淺析電量采集系統結構組成及應用

劉艷蘋

摘 要：電量采集系統為電力生產提供準確、全面、實時的數據分析和支撐，確保了采集數據的準確性和完整性，為電廠的統計分析、績效考核、平衡率分析、節能降耗等提供精確的數據基礎，為機組的全面電能量管理提供保障。本文主要介紹了烏沙山發電廠電量采集系統的結構組成及各部分的主要功能應用。

關鍵詞：電量采集系統；電能量數據終端；電能量計費主站

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.121

0 背景

隨著電力行業的不斷發展進步，傳統方式下的人工定時抄表，人工錄入電量數據計算等已經不能滿足日常電能量的統計分析需求，不足以滿足電廠的各項管理統計分析、績效考核等工作要求。電量采集系統應用于電力企業已成為必然趨勢。電量采集系統由數據采集部分、存儲和傳輸部分、控制部分組成，主要設備包括電能計量裝置、電能量數據終端采集裝置、電能量計費主站系統。

1 電量采集系統概述

1.1 功能介紹

我廠電量采集系統采集全廠關口電度表信息、發電機電度表信息、脫硫電度表信息，并通過電力數據網上送浙江省電力公司，作為電網與我廠電量結算及全廠電量平衡和各種經濟指標的原始數據。采集全廠6kV及以上電度信息到電能量計費主站，生成報表進行統計分析等并在工程師站打包上送至SIS系統，達到數據資源共享，為電廠的統計分析、績效考核、平衡率分析、節能降耗等提供精確的數據基礎。

1.2 重要性

電量采集系統分為發電及上網考核電量和廠用電電量兩大部分。廠用電電量為廠內部經濟指標核算、日常電能量統計、平衡率計算提供可靠地數據基礎；發電及上網考核電量是全廠對外經濟貿易結算，在整個電網中承擔著重要責任。電量采集系統的可靠性和準確性直接關系到發電企業和電能使用單位的切身利益。當電量采集系統出現故障時，所侵害的客體是發電廠、電力公司和其他相關組織的合法權益，當系統故障引起數據異常時，不僅僅影響企業正常生產工作的開展，對關口上網電量來說直接關系到發電企業的經濟利益。所以電力采集系統的安全穩定運行、采集電量數據準確完整對電力企業來說至關重要。

1.3 設備組成

電量采集系統主要硬件設備有1臺工程師工作站主機、2臺電能計量主站主機、6臺ERTU電能量數據終端采集裝置、1套以太網交換機、1臺SIS接口機及6kV開關柜的多功能電度表、發電機及主變、廠變、關口電度表等。軟件采用浙江創維自動化工程有限公司CMES1400電能計量系統當地主站，其中主要包括系統軟件、支持軟件、應用軟件、歷史數據庫軟件和網絡管理軟件。

1.4 系統構成

電量采集系統由關口電量、各機組及輸煤段電能計量裝置、電能量數據終端采集裝置、電能量計費主站系統三大部分組成。整個采集系統采用100MB快速冗余以太網構成系統網絡，將各采集裝置、計費主站計算機、工程師站計算機連接到交換機，實現電能主站的電量采集，數據共享，最后通過SIS接口程序將共享數據通過光電轉換上傳到SIS系統。電能量數據終端采集裝置分兩大部分，其中一臺ERTU3000負責采集關口電量及機組側主設備電量作為發電及上網考核電量，另五臺ERTU負責采集4臺機組的6kV廠用電量和輸煤的廠用電量。

2 電量采集系統各部件組成及應用

電量采集系統的主要組成部件：電能計量裝置（電能量表計）、電能量數據終端采集裝置、電能量計費主站系統。

2.1 電能計量裝置

（1）關口電能表采用紅相電力MK6E 0.2S級多功能電度表，輔助電源供電方式，電能表從輔助電源取電，當輔助電源斷電時，表計從線路取電。采用輔助電源供電方式時，即使線路停電，電能表從輔助電源中取電，不影響電能表工作狀態。輔助電源的電壓可以是100V～250VAC/DC通用。關口電能計量裝置應采用主、副表計量方式，副表的規格、準確度等級應與主表相同。主、副表的配置應按檢定誤差數據一致或接近的原則進行。結算關口計量點線路對側，應設置與關口計量點相同標準等級的校核用電能計量裝置。主、副表具備RS485通訊接口，電表數據通過RS485通訊接口接入電能量數據終端采集裝置，電能量數據終端采集裝置再通過網絡接入數據網雙平面Ⅱ區交換機。

（2）發電機、高廠變、勵磁變電能表采用華隆DSSD5（3*100V，3*1.5（6A）0.2S級多功能電度表，帶交流220V工作電源，兩個獨立通訊485輸出接口，電能表具備自檢及告警功能，PT斷線時，報警并上報。所有數據保存在非易失內存中，無需電池維護。電能表具有口令閉鎖方式，以防止非法修改參數，電能表耐壓能符合有關電能表標準。

（3）6kV廠用和輸煤廠用電能表采用杭州佳和GEC2000多功能電度表，采用三相四線接線方式，輸入電壓57.7--100V，50Hz，輸入電流：1A（部分5A）。具備電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率的測量及顯示功能。具備4-20mA模擬量輸出接口，輸出4-20mA對應單相電流或電壓，RS485接口通訊，外接電源：DC110V。

2.2 電能量數據終端采集裝置

我廠采用ERTU-3000數字型遠方電能量數據終端，ERTU-3000采集裝置主要特點有（1）采用模塊化結構：主要包含了主板、網卡板、基板、接口板、以太網轉光纖模塊、液晶、鍵盤等部件，主處理器板和其他擴展板均采用拔插式安裝，維護、安裝極其方便。（2）接口齊全：對外接口提供有以太網維護口、RS485口、RS232口、MODEM口等根據需要進行配置。（3）電源系統可靠：采集裝置工作電源采用交、直流電源雙輸入方式，具有輸入過壓、過流和抗浪涌保護措施，交直流供電，零切換時間，具有極高的可靠性。（4）安全性高：具有密碼設定和權限管理功能，可防止非授權人員操作。endprint

采集裝置主要功能包含電能量（電能累計量）采集、數據處理、分時存貯、長時間保存、遠方傳輸等。其中數據采集處理和存儲采用大容量的CF卡，存貯容量2G字節，數據掉電后不丟失；另外表計電能量數據可以按5分鐘、15分鐘、30分鐘或60分鐘為單位任意分配存貯；可以存貯峰、谷、平、尖峰等時段電能量、需量、表計狀態；支持IEC 60870-5-102標準轉換。

2.3 電能量計費主站系統

電能量計費主站系統采用浙江創維自動化工程有限公司CMES1400電能計量系統當地主站，可實現自動、及時、準確、完整、安全的電能量采集、存儲和應用。系統支持多種通訊方式，并具備擴展性，方便實現高級功能以及與其它系統集成，構建電能數據應用平臺，充分挖掘應用電能基礎數據。

系統基于數字化統一支撐平臺，運行可靠、功能完整。系統主要功能包括：電能量數據的采集功能 ，數據的處理統計和存儲功能 ，安全監視和告警功能，人機聯系功能。能滿足對電能量數據采集、存貯的可靠性、精確性、唯一性及完整性（不可丟失）的要求。當地功能小主站與廠站端電能量數據采集終端通信中斷恢復后，或小主站故障消除恢復運行后，能自動采集通信中斷期間全部電量數據，確保數據庫內數據的完整性及連續性；若系統有異常情況將有報警提示。當地功能小主站系統具有當地及遠方電能量數據采集終端測試和診斷的功能，通過顯示器的畫面可直接監視系統的運行情況。對于無法正常完成采集的電能量數據采集終端 ，并以畫面方式報警，以便值班人員及時進行補抄，以保證數據的完整性和連續性。

3 結語

隨著現代化技術水平的飛速發展，電力系統對輸、配、用電量的要求不斷提高，應用范圍也在不斷擴展。為了確保電能量數據的準確可靠和安全，加強運行維護各部門間及應用部門間的溝通與協調，更好的發揮電能量采集系統的社會和經濟效益，建立一套穩定可靠的電量采集管理系統必不可少，勢必不斷優化完善電量采集系統的功能和各項性能指標，建設一個安全可靠、運行維護簡便的全自化電量采集系統，為發電廠提供及時準確的數據保駕護航。

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