【摘要】為了能夠適應(yīng)我國電力市場發(fā)展改革、火電廠的一些指標(biāo)考核以及平常的電能量的統(tǒng)計、平衡率的計算，在火電廠上建立一些好的穩(wěn)定的可靠性電能量的自動采集系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)成為必然的。文章將以以武漢鍋爐廠得電能量的自動采集系統(tǒng)的建設(shè)作為這個例子，探析了火電廠電能量自動采集系統(tǒng)的建設(shè)的若干問題。

【關(guān)鍵詞】電廠電能量自動采集探析

在我國的電力市場的運營中，交易雙方的物理量是電能量，對發(fā)、供電量、聯(lián)絡(luò)線交換電量、網(wǎng)損（線損）電量及分時、分類電量的采集、監(jiān)視、統(tǒng)計、分析、運算是電力市場運營的主要內(nèi)容；建設(shè)電能量自動采集系統(tǒng)是實現(xiàn)電力市場運營的基礎(chǔ)。對火力發(fā)電廠，主要對發(fā)、供電量進行統(tǒng)計，對機組平衡率、交接班電量等進行統(tǒng)計計算，以加強管理，并采取相應(yīng)措施降低損耗，提高效率。

一、武漢鍋爐廠電能量自動采集系統(tǒng)配置

1.1主站系統(tǒng)配置

該系統(tǒng)采用高性能的PC機作為硬件平臺，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用雙機備份，互為熱備用，并保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性；前置機負責(zé)采集數(shù)據(jù)，連接GPS用于全網(wǎng)對時，后置機負責(zé)處理并保存數(shù)據(jù)，報表工作站負責(zé)所有報表的編輯和打印，Web服務(wù)器提供Web瀏覽，各MIS工作站通過Web可查看所有數(shù)據(jù)和報表；主網(wǎng)采用10/100M網(wǎng)，由交換機來連接服務(wù)器和所有計算機。

系統(tǒng)操作系統(tǒng)采用目前廣泛使用的、安全性能較高的Windows 2000 Server，網(wǎng)絡(luò)通信采用TCP/TP協(xié)議，數(shù)據(jù)庫采用具有Client/Server模式的商用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)SQL Server 2000，編程全部采用VC、VB、Delphi等，集成EXCEL作為報表工具生成圖文并茂的圖形報表。

1.2主站系統(tǒng)主要功能模塊

（1）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

COM-2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的商用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理是整個系統(tǒng)的核心，它涉及到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)共享等多方面的管理。

數(shù)據(jù)庫大致分四部分，即系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫（檔案信息庫）、原始數(shù)據(jù)庫、二次統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫和公式統(tǒng)計庫。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存放了有關(guān)系統(tǒng)的配置、參數(shù)等信息，原始數(shù)據(jù)庫主要數(shù)據(jù)來源于各采集終端的電表數(shù)據(jù)，二次統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫主要存放來源于原始數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過計算、統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。公式統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫來源于二次統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫，存放了公式的計算結(jié)果。

（2）WEB服務(wù)管理系統(tǒng)

WEB服務(wù)管理系統(tǒng)響應(yīng)來自Internet/Intranet的WEB服務(wù)請求，提供客戶端請求的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)和WEB頁面格式。

（3）前置通訊及數(shù)據(jù)處理管理系統(tǒng)

此系統(tǒng)完成電能量自動采集系統(tǒng)對采集終端數(shù)據(jù)的采集和處理，數(shù)據(jù)采集采用大容量高速數(shù)據(jù)傳輸部件，保證準(zhǔn)確性。全部操作均為在線完成，隨輸隨用，響應(yīng)性好。具體功能為：對所接收的報文完成規(guī)約轉(zhuǎn)換、系數(shù)處理和合理性檢查，將處理結(jié)果交給數(shù)據(jù)庫。可即時查看通訊狀況及具體通訊報文。

（4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計及公式管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)完成統(tǒng)計計算公式的設(shè)定和定時統(tǒng)計任務(wù)，如班次電量、日電量、月電量、年電量及電能量總加、平衡、線損、變損等數(shù)據(jù)的定時統(tǒng)計任務(wù)。

（5）報表圖形設(shè)置顯示打印系統(tǒng)

用戶可根據(jù)實際需要設(shè)置報表和圖形顯示的格式，完成班次電量、日電量、月電量、年電量等報表數(shù)據(jù)的定時打印，并可根據(jù)用戶要求對任意電表、任意采集終端或全廠的歷史數(shù)據(jù)的顯示及打印。

1.3電能量采集裝置

采用MPE-III電能量遠方數(shù)據(jù)終端，裝置采用交、直流雙電源，同時對全廠的脈沖和數(shù)字電表進行采集。每時段的電能量均帶時標(biāo)，并保留1個月；采用Polling方式實現(xiàn)遠程通信；具備接受當(dāng)?shù)鼗蜻h方參數(shù)下裝、自診斷、遠方診斷、自恢復(fù)等功能；中文液晶顯示；設(shè)置、查看、核對具有密碼保護；具有輸入、輸出電壓、電流保護、防雷保護、直流反極性輸入保護。

1.4通信方式

主站系統(tǒng)與遠方電能量采集終端之間的通信方式采用網(wǎng)絡(luò)方式通訊，由于距離較小，各采集終端直接連接在主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換機上。電能量采集終端與電能表之間直接通過RS-485口進行數(shù)據(jù)傳輸，對脈沖電表增加脈沖采集板。

2火電廠電能量自動采集系統(tǒng)建設(shè)中的幾個問題

2.1主站系統(tǒng)建設(shè)

（1）電能量自動采集系統(tǒng)有別于SCADA/EMS系統(tǒng)。當(dāng)電力工業(yè)轉(zhuǎn)向市場化運營后，電網(wǎng)的生產(chǎn)和經(jīng)營工作將更加細化，電能量自動采集系統(tǒng)必將成為一個獨立的系統(tǒng)。（2）電能量自動采集系統(tǒng)的建設(shè)，必須符合相應(yīng)的國家計量管理標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。（3）數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。在選用數(shù)據(jù)庫時，一方面要考慮性能和功能；另一方面，還要考慮和現(xiàn)有調(diào)度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的繼承，以及開放平臺和數(shù)據(jù)接口等問題。電能量自動采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的設(shè)計，要涉及到今后兼容的問題。我國的電能量自動采集系統(tǒng)從無到有，市場規(guī)則一定會不斷的修改和完善，應(yīng)盡量減少和避免數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的變動。完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是研究和設(shè)計電能量自動采集系統(tǒng)的一項重要工作。（4）系統(tǒng)的安全性。電能量自動采集系統(tǒng)實現(xiàn)的功能涉及到企業(yè)的切身利益，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備很強的抗干擾能力，系統(tǒng)運行必須穩(wěn)定可靠。（5）數(shù)據(jù)的完整性。由于電能消耗是前后連貫的，因此電能計量的是一系列隨時間遞增的電能量累加值，要求在計量、采集、傳輸、存儲和處理的整個過程中，保證在任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時，都不允許丟失數(shù)據(jù)。特別是在進行分班次電能量統(tǒng)計和結(jié)算時，數(shù)據(jù)的完整性成為電能量自動采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理應(yīng)采用分層處理方式存儲數(shù)據(jù)，確保電能量數(shù)據(jù)的安全性和完整性。（6）數(shù)據(jù)的修改。系統(tǒng)必須保證采集的電能量原始數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確。存入的原始電能量數(shù)據(jù)只能查看，不能修改；各電能量備份數(shù)據(jù)有權(quán)限才能修改，并保存修改記錄檔案。（7）數(shù)據(jù)的可恢復(fù)性。對意外情況引起的系統(tǒng)故障，系統(tǒng)應(yīng)具有恢復(fù)數(shù)據(jù)的能力，保證電能量數(shù)據(jù)的安全和完整。（8）數(shù)據(jù)的及時性。電能量數(shù)據(jù)應(yīng)以5min（或1min）為單位進行帶時標(biāo)采集、傳送和存儲，便于電能量的統(tǒng)計、分班次考核。（9）系統(tǒng)的時間性，整個電力系統(tǒng)一直處于電能的發(fā)、變、輸、配、用的動態(tài)平衡狀態(tài)中，電力交易的產(chǎn)、售、購是同時進行的，電能量自動采集系統(tǒng)應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)時鐘（GPS）為基準(zhǔn)，以保證各個計量點基于相同的時間基準(zhǔn)完成對電能量的計量及電能量數(shù)據(jù)帶時標(biāo)的存儲。主站系統(tǒng)連接GPS時鐘，系統(tǒng)對采集終端對時，采集終端對電表對時（要求電表支持）。（10）系統(tǒng)的容錯性。電能量自動采集系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)備應(yīng)具有良好的容錯能力。當(dāng)各軟件、硬件功能發(fā)生一般故障，以及運行人員或維護工程師在操作中發(fā)生一般性錯誤時，均不引起系統(tǒng)的主要功能喪失或影響系統(tǒng)的正常運行。

2.2電能量采集終端

（1）采集終端要求有很高的穩(wěn)定性和可靠性，主要部件應(yīng)有備份。（2）采集終端與電能表之間的通信宜采用RS-485數(shù)據(jù)通信。

2.3電能表

電能表是電能量自動采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)，數(shù)量非常大。電能表要求運行穩(wěn)定可靠、精度高、使用壽命長、通信可靠、易于安裝維護等。

本文從武漢鍋爐廠電能量自動采集系統(tǒng)建設(shè)的實際出發(fā)，就火電廠電能量自動采集系統(tǒng)建設(shè)的若干問題進行了探討。電能量自動采集系統(tǒng)是一個相對復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及到系統(tǒng)設(shè)計建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，并且與企業(yè)的管理模式、電力市場的運行方式緊密聯(lián)系。建設(shè)一個穩(wěn)定、可靠、實用的電能量自動采集系統(tǒng)，需要企業(yè)、科研部門和生產(chǎn)廠家密切合作，逐步解決系統(tǒng)建設(shè)中出現(xiàn)的能完善電能量自動采集系統(tǒng)的各項性能和指標(biāo)，滿足我國電力市場運行規(guī)范的要求。