淺談計量自動化系統的建設及應用

摘要：隨著“智能電網”在我國的建立，電能計量管理的信息化建設工作勢在必行，以把靜態的電能計量管理與動態的電能計量遙測融為有機的整體，滿足電力市場形勢下的計量需求，也為電網公司電力營銷管理、客戶優質服務、用電檢查等提供技術手段。

關鍵詞：電能計量；自動化；計量自動化系統

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）08-0132-02

隨著我國經濟的快速持續發展，人民生活水平和質量也在不斷提高，智能電網的概念應運而生。所謂智能電網，就是充分利用先進的通信技術及信息處理技術，充分實現對電力生產的實時運營監控，完成與用戶的雙向能量傳輸及信息交流，有助于提高電網的服務水平、工作效率及可靠性水平。在整個智能電網的構造中，電能的計量自動化作為其重要的組成部分，是整個智能電網建設的基礎和核心之一。

在國內外開展智能電網建設的大背景下，計量自動化系統具有空前的發展機會，應用計量自動化系統可以推進線損四分管理相關工作的進行，達到有效降低線損率的目的，取得良好的經濟效益。

1 計量自動化系統的建設

計量自動化系統能夠為電網企業運行提供統一的主站，并實現對變電站站端、公用主變、專用主變及低壓集中抄表系統的綜合數據采集及監控，為實現有序的用電、負荷有效控制、電費量的結算及遠程抄表等業務提供大容量、實時的數據支撐，進而達到發電、供電、配電及售電側電能信息的一體化管理及應用，并以此為基礎開展電網需求側管理及四分線損的分析與應用。

1.1 計量自動化系統的構建思路

計量自動化系統主要能夠實現對電網中各個組成部件，即發電廠、公用變壓器、大客戶的專用變壓器及低壓客戶的用電數據進行采集和處理，達到數據采集實時化及管理一體化的目標，并能夠實現對負荷的管理和控制，利用能量數據采集系統實現預付費、低壓抄表、配電監測及防竊電等功能，是需求側管理及“四分”線損管理的一體化業務集成，為配電管理及用電監測提供技術支撐，滿足電網優質服務的理念。

1.2 系統的組成

計量自動化系統主要有以下幾個部分組成：主站系統、大用戶終端系統、通信通道、終端采集系統及多功能的電子表等。

根據各個組成部分在系統中的應用可將其劃分為以下幾個主要的子模塊：

①負荷管理子模塊。負荷管理子模塊主要實現對數據的采集及相關日常業務的處理，同時能夠實現對電量的分析，其主要由以下部分組成：電量計量、計量管理、數據處理、窗口值及曲線分析等。通過應用負荷管理子模塊，可以優化各類對象的線損及電量分析，實現對負荷及電量曲線分析與對比，達到理想的錯峰效果，根據系統的權限實現數據的備份及管理，達到對數據進行修改和瀏覽日志的目的。

②變電站遙測子模塊。變電站遙測子模塊主要實現對負荷管理系統中各個數據庫的平臺及網絡通訊的平臺進行訪問，實現對配電變壓器經濟運行數據的統計和分析，并能夠實施有效的在線監測、離線分析及遠程通訊功能，為相關部門和科室提供可靠的數據，充分發掘數據的價值，使電網企業的各個部門都能夠對配變的運行情況進行全面的了解，進而提高整個電網運行的可靠性和經濟性。

③集抄子模塊。集抄子模塊主要實現了對所屬轄區內公用變壓器臺區總表及居民電度表的集中抄錄，并能夠完成用電計算、供收費、臺區內線損計算及結算等功能，上述功能大多是通過相關的營銷自動化技術系統完成的，這個系統是由集中器、主站系統、電能表、主站系統及采集器這五個部分組成的，這個系統主要實現了對電表的遠程操作，并將其記錄在相關的日志中。

④計量子模塊。計量子模塊主要實現了對電網各時段內電量、瞬時功率和需量等數據的實時瀏覽和采集，完成每日有功功率及無功功率中電量表碼的訪問，提取月凍結電量，對每日的電能質量等相關數據進行分析，準確判斷斷相、過流、失壓等異常事件，并將其通過抄表的接口進行自動導入。

1.3 計量自動化系統實現的主要功能

該系統所能夠實現的主要功能如圖1所示。

①遠程抄表。通過遠程抄表系統可以實現對每日內96點負荷數據的采集，實現對每日24 h有功及無功費率及電量的表碼，完成月度凍結電量功能，實現對每日電能質量的監測，記錄各類異常事件如失壓、電流失流、計量箱打開及斷相等，通過抄表的接口實現其對用電營銷系統數據的自動導入，為電網企業的抄表工作提供技術支撐，不斷提高抄表質量并縮短抄表周期。

②用電異常閉環處理。用電異常閉環處理功能主要實現了對所上報終端事件的分析、判斷及處理，并對具有重大竊電嫌疑的用戶進行查找，可通過將相關信息發送至用電稽查系統，實現對計量自動化系統的自動處理和反饋，主要完成以下功能：實現對大用戶負荷終端的自動上報和異常事件的自動處理；實現對大用戶負荷的記錄，完成對各個負荷管理子系統中所需電壓缺相、電能表停走及飛走，電流反極性事件的讀取，并根據相關條件進行篩選；營業所的營銷班組中用電稽查人員可以通過對系統的記錄進行查看來實現對現場的查證及處理，并將相應的結果錄入到系統中，相關的大客戶負荷管理系統能夠通過相關接口實現事件的共享。

③有序用電。所謂有序用電，就是指系統通過對錯峰群的定義，為用戶的錯峰制定計劃，并以此為依據調整負荷缺口及預警級別，達到應急錯峰及錯峰計劃下達的目的，同時還能夠實現對錯峰情況的監視及歷史中錯峰效果的分析，實現對錯峰的有效管理，該系統具有硬件錯峰和常態錯峰兩種錯峰模式。

④預購電管理。利用該系統可實現預購電的管理，該系統通過與相關的營銷系統進行接口，能夠實現專用變預購電的管理，即根據預購電用戶的要求，首先將傳清單送至相關的計量自動化系統中，其次通過計量自動化系統將其傳輸至營銷系統中，營銷系統能夠實現對剩余電量閥值的設置，并完成相關的剩余電量計算。通過接口還能夠將其發送至計量自動化系統中，并由計量自動化系統完成停電操作，最終將結果反映到營銷系統中。

⑤低壓用戶停復電管理。低壓用戶停復電管理主要實現了對公用變壓器總表及居民生活用電表的集中抄錄及相關的線損計算功能，并配合營銷自動化技術實現供收費的結算。

⑥線損四分統計分析。利用該系統還能夠實現對整個網絡無功的分層和分區，針對不同臺區進行線損分析和計算，進而實現對母線、10 kV饋線及主變等對象進行線損分析和計算。通過該系統還能夠實現對專用變壓器運行數據的獲取和相關電氣量的計算，實現線損的四分精益化分析及計算，并自動構建相關計算模型，這些模型通常都是基于位置和計量屬性的。

2 計量自動化系統的應用

2.1 在用電線廠服務管理中的應用

在用電線廠的服務管理理念中，我們可以通過將管理終端連接中電壓檢測儀器中，從而針對用電線廠存在的電壓情況進行系統深入的分析，針對其中常見的管理不合理問題進行系統全面的處置。電壓監測儀需要定時到現場取數和手動計算電壓合格率，而計量自動化系統的應用不僅可以大量減少工作人員的工作量，而且方便快捷，數據準確度高。

2.2 在配變監測運行中的應用

為了達到安全生產和對電能損耗進行減小的目的，并實現降低設備的投資，使變壓器的臺數選擇正確，采用合理的運行方式實現對負荷的不間斷調整。在沒有計量自動化系統沒有出現前，運行維護人員是沒有辦法實現有效的維護的，同時也不能夠對公用的配電變壓器的經濟運行進行有效的掌握，更無法了解變壓器是否存在過載運行及三相平衡現象。通過應用計量自動化系統，可以實現對接入配電變壓器監測及計量終端數據的訪問，這樣相關的運行維護人員即可實現對變壓器各個運行數據的全面掌握和了解，能夠實現在辦公室完成對變壓器瞬時電壓、負載率、電流、三相不平衡值及負荷率的分析和計算，及時判斷出負荷曲線的變化規律，為實現進行長時間的數據監測和采集奠定基礎，及時作出有效的分析和判斷，對負荷進行合理分配，達到節能降損和提高整個網絡電壓合格率的目的。

3 結 語

本文根據當前的通信、信息技術，計量技術及微機網絡技術等基本理論和技術手段，分析了計量自動化系統所應用的主要技術、基本功能和總體設計情況，總結了其主要功能，歸納了該系統建設所需要解決的核心問題，并進行了深入的研究，為該系統在智能電網建設背景下有效實施奠定了一定的基礎和有利條件。

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