电力自动化系统中电量采集和计量的运用

王维维 张洪丽 孙璐

摘 要：电力建设是我国现代化建设中的重要部分之一，也是人们日常生活、工作的重要保障之一，更是现代文明的重要体现。因此促进电力行业的发展和进步既具有重要性又具有必要性。在电力自动化系统中应用电量采集和计量，有利于进行分时段的自动计算电量并进行对比，计算母线的平衡并分析线损，进而生成自动的报表。有利于降低抄表的失误和误差，并对电量的自动采集和计量进行具有科学性和可靠性的管理。

关键词：电量采集；分站系统；主站系统

1 自动电量采集及计量系统结构

1.1 分站系统构成

在分站系统中主要包含电能表、应用软件、尽心电量采集的终端以及Modem等。首先通过电能表对电流、电压等数据进行采集，通过计算并处理后在内部存储器中进行储存。依据相关的指令，利用RS485接口总线与电量采集终端进行数据的传送。电量采集的终端集中处理数据，并利用信道将这些数据发送至主站，实现处理数据和储存数据，计算各个变电厂、出线、地量自动平衡等的电能表数值，从而及时发现电量的异常并启动报警系统，以便及时解决问题。

在变电站中采集电量的装置一般是在各采集处理层，各处理层可以单独成为一个单元，还可以共同组成BIU型分布式的RTU系统。通过该装置可以对开关线路上的功率、母线平衡、最大需求量以及母线TV短路断路故障等进行检测、记录并启动报警系统，还可对各站的电能数据进行定时监测或随时检测。利用该装置对发电厂和变电站的电能表进行电能脉冲的采集，根据种类的不同和时间段的不同等进行实时性和历史性的电能等数据信息的采集和处理。并对电能的各项参数、换表记录等进行存档，方便工作人员进行检测查阅和修改。

1.2 主站系统构成

在电能量自动采集系统中，主站系统占据指挥中心的重要地位，并且负责采集数据和处理数据。由软件和硬件共同完成其功能，且软件设备和硬件设备的质量对整体系统的可靠性、稳定性产生直接影响。主站系统可以在进行终端的选择，并可以与所选择的的终端进行功能的交换。主站系统主要包括服务器、Modem、数据终端服务器、应用软件和前置机。应用软件常采用Microsoftoffice、Visual Basic等，商用数据库的管理系统则采用SQLServer。

电量采集和计量工作是一个较新型的工作领域且涉及到的专业面较广，其具有工作量大、工作难度大并具有复杂性，计量点数量大等特点。通常由数十台的发电机组、多个发电站等构成系统，并依托计算机技术、网络通信技术通过分布、分层、开放型结构，结合系统的实用性与全面性，使发电站电能的采集、存储、传输、分析、管理等功能得以实现。当前阶段主要通过IE浏览器对系统采集的各项数据进行浏览，并对各机组每天的发电量进行实时的了解。对母线的平衡、线损、电能表的参数等进行全面性的掌握。

1.3 信道

其主信道为数字光纤通道，而其他的如微波通信、市话通信、红外线通信等作为备用信道，在实际运行中一旦主信道出现故障可及时自动切换成备用信道。通信应满足电量数据的可靠性较高和较好的抗干扰性等需求，并对如1EC-870～5-102规约等多种终端规约进行支持，对IP、TCP网络通信的协议也要予以支持。并通过网络通讯协议同电力市场的考核、结算等系统进行相关的数据通讯。

2 自动电量采集及计量系统功能

2.1 主站系统功能

按模块化进行主站系统的收集，并将各个模块按照功能进行划分。可划分成控制、数据库管理、数据处理、报表处理、前置通信与人机对话几部分。其中该系统的核心使数据库，并且其他的模块都需要基于数据库系统开展工作，其功能主要有以下几方面：

主站系统可以对旁路进行自动识别。旁路的电能可以自动加入到被代线路但能中，实现旁路电能时标无缝连接被取代的线路电能时标。监控系统对开关、刀闸等的状态信号进行采集，并由系统进行接收。或有人工设置旁路从而取代以往的操作设备的对象和时间，保障进行替代时正确统计电能。对线路切换时的电揖分流情况进行正确的处理，使数据的准确性、完整性得到有效的保障。

为MIS系统提供接口，便于数据共享，实现局域网程序方式查询数据和打印报表，通过n浏览器查询分钟数据、小时数据、日数据和月数据等。

管理和经营人员通过图形化方式，通过各厂站的一次接线，直观地查询各种数据及相应时期比较，如电流、功率、购电量等，并以曲线图进行分析。

2.2 厂站端系统功能

厂站的电量采集终端通过RS485总线抄录数据，系统能够采用完整的商刚数据库，采集到的数据带时标存储，最小时间问隔1分钟；能够存储每犬的电量和表底；能够存储每月的电量和表底；能够存储每条分路每种时段的用电量；能够存储每条分路半小时的用电量；终端电源異常时能够记录开始和结束时问。

3 自动电量采集及计量系统的安装调试

各厂站除具有485接口的电子式相多功能电能表外，其它电子、机械表全部改造成具备485接口的电表并兼容电力部部颁通信协议DL/T645-1997的数据通信协议。在主站端对各J-站的相关参数全部没备安装完毕后，分别对各厂站和主站收到的数据与电能袁实际数据进行核对，直到仝部符合要求。经过一个月的试运行，系统各项指标达到了设计要求，方投入正式运行。

4 系统运行要采取的管理制度

各厂站、各级调度应将该系统的运行、维护纳入规章制度。禁止在使用非法软件连接数据库，修改系统参数和没置，拦截计算机病：毒对系统的危害。主站可没置同等级的操作权限，保证系统的安全性，防止非法设置参数，修改原始数据和统模型，保证原始数据永不丢失。对重要信息的操作，系统能将操作内容、时间、结果及操作人员姓名登录，保存一年的档案，供查阅或打印。系统中所有的操作必须按进程调度程序投入运行，进程凋度程序可以由操作员经过各自密码进入，容易地通过人机界面监控、增加、删除和激活。系统的硬件、软件设备要便于维护，一般性故障可由工程师、专业技术人员在现场自行处理。软件留有备份，便于工程师安装启动。

5 结束语

自动电量采集和计量系统主要包含主站系统、分站系统和通信信道，在电力自动化的系统中应用电量采集和计量，有利于更好的进行自动采集和管理，从而节省人力、物力和财力，有利于提高生产经营的效率和管理效率与质量。应用自动电量采集和计量系统有利于提高电力系统管理的科学性和可靠性，随着该系统的发展和不断完善，可以为电力企业的运营决策提供科学依据，从而使决策更具有可行性和安全性，为电力的交易提供一个更具有精确性的参考标准。促进电力行业的发展，并促进我国经济的进一步发展。

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