電能量計量系統(tǒng)在發(fā)電廠的應用

梁丹

為了實現(xiàn)發(fā)電廠對電能量的自動抄表、計量結算與發(fā)電考核等功能。本文以大唐韓城第二發(fā)電有限責任公司安裝一套電量自動計量系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，電量數(shù)據(jù)既可以遠傳至省調計量計費系統(tǒng)主站，又可以傳輸至電廠小主站和電廠辦公自動化系統(tǒng)，為電廠和省網調提供及時、準確、可靠、一致的電量數(shù)據(jù)。實時在線監(jiān)測，方便快捷。

大唐韓城第二發(fā)電有限責任公司屬于2004年至2008年建600MW大型機組，8條330KV出線為適應市場需要，實現(xiàn)發(fā)電廠對電能量的自動抄表、計量結算與發(fā)電考核等功能，公司配置一套由西安思安公司產電能量計費系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由電廠端工作站、客戶機、電能量信息采集終端、表計失壓斷流計時儀組成。

一、電廠端工作站

電廠端工作站實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、維護、統(tǒng)計分析。工作站采用前臺處理程序和后臺處理程序，它是基于SQLServer數(shù)據(jù)庫的應用。

工作站工控機與電能量信息采集終端采用485線通訊連接。首先在工作站計算機上進行前臺和后臺運行程序的安裝，并進行數(shù)據(jù)源的配置。安裝完成后，桌面上會生成一個前置機系統(tǒng)的快捷方式，而且程序菜單上會生成菜單，分別包含前置機系統(tǒng)，軟件狗。后臺程序安裝完成后菜單中也分別會增加后臺查詢軟件的快捷方式。另外還有一個數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)的快捷方式。首先啟動數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)采集通道、采集點、計量點、采集點調度方案、分時方案、計量點的分時方案、計劃電量、初始底度、采集進度管理、數(shù)據(jù)查詢設置進行配置。配置完成后，就可運行前臺和后臺程序。在主站除正常的更換表擴建系統(tǒng)配置外，更主要的工作就是數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)。

點擊進入數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)， 主界面非常友好。有文件、查詢設置、系統(tǒng)維護、窗口、幫助菜單。

在文件菜單下可以點擊即進入主界面有打印設置：對打印機配置進行設置（與WINDOWS打印設置相同）；預覽：對要打印的數(shù)據(jù)和圖表打印預覽；打?。捍蛴‘斍绊?，數(shù)據(jù)和圖表；退出：退出數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)

在查詢設置菜單下有電量表盤值：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內每隔5分鐘電量表盤的值；分鐘電量：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內每分鐘電量值；日電量：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內每日電量值；月電量：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內每月電量值；年電量：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內每年電量值；瞬時量：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內每隔5分鐘的瞬時電量和三相電壓、電流瞬時值。以上查詢在開始時間和截止時間框內編輯時間，然后點擊查詢，就可得到查詢結果。

在系統(tǒng)維護菜單下可以進行數(shù)據(jù)源配置。窗口菜單，此菜單包括兩層。第一層可將已經打開的窗口層疊、水平排列、垂直排列、排列圖標，并可以全部最小化。菜單下層顯示的是已經打開的窗口名稱，并可通過鼠標點擊進入所選頁面。其中包括一次系統(tǒng)圖、在一次圖可以顯示當日次線路上輸出的有功電量（上）和無功電量（下）的表盤值。發(fā)電量分析，輸入開始時間和結束時間，進入發(fā)電量報表統(tǒng)計表格、點擊主界面窗口上網電量分析進入上網電量報表。點擊圖表分析進入圖表界面，顯示有柱形圖、波形圖顯示。

二、電廠端客戶機

為了系統(tǒng)安全和運行人員處理數(shù)據(jù)方便，在電子間設有電能量計費，此客戶機僅用于數(shù)據(jù)系統(tǒng)查詢，不能進行系統(tǒng)維護。查詢方式與電廠端工作站方式相同。該系統(tǒng)面向運行人員開放。

三、電能量信息采集終端

本設備是由西安思安信息科技股份有限公司設計的一款電能量遠方終端，用于采集、存儲和轉送發(fā)電廠與變電站關口表采集和生成的計量計費信息。終端的功能和技術指標完全滿足電能量計費系統(tǒng)在電力系統(tǒng)商業(yè)化運營方面的要求。

1.電能量遠方終端組成。該終端通過與全電子式的智能電度表通信，收集電度表采集和生成的計量計費信息；同時根據(jù)需求在現(xiàn)有信息的基礎上生成計量計費系統(tǒng)所需要的其他信息。本終端支持通過撥號、專線、網絡等媒介與計量計費主系統(tǒng)通信，上報所采集和生成的的計量計費信息。此外，也可以充當其它電力自動化系統(tǒng)的智能電氣設備，以便這些系統(tǒng)可以共享本裝置所采集的計量信息。

終端上設計有10～12個RS-232/485串行接口，可以接入64塊電度表，并同時與多種不同的智能電度表通信。終端上設計有大容量的非易失性存儲器，可以長時間地保存歷史信息（如：負荷曲線、告警信息等）。

電能量遠方終端由Intel586高性能CPU板、5英寸藍屏液晶顯示器、薄膜鍵盤、狀態(tài)指示板、多功能擴展基板以及電源系統(tǒng)等部分組成。其中CPU板上集成有32M內存、DOC2000固態(tài)盤和10BaseT網絡接口等。電源系統(tǒng)由交直流兩用開關電源和交直流電源切換系統(tǒng)兩部分組成。多功能擴展基板是專門為采集終端設計的一塊電路板，板上擴展了8路RS485串行接口和一路工業(yè)級撥號MODEM。與此同時，鍵盤、液晶顯示器等功能部件的輔助電路也集成在該板上。

終端的接口包括COM1、COM2、Ethernet和RS485接線端子。

2.電能量遠方終端的功能。①數(shù)據(jù)采集。通過RS-485定時采集電能表的各項數(shù)據(jù)（如正反向有功、無功電能量、需量、電壓、電流、事項記錄、負荷曲線等）并存儲。②數(shù)據(jù)存儲。數(shù)據(jù)按多個存儲周期存儲數(shù)據(jù)，并具有分時段（即按尖、峰、谷、平不同時段）存儲電能量數(shù)據(jù)信息的功能。在斷電情況下保證數(shù)據(jù)10年不丟失。 ③數(shù)據(jù)通信。可通過撥號、專線、網絡等三種通信方式同時與三個主站通信。我公司SIS系統(tǒng)與主站系統(tǒng)用485口通訊，與省網調采用網絡通訊。主站與客戶機采用網絡通訊。④狀態(tài)監(jiān)視、事項記錄及告警。 ⑤安全功能，具有兩級密碼設置和權限管理，防止非法操作。

3.電能量遠方終端的數(shù)據(jù)庫：①實時數(shù)據(jù)庫。電能量遠方終端的實時數(shù)據(jù)庫按電表組織，最多支持64塊電表。 每塊電表設計有5張數(shù)據(jù)表，分別保存電能量、瞬時量、需量、電表狀態(tài)和事件等信息對象。②歷史數(shù)據(jù)庫。采集終端的歷史數(shù)據(jù)庫中保存的記錄包括負荷曲線記錄（分鐘電量）、日負荷曲線記錄（日凍結數(shù)據(jù)）、月負荷曲線記錄（月凍結數(shù)據(jù)）、操作記錄和配置參數(shù)等。

4.配置參數(shù)保存用戶設置的配置參數(shù)。配置菜單包括四個菜單項：通信配置、曲線配置、網絡配置和鍵盤選擇。

狀態(tài)菜單包括四個菜單項：瞬時量、有功電量、無功電量和電表狀態(tài)。

事件菜單包括三個菜單項：操作記錄、越限記錄和事件記錄。

操作菜單包括四個菜單項：用戶登錄、更新口令、設定時間和通信報文。

四、電能表與失壓斷流計時儀

電能表是構成電能量計費系統(tǒng)最基本的單元。本公司采集系統(tǒng)表計有三種型號，均由紅相廠家生產。一期除2號廠高變?yōu)镸K6E其余均為MK3E，二期關口為MK6E其余均為DTSD3000。一表多口，方便各種場合運用。第一個是串行通訊口，第二個通訊口是光電通訊口，采用卡式，第三個通訊口為擴展口。電壓互感器電壓全供電方式。同時還有輔助電源供電方式，不從PT電壓取電，由輔助電源提供電能表工作電源，線路停電也不影響電能表工作。液晶顯示靈活方便， 脈沖輸入/輸出，重要設置參數(shù)如校驗數(shù)據(jù)、功能設置文件、電量等關鍵數(shù)據(jù)多份存貯于閃存（Flash RAM），永不丟失，無須電池后備。EDMI電能表采用了多級分權安脈沖輸出有兩種方式，面板上有兩個LED發(fā)光二極管，電能表上最多有6個光電耦合脈沖輸出。

公司配置JSY-3BT型系列全電子失壓斷流計時儀通過對電網電壓回路、電流回路進行監(jiān)視，能準確判斷電網運行狀態(tài)，并詳細記錄其處于故障期間的各種參數(shù)，以便供電部門對電網進行管理，追補人為的或非人為的漏計電能，是理想的電能計量監(jiān)視儀表。

公司電能量計量系統(tǒng)應用以來，以電能信息采集終端為中心，采集關口電能表，機組考核表電能量信息，向主站系統(tǒng)、省網調、廠區(qū)SIS系統(tǒng)傳輸電能信息，通訊協(xié)議滿國家和行業(yè)標準，采集的電能信息為電能表保存的各種原始電能數(shù)據(jù)的拷貝。電能量采集終端采集的數(shù)據(jù)類型包括正反向有功、正反向無功、分時電量、最大需量、日期、時間、功率因數(shù)、頻率等電能交易結算所需的原始基礎數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)為各種電能數(shù)據(jù)為帶時標的電能表底碼值。電能信息采集終端能采集電能計量裝置記錄的失電、斷相事件和電能表其他運行狀態(tài)信息，不能對電能表進行寫操作，公平有效的傳送數(shù)據(jù)。滿足了陜西省電力公司對計量系統(tǒng)的要求，實現(xiàn)公司內部自動抄表，計量結算與發(fā)電考核等功能。

（作者單位：大唐韓城第二發(fā)電有限責任公司）