電力計(jì)量自動(dòng)化建設(shè)方案實(shí)施探索

阮湘珠

摘 要：伴隨經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科技的進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)在電力計(jì)量中也逐步得到應(yīng)用，然而目前電力計(jì)量的自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中在技術(shù)上還存在一定的問(wèn)題。文章結(jié)合電力計(jì)量自動(dòng)化設(shè)計(jì)的主要目的與要求，對(duì)電力計(jì)量的自動(dòng)化方案進(jìn)行深入研究，以期更好地指導(dǎo)日后電力計(jì)量工作。

關(guān)鍵詞：電力計(jì)量；自動(dòng)化；數(shù)據(jù)采集

中圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）32-0104-02

電力計(jì)量工作是電力生產(chǎn)以及電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，電力市場(chǎng)需求呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢(shì)，使得電力計(jì)量管理工作更加規(guī)范。對(duì)于電力企業(yè)而言，計(jì)量工作對(duì)于電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益會(huì)產(chǎn)生直接影響。在目前的形勢(shì)下，電力計(jì)量的自動(dòng)化是一個(gè)必然趨勢(shì)。因此，研究電力計(jì)量的自動(dòng)化建設(shè)方案迫在眉睫。

1 電力計(jì)量自動(dòng)化的基本設(shè)計(jì)思想與建設(shè)目標(biāo)

1.1 電力計(jì)量自動(dòng)化的設(shè)計(jì)思想

電力計(jì)量的自動(dòng)化普遍選用的是分層式結(jié)構(gòu)，包括四個(gè)階層，具體分為管理中心、集中器以及計(jì)算機(jī)一級(jí)智能電度表。其中智能的電度表所能采集的模塊，大部分為機(jī)械形式的電度表中可以加入智能的計(jì)數(shù)模塊，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)通訊以及存儲(chǔ)等各種功能，目的是為了減少成本以及耗費(fèi)的體積。此外，用戶用電采集系統(tǒng)平臺(tái)建立了信息采集、支撐保障以及職能維護(hù)管理三大體系。并充分結(jié)合各體系特點(diǎn)，對(duì)班組生產(chǎn)體系進(jìn)行協(xié)調(diào)整合，確保程序的銜接、流程的配合以及人員的分工合作，使得數(shù)據(jù)能實(shí)現(xiàn)高度共享。系統(tǒng)通過(guò)采集用戶電能量信息，將數(shù)據(jù)輸送至用電采集系統(tǒng)平臺(tái)從而為職能維護(hù)管理系統(tǒng)部門(mén)分析應(yīng)用提供信息；支撐保障系統(tǒng)利用終端設(shè)置維護(hù)、通信運(yùn)行維護(hù)、主站前置機(jī)維護(hù)以及基礎(chǔ)檔案信息跟蹤系統(tǒng)以維護(hù)跟蹤系統(tǒng)、設(shè)置相應(yīng)參數(shù)、故障支持以及保障響應(yīng)服務(wù)，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；職能維護(hù)管理體系必須按照各部室職能的分工情況，承擔(dān)各自的管理以及維護(hù)職責(zé)。

1.2 建設(shè)目標(biāo)

第一，電力計(jì)量自動(dòng)化建設(shè)能夠使得供電營(yíng)業(yè)的管理成本進(jìn)一步下降。避免人工抄表模式產(chǎn)生的種種問(wèn)題，節(jié)省了人工抄表的人員投入，并有效避免了人工抄表導(dǎo)致的失誤，工作效率明顯提升。減少了企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本，提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。第二，實(shí)現(xiàn)了客戶側(cè)用電現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。系統(tǒng)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)之后，并且對(duì)運(yùn)行客戶出現(xiàn)的異常情況及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，使得現(xiàn)場(chǎng)管控手段明顯加強(qiáng)，針對(duì)計(jì)量中出現(xiàn)的異常及時(shí)提供信息。第三，能夠強(qiáng)化數(shù)據(jù)應(yīng)用，促進(jìn)實(shí)用化。首先，設(shè)計(jì)公變數(shù)據(jù)決策以及應(yīng)用方案，通過(guò)采集公變數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備異常進(jìn)行深入分析，從而提高供電質(zhì)量，為其后的配網(wǎng)改造提供科學(xué)依據(jù)。其次，采集公變臺(tái)區(qū)關(guān)口電量數(shù)據(jù)，從而對(duì)臺(tái)變線損進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算和分析，以便為分線線損分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)，進(jìn)而提高整體線損指標(biāo)的可控能力以及在控能力。最后，實(shí)現(xiàn)采集實(shí)時(shí)以及通信交互能力，從而為用電客戶提供相應(yīng)的用電信息支持。

2 電力自動(dòng)化建設(shè)方案的基本要求

①要想確保系統(tǒng)高穩(wěn)定性、高精準(zhǔn)性以及數(shù)據(jù)的完整性，必須在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)當(dāng)中，也就是計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)選用雙機(jī)冗余設(shè)計(jì)。從前置采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、采集通道均采用雙機(jī)冗余配置，具備自動(dòng)切換功能。除此之外，在站端以及客戶端選用穩(wěn)定性高、性能優(yōu)良的采集監(jiān)測(cè)管理終端。

②要想確保系統(tǒng)易擴(kuò)展性，必須在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)過(guò)程中整體考慮，科學(xué)規(guī)劃、優(yōu)化設(shè)計(jì)、遵循國(guó)際、國(guó)家、電力行業(yè)最新的標(biāo)準(zhǔn)，采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，從而保證系統(tǒng)容易完成與供電部門(mén)電力營(yíng)銷(xiāo)、EMS系統(tǒng)以及MIS系統(tǒng)等交換數(shù)據(jù)信息，完成與省公司、其他市公司、所屬縣市局及其電廠的有關(guān)系統(tǒng)開(kāi)展數(shù)據(jù)信息的交換，提高電網(wǎng)規(guī)模以及擴(kuò)展軟件的高級(jí)功能。

③要想確保數(shù)據(jù)編碼的統(tǒng)一，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)來(lái)自于多系統(tǒng)，比如大客戶的負(fù)荷管理、地區(qū)廠站電能量實(shí)施遙測(cè)、低壓集中抄表以及配變監(jiān)測(cè)計(jì)量或者終端來(lái)獲取數(shù)據(jù)信息等，為確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，對(duì)各種檔案信息必須構(gòu)建統(tǒng)一規(guī)范的編碼系統(tǒng)。

3 電力計(jì)量自動(dòng)化建設(shè)方案的實(shí)施

計(jì)量自動(dòng)化是電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的基礎(chǔ)，也是營(yíng)銷(xiāo)的前提，自動(dòng)化計(jì)量程度對(duì)于電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益會(huì)產(chǎn)生直接的影響。為了更好地完成電力計(jì)量的自動(dòng)化建設(shè)，必須從如下幾方面實(shí)施。

3.1 終端數(shù)據(jù)采集裝置功能

終端采集的數(shù)據(jù)是電力計(jì)量自動(dòng)化的數(shù)據(jù)來(lái)源，所以終端數(shù)據(jù)采集對(duì)于電力計(jì)量準(zhǔn)確性非常關(guān)鍵。終端采集裝置必須具備如下幾項(xiàng)功能：采集裝置具備電表脈沖以及電表數(shù)據(jù)接口采集處理兩項(xiàng)功能：可以精確地將電表送來(lái)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成表底度值，并且向主站所傳輸?shù)娜繑?shù)據(jù)都必須帶有時(shí)；采集裝置能夠預(yù)防由于脈沖抖動(dòng)導(dǎo)致誤計(jì)數(shù)功能，記儲(chǔ)周期為1 min、15 min、30 min、60 min可以調(diào)節(jié)，具備失電保護(hù)功能，一旦工作電源消失的話，數(shù)據(jù)至少必須保存12個(gè)月；能夠?qū)⒚總€(gè)電表送來(lái)的底度值顯示出來(lái)，可以生產(chǎn)各類(lèi)數(shù)據(jù)報(bào)表，比如日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)、底度、變損等各種報(bào)表，便于查閱；采集裝置維護(hù)方便并能置入?yún)?shù)，需要采取保密措施；能夠接收主站對(duì)時(shí)命令，具備當(dāng)?shù)刈詸z功能，并可以向主站報(bào)告；采集裝置必須具備充足的容量，每分鐘能夠采集一次，可以保存幾天數(shù)據(jù)的容量；終端設(shè)備能夠通過(guò)各種不同的通訊方式與計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，從而滿足電能質(zhì)、量數(shù)據(jù)的自動(dòng)周期采集、補(bǔ)測(cè)以及參數(shù)下裝等各種功能；可以采集并處理廠站設(shè)備傳送的與電能量有關(guān)各類(lèi)重要信息，比如PT缺相、相序錯(cuò)誤、CT斷線以及報(bào)警狀態(tài)等，系統(tǒng)具備隨時(shí)抄表的功能，并且儲(chǔ)存密度可以調(diào)整，數(shù)據(jù)可以保存與備份。數(shù)據(jù)采集可以選擇不同的通訊方式，比如光纖數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)、郵電程控交換網(wǎng)、光纖以及GPRS/CDMA無(wú)線數(shù)據(jù)通訊等。

3.2 數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)量

自動(dòng)計(jì)算服務(wù)子系統(tǒng)采取的是一種后臺(tái)服務(wù)模式，按設(shè)定統(tǒng)計(jì)方案對(duì)于計(jì)量點(diǎn)的分、日、月電量進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，根據(jù)設(shè)備、管理對(duì)象計(jì)算關(guān)系對(duì)于設(shè)備、管理對(duì)象的輸入以及輸出電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)電量具體包括供、發(fā)電量、上（下）網(wǎng)電量以及穿越電量等。換表日志、人工追補(bǔ)電量以及置入電量等引起的電量計(jì)算由系統(tǒng)自動(dòng)完成，使得數(shù)據(jù)具有一致性，改變計(jì)量點(diǎn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)于統(tǒng)計(jì)對(duì)象的運(yùn)算會(huì)產(chǎn)生影響。自動(dòng)計(jì)算服務(wù)能夠?qū)?shù)據(jù)的合理性進(jìn)行檢查，并產(chǎn)生歷史告警事項(xiàng)以便業(yè)務(wù)處理瀏覽。主要的檢查規(guī)則有：缺表碼、奇異數(shù)據(jù)、變小，功率因數(shù)越下限，電量越上限值，母線不平衡率，線路線損率、主變變損率，主變以及配線力率超下限等。自動(dòng)系統(tǒng)的分、時(shí)、日、月電量的計(jì)算采取任務(wù)模式管理來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.3 數(shù)據(jù)交換處理方案

必須建立開(kāi)放的數(shù)據(jù)信息交換平臺(tái)，從而使得各種采集器所采集的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行交換。交換平臺(tái)必須按照開(kāi)放的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)以及靈活的系統(tǒng)接口進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)能夠與內(nèi)、外部的接口相統(tǒng)一，完成設(shè)備檔案管理，比如變電站、變壓器、線路、表計(jì)與客戶檔案等相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管與保存。此外，實(shí)現(xiàn)單位種類(lèi)、電壓等別、設(shè)備類(lèi)型與用途、變電站輸入與輸出、計(jì)量點(diǎn)用途、聯(lián)絡(luò)線以及線損指標(biāo)等主要信息的維護(hù)與保養(yǎng)。數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)嚴(yán)格按照IEC有關(guān)技術(shù)規(guī)范。電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信體系包括五個(gè)層次、四套標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)采集以及處理終端遵循不一樣的管理規(guī)范。事實(shí)上計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)包含了廠站計(jì)量遙測(cè)、大客戶負(fù)荷管理、公變計(jì)量監(jiān)測(cè)以及低壓集中抄表系統(tǒng)對(duì)象：發(fā)電廠、公變、變電站、專(zhuān)變大客戶、低壓供電客戶與公共信息模型中的IEC61970中的電網(wǎng)模型以及IEC61968中的客戶模型相對(duì)應(yīng)。因此，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)可以借鑒EMS系統(tǒng)以及電力營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)CIM的研究成果以及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的公共信息模型CIM，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部以及外部的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。

4 電力計(jì)量自動(dòng)化建設(shè)成果的科學(xué)評(píng)價(jià)

在建設(shè)電力計(jì)量自動(dòng)化之后，必須對(duì)建設(shè)成果進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)過(guò)程中必須注意，評(píng)價(jià)人員通過(guò)績(jī)效考核、定崗定員、責(zé)任落實(shí)到人等工作制度，確保按時(shí)按質(zhì)按量完成工作計(jì)劃和任務(wù)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)建立并完善滿足用電信息采集系統(tǒng)需要的工作體系、工作制度以及監(jiān)督評(píng)價(jià)體系，定期編制電力信息采集周報(bào)，交流系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)等方式，從源頭嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)、過(guò)程跟蹤與控制、維護(hù)運(yùn)行管理以及建設(shè)成果的推廣與應(yīng)用，保證用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)成果得到有效應(yīng)用。

5 結(jié) 語(yǔ)

伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，電力需求的進(jìn)一步提高，對(duì)電力實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)以及自動(dòng)計(jì)量工作，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的科學(xué)高效管理，是廣大發(fā)電廠、輸電單位以及用電單位的共同目標(biāo)。然而我國(guó)還沒(méi)有建立完善的市場(chǎng)電力體系，并且電力行業(yè)也還沒(méi)有形成統(tǒng)一規(guī)范的信息化標(biāo)準(zhǔn)體系，加上電力行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)施是一種垂直一體化的管理模式，導(dǎo)致管理理念十分落后，這與該行業(yè)十分復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用產(chǎn)生了較大的矛盾，使得計(jì)量管理系統(tǒng)應(yīng)用無(wú)法適應(yīng)時(shí)代的高速發(fā)展。因此，采取現(xiàn)代先進(jìn)的電力計(jì)量模式，對(duì)于發(fā)電企業(yè)、供電企業(yè)以及用電三方更加科學(xué)地進(jìn)行銷(xiāo)售電能、購(gòu)買(mǎi)電能以及節(jié)約用電成本十分有利，使得營(yíng)業(yè)性計(jì)費(fèi)達(dá)到最大限度地統(tǒng)一，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)電、輸電以及用電的科學(xué)公正。本文深入研究了如何更好地建設(shè)電力計(jì)量的自動(dòng)化，對(duì)于建設(shè)電力計(jì)量自動(dòng)的設(shè)計(jì)的思想以及建設(shè)目標(biāo)進(jìn)行了深入分析，并在此前提下對(duì)電力計(jì)量自動(dòng)化建設(shè)的方案進(jìn)行了探討，并深入闡述了對(duì)建設(shè)成果進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)的重要意義，以便進(jìn)一步促進(jìn)電力計(jì)量的自動(dòng)化建設(shè)的順利進(jìn)行。

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