电力资源自动化系统总体设计

齐正鹏

摘 要：随着我国社会主义市场经济的高速运转，带动了我国城市化建设日益深入，人民生活水平呈逐年上升趋势。在这样的时代发展前提下，我国人口数量逐年激增，城市用电量日益提升，电力企业面临着机遇与挑战并存的发展前景。在对用户进行数据采集过程中，电力网络存在一定的缺陷与不足，严重影响了数据信息的准确性。

关键词：电力产业；自动化系统；问题；分析

21世纪我国逐步进入信息化时代，各类新能源技术水平的日益完善，对我国传统的电力企业产生了冲击，加之各类扶持性政策逐年减少，传统电力产业的主流地位受到影响。加之电力网络自身技术相对落后，难以满足日益增长的社会需求。本文意在，对时下电力企业的电网系统中存在的问题进行系统化的分析与研究。

1 电力能源用户对于信息数据采集系统的时代要求

1.1 信息采集系统需能够针对各类信息进行分析

随着我国生产力与生产水平的日益提升，人民生活质量明显改善，对于电力能源的使用情况日趋多元化。电力能源的购买方往往使用不同企业的电力设备，所安装的电表类型多样，且部分站端设备或电表已经停产。根据上述因素，要求当前电力企业在进行用户信息采集时能够针对不同类型的设备进行数据信息采集，并且能够保障所采集信息数据的准确性，对各类数据进行全面收集。

1.2 全面适用于支持各类不同的通讯类型

不同地区的企业电力用户所采用的通讯类型有所不同，覆盖面相对较广，在进行信息采集与数据介入时应充分满足不同类型通讯方式的需求，也是基于新时期提出的内在需求。

1.3 延伸能力较强

我国作为世界上最大发展中国家，幅员辽阔，人口分布不均匀，电力企业用户的分布也相对复杂。因此，当前的用户信息采集系统既要充分满足经济发展水平较高、用户数量分布较多地区的电力信息数据统计需求，又要保障各类中小型、分布不均、用电量低的地区数据信息较少的需求。基于上述原因，在我国用电量不同的区域进行信息数据的采集难度较高，这也对我国当前电力企业的信息采集系统提出了更高的要求，即充分满足各地区的信息采集需求，系统的延伸能力较强。

1.4 可控性強且方便日常维护

由于不同地区的企业用户情况有所差异，部分区域的用户难以实时掌握系统的请用情况，对于系统的控制难度较高。这也对信息采集系统提出了更高的要求，即在保障系统正常使用的同时，增强系统的可控性。除此以外，新型信息系统应充分满足日常的维护需求，保障系统操作者能够进行远程实时维护，降低日常检查维护工作的强度，提升系统保养工作的效率。

1.5 安全性与高效性

信息采集系统由于用户数量较多、信息数据类型相对复杂等原因需进行长时期、高频率、高强度作业，对于信息系统整体的安全性与高效性有着更高的要求。当系统长期运行出现故障或损坏时可开启备用系统，避免信息数据统计发生失真现象。

2 我国当前电力网络中存在的缺陷

随着我国日常生产生活用电量的逐年增加，电力网络系统在用户信息数据采集的工作内容日益复杂，致使其在系统控制环节存在诸多的缺陷，且随着时间的推移日益加剧，其具体问题如下所示：

2.1 系统自动跳闸现象

在系统正常运行过程中发生自动跳闸现象时，系统会停止直到其恢复运行，在此期间对于用户信息数据的采集工作也会发生骤停，致使系统恢复后的数据信息出现误差。

2.2 线路切换现象

电力网络在正常使用过程中难以避免的会发生线路切换现象，若此现象发生较为频繁则会影响所采集信息的准确性，也会在一定程度上导致系统故障现象发生。

2.3 线路旁代

实际运行过程中，可能要对某一条线路进行检修或者更换，但是这条线路在网络中担负一点的责任，如果断开这条线路就可能造成一定区域的断电，对一些用户的用电造成影响，在电力系统内部，这样的情况就叫作用电事故，这是不允许发生的。

3 技术突破

3.1 针对上述情况，我们开发了这套系统，目的就是解决目前存在的问题，整个系统的物理基础是采集装置，这套装置采集总线结构，模块化设计，将采集和通讯任务分为不同的模块来完成。通讯模块支持目前所知的大部分的通讯方式，使整个系统支持多种的通讯方式，主要有网络、串口、MODEM、专线等等；采集模块也是采取模块化设计，使用统一的结构，不同的采集模块针对不同的电能表，在模块上区别在于存储芯片，存储芯片内定义不同的数据结构和数据地址，不同的模块之间可以通过更换芯片达到互换的目的。

系统主机采用双机CLUS热备份，保证了系统的稳定性。采集装置负责实时采集数据，采集的数据放在装置的存储器中。前置机负责定时通过不同的通讯线路采集这些数据，采集的数据经过必要的处理放在数据服务器中。系统提供多种的服务，数据管理工作站负责定时或不定时的进行必要的数据处理，查询工作站和提供数据查询功能，网络服务器提供基于网络的MIS功能。本系统在网络规模上是城域网范畴，可以通过专用网络或者INTERNET与其他的系统进行连接，本系统的“标准互连”模块保证了不同系统之间的通用性。自动跳闸的控制比较简单。这是一个简单的单闭环控制，使用专门的负载控制装置实现，实现控制的量是即时功率。

3.2 为了解决线路旁代问题，就需要在这样的情况下用其他的线路来代替该条线路的功能，使用整个电网的扩张弹性来解决这样的问题。当然这样的旁代不是依靠某一单一线路，而是很多线路，那么要哪些线路就是一个问题了，这就是上层决策系统根据线路使用情况进行调度的结果了，因为要使用其他线路来代替，必然加大这些线路的负荷，为了保证这些线路的安全运行，就需要按照这些线路负载潜力的大小合理分配被旁代线路的负载。这其中也有一个单闭环控制的过程在里面。

3.3 对于线路切换频繁的问题，在电网的建设过程中，不同时期不同物理特性的线路组成了网状的系统，从一个节点到另外一个节点可能有很多的路径可以使用。但是如果有一定的负载从这个节点到另外一个节点，那么线路的选择就是一个值得斟酌的问题。由于线路的实际物理情况不同，使得通过线路的线损不同，而且各条线路的以有负载不同，要选择一条合适的线路，即要考虑线路的安全性，又要考虑经济性，保证通过途径造成的线损量最少。

4 结束语

综上所述，我国电力资源自动化系统仍处于发展的初级阶段，对于部分客观存在的问题还缺乏实质性的解决方案，部分系统功能仍有待优化。既需要提升信息采集系统的整体性能，又要逐步应用新型线损系统，对于电力产业工作者提出了更高的时代需求。在逐步完善系统整体功能性的同时，逐步降低其系统故障发生的概率，充分满足其用户信息采集需求，推动我国电力产业整体水平的提升。

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