刍议电力自动化系统中电量采集和计量的运用
摘要：为实现电量的分时段比较和自动计算，再进行母线平衡计算和线损分析，并自动的生成各种报表，能够有效地减少抄表的误差，同时对自动电量采集及计量系统实施科学管理。笔者通过本文就自动电量采集及计量系统的应用进行阐述，从系统的功能，结构等方面进行分析，并描述了系统的安装调试状况，以及系统的实施应用和管理的意义。
关键词：电力自动化系统、采集计量、系统应用
Abstract: to realize the power of period of time of the comparison and automatic computing, and then to bus equilibrium calculation, and line loss analysis, and generate various reports, can effectively reduce the error of the meter reading, and the automatic acquisition and measuring system is the implementation of scientific management. The author in this paper is to be automatic power acquisition and the application of the measuring system is expounded, from the function of the system, the structure is analyzed, and describe the system installation debugging condition, and the implementation of the system and the significance of application management.
Keywords: power automation system, the collection measurement, system application
引言
长期以来，电能表抄表方式的特点是时间长、人工多、工作繁琐、效率不高、管理不便等。而且传统的电能表抄表方式有许多的缺陷：由于各厂站的电能表分布比较分散，工作人员每次抄表都较麻烦，工作时间大部分浪费在路上；各厂站每天都要重复进行统计、汇报发电量及用电量等数据，而传统抄表方式也不便分析各时段各地负荷分布情况，这对于我们当前的“无人值班，少人值守”的电站运行管理模式来说也不太合适。自动电量采集及计量系统的应用，从该系统的结构，功能方面进行展开，并讲述了该系统的安装调试状况，以及该系统的实施应用和管理的意义。下面就自动电量采集及计量系统进行简单的介绍。
一、自动电置采集及计量系统结构
1、分站系统构成
分站系统主要由电量采集终端、应用软件、电能表、Modem等构成。电能表采集电压、电流数据，再经过计算处理之后，储存到内部存储器，以此同时再
根据相关指令，通过标准的RS485接口总线将数据送到电量采集终端。电量采集终端对数据进行集中处理，通过信道在发往主站进行数据处理和储存，完成对各厂站各出线、电量自动平衡、主变的电能表数值计算，并且还能第一时间察觉电量异常情况并及时报警。
通常，变电站中电量的采集装置是在各采集处理层，即可成为一个单元，又可作为BTU型分布式RTU系统的一个功能组成单元。这装置能够检测各开关线路上是否有无功功率，母线平衡、母线TV断路短路故障、最大需量、记录并报警。还能够定时或随时巡回检测各站电能量数据。这装置可采集发电厂、变电站的电能表的电能脉冲，并根据不同时段、不同种类采集处理成实时、历史的电能量各种数据信息。装置对所有电能量的各项参数及换表记录有存档记录，随时可供检阅及修改。
在采用220伏线路载波、专用线、无线进行通讯时，数据处理、更新、传输小于三分钟，在三个月内可储存，并保证出现故障时不会丢失数据，且即采即送。集中器连接了八十个采集器，可采集低压用户居民集中区八十路脉冲电能表的脉冲电量，并按照需要按总电能或峰电能采集整理成实时、本月等电能量数据。还可监测各用户表的功率及需量值，现场保存电能照数据。终端备有时钟系统作为时间标准，现场保存有并可修改低压各用户表的各项参数，低压停电后，时钟、电能螬数据、各表参数长期保存，不丢失。终端将电能垣数据信息通过低压载波机传输至上一级集中器或通过其它有效通道将信息直传采集主站。
2、主站系统构成
主站系统是由数据终端服务器、服务器、应用软件、前置机、Modem组成。本系统应用软件主要采用Visual Basic、Visual C和Microsoftoffice等，商用数据库管理系统采用SQLServer，网络通信是遵循TCP／IP议。
电量采集及计量系统涉及的专业多，是一个较新的领域，系统管理的计量点数量庞大。系统包括数十台发电机组，多台主变，多个发电站及多条线路等各个关口计量点，应用最先进的汁算机网络通信和控制技术，采用分层、分布、开放型结构，充分考虑了系统功能的全面性、实用性，实现发电站电能量的自动采集、传输、存储、分析、计费、管理、监控和WEB发布功能。目前在局域网上的用户通过IE浏览器即可浏览该系统采集的各厂站的电能量数据；可了解到每天各电站各台机组的发电量；可全面掌握电子式电能表的各种运行参数；可了解到各厂站每天的母线不平衡率、主变线损、全站线损情况。
3、信道
通道以数字光纤通道为主信道，以电力载波通道、微波通信、市话通信(市话通信通道在主站、发电厂、变电站系统中最好避免)和红外线通信为备用信道。
当主信道故障时可自动切换到备用信道。通信规约满足带时标电量数据的抗干扰性、高可靠性传送要求，支持1EC一870～5—102规约等多种计费终端规
约，支持TCP／IP网络通信协议。采用TCP／IP网络通讯协议实现与电力市场交易、考核、结算系统等相关系统的数据通讯。
二、自动电理采集及计量系统功能
(一)主站系统功能
主站按模块化设计，模块按功能划分。主要分为以下几个部分：控制部分、数据库管理部分、前置通信部分、数据处理部分、报表处理部分、人机对话部分和其它部分。其中数据库是整个系统的核心，所有的模块都依赖数据库系统进行工作。具体功能如下：
1、具有旁路代自动识别和旁路电能量自动加入被代线路电能量的功能，旁路电能量时标与被取代线路电能量时标做到无缝连接。可以通过接受监控系统所采集的有关开关、刀闸状态信号，或通过人工置人旁路替代操作设备对象、时间，实现旁路替代时的电最正确统计，并能正确处理线路切换期间的电揖分流情况，保证数据的完整性和准确性。
2、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。
3、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、售电蹙、并以曲线图进行分析。
4、系统具备对各厂站电镊采集终端远方查询、管理功能，如对终端校时和参数设置。
5、系统能通过视 可查询终端的运行状态，监视设备(包括电量采集终端和通道)的运行工况，具有故障及错误情况的报警和记录功能，具有远程对电量计费系统的测试和诊断功能。
6、失压、断相、一次接地、TA开路、TV短路等故障，能记录开始结束时问，并从其它保护或测 装置采集保护电压、电流数据估计此时用电量，并发出告警信号。
7、抄表数据浏览，如能对电量、失压、失流、断相等原始数据查看，能计算日、月电量并以表格和曲线方式显示。
8、自动数据抄录和数据分析，自动计算各个表计电量、功率、变电站母线不平衡率、变压器损耗、变电站损耗、用户电费计算，能于打印需要的各种报表。
(二)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；终端电源异常时能够记录开始和结束时问。
三、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／T5—1997的数据通信协议。在主站端对各J一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。
四、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(如周期删除硬盘原始数据文件)，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。
五、结束语
系统的投运实现了厂站电能量的自动采集与管理，不仅节省大量人力、物力，而月肩 够极大地提高生产经营管理水平和管理效率，使电力系统的科学管理跃上了一个台阶，同时随着系统的进一步完善，将为电力商业化运营提供决策依据，也将为电力部门在电力市场交易中增加了一个精确的衡量标准。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
