電能量采集系統(tǒng)在電網(wǎng)管理中的運(yùn)用分析

吳志敏

【摘 要】近年來，我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度在不斷加快，人們對電能的需求也在不斷增加。因此，我們必須建立完善的電能量采集系統(tǒng)，以此來滿足人們對電能的需求。在建立電能量采集系統(tǒng)方面，相關(guān)部門必須從電網(wǎng)實(shí)際情況入手，結(jié)合實(shí)際建立出科學(xué)規(guī)范的電能量采集系統(tǒng)。電能量采集系統(tǒng)在電網(wǎng)管理中的主要作用就是使電力企業(yè)能夠進(jìn)一步完善信息管理。本文對電能量采集系統(tǒng)概況進(jìn)行簡要的闡述，然后針對其在電網(wǎng)管理的中應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析。

【關(guān)鍵詞】電能量采集系統(tǒng);電網(wǎng)管理;用電需求;應(yīng)用

從當(dāng)前社會發(fā)展形勢來看，人們對電能的需求越來越高，電力市場也因此得到全面的發(fā)展。同時(shí)電能量采集系統(tǒng)在電網(wǎng)管理中的應(yīng)用越來越多。電能量采集系統(tǒng)是一種涉及面積較廣的系統(tǒng)工程，這個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會涉及到電力市場多個(gè)方面。電能量采集系統(tǒng)的不斷完善，使得電網(wǎng)管理不斷進(jìn)步，同時(shí)也代表著我國科學(xué)管理技術(shù)在不斷革新，電力市場已經(jīng)逐漸融入科學(xué)技術(shù)管理方式，已經(jīng)能夠逐漸適應(yīng)當(dāng)今社會的發(fā)展步伐。

1電能量采集體系概述

1.1體系構(gòu)成

在當(dāng)前我國電力發(fā)展的過程中，具體的能量采集從構(gòu)成上來說，基本上由三方面組成：也就是通常所說的物理構(gòu)成，具體來說包括主站（體系管理中心）、數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)（電能量信息采集、監(jiān)控）、實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)（電能量信息采集的源頭）。現(xiàn)在國內(nèi)電力行業(yè)在電能量收集方面經(jīng)常利用“開放式”的體系，很多結(jié)構(gòu)體系存在著過飽和的組成，使系統(tǒng)在可靠性方面得到了大幅提升。

1.2系統(tǒng)功效

遠(yuǎn)程控制完成抄表是電能量采集系統(tǒng)的主要特征，通過高度集成各類資源實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，利用數(shù)據(jù)整理分析形成電能量信息管理平臺，并以此為起點(diǎn)，將接口以開放的形式提供給終端用戶，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展功能，進(jìn)一步深化電能量采集系統(tǒng)更深層次的實(shí)用性。電能量采集系統(tǒng)的具體功能為：a.信息獲取、送達(dá)、查詢;b.信息修改、加工、分享;c.信息監(jiān)控、數(shù)據(jù)服務(wù);d.旁路借用、成本評測;e.隱私密保、常規(guī)維護(hù);f.通過擴(kuò)展接口連接其他系統(tǒng)。

1.3能量采集操作系統(tǒng)

現(xiàn)在我國電力行業(yè)電能采集處理，主要應(yīng)用的系統(tǒng)是“NZGSD200”系統(tǒng)，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的則是“MSG2000”系統(tǒng)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國大部分區(qū)域已經(jīng)普及了智能電表，采用“NFS500”網(wǎng)絡(luò)變電站，進(jìn)行具體的信息采集工作，按工序?qū)崿F(xiàn)了傳統(tǒng)電能采集向信息化、人工智能的方向發(fā)展。能量體系系統(tǒng)的構(gòu)成包含以下幾方面：能量獲取基站、基于人工智能的記錄設(shè)備、數(shù)據(jù)收錄系統(tǒng)、信息公布系統(tǒng)、擴(kuò)展接口。

2電網(wǎng)管理中的能量獲取體系在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用

2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的宏觀目的

相關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行能量獲取系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，基本應(yīng)從以下方面滿足客戶需要：首先，應(yīng)將安全放在最重要的地位，在設(shè)計(jì)過程中相關(guān)人員一定要堅(jiān)持依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，所用軟件要保持正版，出現(xiàn)問題可以立即解決，涉密知識要進(jìn)行保護(hù)，以確保體系運(yùn)行的安全穩(wěn)定。其次，對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要使系統(tǒng)能夠?qū)ο嚓P(guān)錯誤問題保持較高的容錯率，避免由于錯誤語法、非標(biāo)信息錄入導(dǎo)致的系統(tǒng)故障，在此基礎(chǔ)上達(dá)到信息發(fā)布與及時(shí)聯(lián)通。再次，為了保持系統(tǒng)的完整，應(yīng)主要使用精度較高、安全穩(wěn)定、運(yùn)行效率較高的純數(shù)字電能量表，在精度要求方面需要滿足0.5甚至0.55級。在運(yùn)行中要結(jié)合具體情況檢查數(shù)是否完整、正確，如有異常，可通過系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。

2.2體系構(gòu)成

整個(gè)體系的組成基本包括以下部分，dataserver、Webserver、pre-processor、Gps設(shè)備、station、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。pre-processor通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與主系統(tǒng)相聯(lián)，并且它的基本作業(yè)方式為系統(tǒng)double-balance方式，相對而言，databaseserver則使用冗余雙機(jī)，利用實(shí)時(shí)的專用網(wǎng)絡(luò)，并以其為重要信道進(jìn)行信息傳輸，輔以撥號Modem。該體系相關(guān)設(shè)備在具體應(yīng)用當(dāng)中，應(yīng)使用auto-change方式，這樣可以確保相應(yīng)信道無障礙。依據(jù)具體需求，經(jīng)常在每個(gè)數(shù)字化變電站安裝電能量遠(yuǎn)程控制設(shè)備，從而達(dá)到獲取電能量具體信息的目的。

2.3體系的技術(shù)指標(biāo)

各分支結(jié)構(gòu)所獲得的相關(guān)信息，需要按要求回傳到系統(tǒng)處理中心，然后通過復(fù)雜運(yùn)算實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的解析，讓原來人為抄表的低效率轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)程監(jiān)視控制。電能采集系統(tǒng)就是通過精密電子計(jì)量實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，該傳輸過程實(shí)現(xiàn)了把所獲取的信息快速輸送至數(shù)據(jù)庫，從過程中保證了原始數(shù)據(jù)的真實(shí)與完整。一般狀態(tài)下，能量采集系統(tǒng)獲取信息的方式有兩種：第一是直接傳遞，即將信息傳送至最初的數(shù)據(jù)庫;第二是借助輔助交互方式，在系統(tǒng)出現(xiàn)問題后，可以及時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。在系統(tǒng)最初的數(shù)據(jù)庫里，所有信息在通過系統(tǒng)的篩選與處理以后，會被重新加入到數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)參與相應(yīng)規(guī)則的運(yùn)行后，可按系統(tǒng)指令，進(jìn)行相應(yīng)的處理及轉(zhuǎn)化，進(jìn)入到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。數(shù)據(jù)庫的作用在于對數(shù)據(jù)的可行性進(jìn)行分析，對相應(yīng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性進(jìn)行核對，依據(jù)真實(shí)效率的原則將多余無用的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾。信息監(jiān)管人員將信息處理結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)而對系統(tǒng)今后的運(yùn)作給予相應(yīng)的借鑒。

2.4數(shù)據(jù)處理流程

多功能電子表計(jì)是電能量采集系統(tǒng)中主要數(shù)據(jù)的來源，且采集器可以將電子表計(jì)所收集到的所有數(shù)據(jù)直接上傳到數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)而對原始數(shù)據(jù)的安全性及完整性提供了堅(jiān)實(shí)的保障。通常情況下，采集器所收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)可通過兩種方式進(jìn)行有效傳輸，首先是直接傳輸，也就是將數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)皆嫉臄?shù)據(jù)庫中。其次是選擇一條可靠路徑，將其作為輔助輸入措施，進(jìn)而在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保證采集到的數(shù)據(jù)不會丟失。在原始數(shù)據(jù)庫中，一些數(shù)據(jù)經(jīng)過相應(yīng)的加工、過濾后，要被傳輸?shù)焦ぷ鲾?shù)據(jù)庫中，通過正確的運(yùn)算及處理后，可依據(jù)系統(tǒng)請求將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)可靠性進(jìn)行審核，并根據(jù)實(shí)際情況將垃圾數(shù)據(jù)排除。相關(guān)管理人員可根據(jù)數(shù)據(jù)處理流程進(jìn)行分析、研究處理結(jié)果，進(jìn)而有效解決系統(tǒng)實(shí)際工作中出現(xiàn)的各類故障和問題。

2.5電能量遠(yuǎn)程控制終端實(shí)現(xiàn)

在進(jìn)行電能量采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，為進(jìn)一步滿足計(jì)費(fèi)功能和線損檢測需要，往往需要構(gòu)建電能量遠(yuǎn)程控制終端。此終端通常要具備容量大、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，且滿足易升級、擴(kuò)展便利、維護(hù)方便等條件。為了使電能量數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸順利實(shí)施，應(yīng)保證采集器具備抗震、抗雷擊功能，進(jìn)而確保遠(yuǎn)程控制終端能夠抵抗不良因素的干擾，保證電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行安全性。現(xiàn)階段，由于我國電力企業(yè)電能表型號選擇不盡相同，且不同類型電能表各具功能，因此為了使數(shù)據(jù)采集更具準(zhǔn)確性，遠(yuǎn)程控制終端要具備一定通信能力，并在保證同一條總線中可以接入多種表計(jì)。電能量遠(yuǎn)程控制終端在大中用戶及相關(guān)廠站內(nèi)安裝后，可對電能表中電能量進(jìn)行采集，同時(shí)對其進(jìn)行處理和及時(shí)存儲，通過載波、撥號電話等方法將相關(guān)信息傳送給主站。這樣一來，遠(yuǎn)程控制終端中相關(guān)數(shù)據(jù)能夠被主站隨時(shí)召喚，并對其進(jìn)行定時(shí)。在此基礎(chǔ)上，可為用戶提供各類所需要的報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)庫，同時(shí)與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)共享。

結(jié)語

只有通過加強(qiáng)與改善電能量采集系統(tǒng)的相關(guān)結(jié)構(gòu)與功能，才能促進(jìn)我國電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化、自動化，這同時(shí)是我國電力銷售行業(yè)發(fā)展的未來前景。以行業(yè)未來發(fā)展方向來說，要按較長周期實(shí)施采集系統(tǒng)的建設(shè)與維護(hù)，而且需要結(jié)合用戶的需要，不斷調(diào)整，這一過程對于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)也起到了促進(jìn)與推動作用。因此，在電網(wǎng)實(shí)際管理當(dāng)中，一定要深化電能量采集系統(tǒng)的研發(fā)，不斷提升其在行業(yè)建設(shè)中的重要作用。

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（作者單位：寧夏吳忠供電公司）