的处理：授权用户根据实际情况对业务流程进行更换，可以实施向导式操作方式。在更新时，用户录入新旧两种表底数据、换表的起止时间以及在换表期间所丢失的总电量。

对数据进行修改：出现表底值和相关的数据错误时，使用人工置数的方式对数据进行修改，修改完成后系统会自动生成修改日志进行记录。同样的方式实现对公式计算结果的修改。

报表的服务：该模块可以自动生成报表，相应的工作站接收到信息数据之后会将形成的报表进行存储归类处理。当出现报表上传失败的情况下需要重试，在多次失败后则发出警告，如下图。

图三：报表的生成图

变电站在应用关口电能采集管理系统的过程中，没有出现过死机、故障以及异常的情况，系统的运行十分稳定。准确的实现了关口电量数据的采集、分析、处理以及存储和报表的的过程，所生成的报表数据十分准确，误差也一直在可控范围之中；报警的模块运行也十分稳定，能够准确的监测电表发生的故障，及时的进行开关量的输出处理，形成蜂鸣或者是LED灯闪的效果，报警性能十分优越；报表可以在变电站的网上进行查询，信息及时完整，电量缺失的情况非常直观的表现在其中。可以由此进行追补处理，提高了工作效率，减少了工作风险的发生。

结束语

随着国家经济的增长，用电负荷也在不断的增加，通过某变电站的关口电能采集管理系统的运营可以及时的查询，可以发现电量的丢失，进行排查处理。在保证变电站的稳定运行和经济效益不受损失的基础上还能实现电力工作的科学化和信息化管理，使电力计量工作向自动化迈进，为人民提供更安全更高效的电能，最终实现经济效益与社会效益的双赢。

参考文献：

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[2]吴乾坤.关口电能量采集及远传终端的应用与发展[J].黑龙江水利科技，2010，38（3）

[3]董昊.利用电能量采集系统辅助关口计量管理工作[J].电子制作，2013，（23）