E語言在電能量計量系統(tǒng)互聯(lián)中的設(shè)計與應(yīng)用

摘 要：為滿足電能量計量系統(tǒng)領(lǐng)域日益增長的擴展性、互聯(lián)性需求，本文提出了一種基于E語言的電能量計量系統(tǒng)互聯(lián)的結(jié)構(gòu)模型，闡述了該方案下各類模型數(shù)據(jù)傳輸及相關(guān)功能模塊的設(shè)計與實現(xiàn)。介紹了基于該平臺的計量參數(shù)模型同步機制；數(shù)據(jù)傳輸處理進(jìn)程；以及電能量計量相關(guān)業(yè)務(wù)的具體功能實現(xiàn)。該系統(tǒng)已經(jīng)在浙江省電力公司及下屬各地市公司的電能量計量系統(tǒng)互聯(lián)工程中投入現(xiàn)場運行。

關(guān)鍵詞：E語言 電能量計量系統(tǒng)（TMR） 系統(tǒng)互聯(lián) 參數(shù)同步 數(shù)據(jù)處理

中圖分類號：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0023-01

電能量計量計費系統(tǒng)（TMR）是電網(wǎng)間電能結(jié)算的重要系統(tǒng)，是電力走向市場的重要技術(shù)保障[1]。為保證電力市場安全穩(wěn)定運行的要求，提高系統(tǒng)的防災(zāi)抗災(zāi)能力，迫切需要建立更加健全完善的電能量計量計費系統(tǒng)。TMR系統(tǒng)互聯(lián)就是在這種背景下提出的[2，3]。

浙江省電力公司所屬各地區(qū)相繼完成了電能量采集系統(tǒng)的建設(shè)，并進(jìn)入了實用化運行，與此同時，各縣級電能量采集計量系統(tǒng)也不斷投入運行，并在生產(chǎn)中發(fā)揮了一定的作用。伴隨著電能量計量系統(tǒng)領(lǐng)域日益增長的擴展性、互聯(lián)性需求，浙江省電力公司同各地市公司、地市公司同所屬各縣級公司的互聯(lián)需求日益緊迫。

1 功能需求

1.1 現(xiàn)狀及問題分析

目前電能量計量系統(tǒng)的互聯(lián)還存在許多問題，主要表現(xiàn)在以下三個方面。

一是相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)由于缺少總體設(shè)計和統(tǒng)一規(guī)范，造成系統(tǒng)間數(shù)據(jù)流向不合理、通信接口復(fù)雜、難于方便地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模型參數(shù)和數(shù)據(jù)的交換與共享，造成系統(tǒng)資源的浪費。

二是各應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分散、網(wǎng)絡(luò)模型參數(shù)得不到共享，增加了系統(tǒng)參數(shù)和數(shù)據(jù)維護(hù)的難度，制約了調(diào)度系統(tǒng)信息化水平的進(jìn)一步提高。

三是TMR系統(tǒng)設(shè)備種類繁多，因各系統(tǒng)建設(shè)時，并未進(jìn)行完備的統(tǒng)一考慮，省地縣系統(tǒng)硬軟件重復(fù)配置，彼此之間資源得不到共享和充分利用，若新增系統(tǒng)間應(yīng)用或系統(tǒng)擴充、升級改造都比較困難。

1.2 系統(tǒng)互聯(lián)的建設(shè)原則

（1）模型共享和互聯(lián)。（2）目的端免維護(hù)。（3）可擴展性。（4）適用范圍廣。（5）接口網(wǎng)絡(luò)簡化。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

2.1 TMR系統(tǒng)互聯(lián)的結(jié)構(gòu)模型

完整的電能量計量系統(tǒng)（TMR）包括電能計量裝置，電能遠(yuǎn)方終端和主站系統(tǒng)，及相應(yīng)的撥號、專線和網(wǎng)絡(luò)通道等[4]。一般而言，電能量計量系統(tǒng)的互聯(lián)都是針對主站系統(tǒng)而言。電能量計量系統(tǒng)互聯(lián)的設(shè)計必須遵循一致性、完整性和免維護(hù)性原則。一致性指系統(tǒng)的工作模型和參數(shù)一致；完整性指系統(tǒng)必須具備完備的拓?fù)淠Ｐ图跋鄳?yīng)功能；免維護(hù)性則是指系統(tǒng)能自動、有效梳理并處理各類模型及數(shù)據(jù)，從而達(dá)到減輕用戶負(fù)擔(dān)的目的。

2.2 平臺功能模塊設(shè)計

2.2.1 傳輸規(guī)范

為規(guī)范數(shù)據(jù)接入，按照“業(yè)務(wù)驅(qū)動、技術(shù)實現(xiàn)”的方針編制相關(guān)規(guī)范。

（1）網(wǎng)絡(luò)連接：上下級電能量采集系統(tǒng)接口雙方通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)連接。（2）通信格式：采用E語言文本進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，具體格式請參見附件。（3）文件傳輸：通過縱向數(shù)據(jù)傳輸平臺進(jìn)行文件交換。（4）傳輸方式：源端自動定時發(fā)送、源端變化隨機發(fā)送、目的端人工召喚等三種方式，以滿足不同情況下數(shù)據(jù)同步的可靠性及完整性等要求。

2.2.2 源端的設(shè)計

源端的任務(wù)為根據(jù)模型信息對照表，把需轉(zhuǎn)發(fā)的模型參數(shù)配置完備，使省調(diào)模型信息與地調(diào)模型信息掛鉤。除具備數(shù)據(jù)按任務(wù)正常發(fā)送功能外，源端還應(yīng)具備自動發(fā)送更新數(shù)據(jù)功能。底碼數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、分時數(shù)據(jù)、CT/PT文件生成，傳輸。

2.2.3 目的端的設(shè)計

目的端的任務(wù)為把需轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)整理為標(biāo)準(zhǔn)格式，分類發(fā)送給各個地區(qū)。目的端是免維護(hù)的，地區(qū)正常轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)及因業(yè)務(wù)變動引發(fā)的數(shù)據(jù)變化，都將自動維護(hù)至系統(tǒng)中。且目的端具備數(shù)據(jù)召喚功能。

2.2.4 功能界面設(shè)計

源端界面要求：（1）源端界面功能需包括模型信息關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)自動發(fā)送配置、數(shù)據(jù)手動發(fā)送配置、并支持跨天的電量數(shù)據(jù)發(fā)送，默認(rèn)電量數(shù)據(jù)按日進(jìn)行分包轉(zhuǎn)發(fā)。（2）源端還需支持跨天召喚，支持特定日期的數(shù)據(jù)召喚功能。（3）要求對源系統(tǒng)中所有廠站、電表進(jìn)行是否轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)置，用戶可方便設(shè)置哪些量進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。（4）源端負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)完整性的檢查。

目的端界面要求：（5）目的端需提供靈活的人機界面，方便用戶進(jìn)行接收文件及數(shù)據(jù)的監(jiān)控、處理。并需支持手動的跨天數(shù)據(jù)人工召喚。（6）對上述需要人機界面進(jìn)行人工操作的情況，要求人機界面設(shè)計盡量靈活，能方便進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，操作簡單，容易上手。（7）目的端不對數(shù)據(jù)完整性進(jìn)行檢查。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

基于上述系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，省地縣三級系統(tǒng)通過E語言模型進(jìn)行彼此間的信息比對、交互。通過E語言文件作為傳輸交互介質(zhì)，首先實現(xiàn)系統(tǒng)間的模型對照，在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的交互，最后考慮到因電能量采集業(yè)務(wù)變化而引起的數(shù)據(jù)變化、更替（如：更換電表、換CT等），隨時將變化的電量補充傳輸，使系統(tǒng)交互更加實時有效。

上下級電能量采集系統(tǒng)接口雙方通過網(wǎng)關(guān)機以三、四級網(wǎng)進(jìn)行連接，根據(jù)數(shù)據(jù)交互的方向可分別定義為源端、目的端，同一臺網(wǎng)關(guān)機可同時為源端和目的端。

源端應(yīng)用程序部署：安裝電量模型文件生成、文件發(fā)送以及對目的端信息召喚文件的接收解析。應(yīng)用程序生成相應(yīng)的模型信息文件、數(shù)據(jù)文件和業(yè)務(wù)文件，通過TCP/IP協(xié)議，經(jīng)文件發(fā)送程序發(fā)送至目的端。

目的端應(yīng)用程序部署：安裝解析程序，解析接收到的源端數(shù)據(jù)文件，并寫入數(shù)據(jù)庫；也可以自動或人工檢索殘缺數(shù)據(jù)，自動或人工發(fā)出數(shù)據(jù)召喚請求。

4 結(jié)語

浙江省電力公司電能量計量系統(tǒng)工程自投運以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，互聯(lián)系統(tǒng)的電量歷史數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)保持了高度一致性。互聯(lián)系統(tǒng)間的大多數(shù)模型參數(shù)只需一次維護(hù)，減輕了自動化維護(hù)人員的工作量，提高了工作效率。FAT功能測試顯示，系統(tǒng)在免維護(hù)方面表現(xiàn)良好，并能提供多種處理數(shù)據(jù)的形式作為備用。為異構(gòu)的TMR系統(tǒng)互聯(lián)，提供了一種新思路。該項目在浙江省電力公司的電能量計量系統(tǒng)工程應(yīng)用取得了比較好的效果，得到了用戶的認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)

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[4]閔濤，嚴(yán)小文，李捷，等.基于J2EE架構(gòu)的新一代電能量計量系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動化，2003，27（22）：85-88.