閆玉琪　李志剛

【摘 要】電能量采集系統(tǒng)是對電能量數(shù)據(jù)進行自動采集、遠傳和存儲、預處理、統(tǒng)計分析，以達到支持電力市場的運營、電費結算、輔助服務費用結算和經(jīng)濟補償計算等功能。電力企業(yè)建設電能量采集系統(tǒng)，是企業(yè)實現(xiàn)信息化建設和營銷計量、抄表、收費標準化建設的重要基礎，是提高電能質(zhì)量、提高管理水平、提升服務能力，提升品牌價值的必然選擇，將推動企業(yè)發(fā)展實現(xiàn)歷史性跨越。本文通過分析新疆天富熱電各級公司和各類用戶需求，提出一套具有天富區(qū)域特性的電能量采集系統(tǒng)總體設計方案。

【關鍵詞】電力企業(yè)；電能量采集；采集終端

0.引言

電能量采集系統(tǒng)的發(fā)展是隨著電力工業(yè)的體制改革，電網(wǎng)的運營和管理已逐步走向商業(yè)化而開始的。在過去十幾年的時間里，逐步發(fā)展完善，并取得了一定的成效?，F(xiàn)在運行的電能量采集系統(tǒng)對采集終端的研究已經(jīng)比較成熟，完全能滿足各種不同類型的用戶的所有表計對數(shù)據(jù)同步采集和存儲的要求。主站系統(tǒng)中相關軟件的幵發(fā)相對比較落后，需要加大投入力度。新一代的主站系統(tǒng)需要能勝任不同電壓等級、不同系統(tǒng)規(guī)模的應用需要。本文設計天富電能量采集系統(tǒng)將在總結以往建設經(jīng)驗的基礎上，從提升用電服務能力的角度出發(fā)，充分考慮政府、相關產(chǎn)業(yè)和電力用戶的要求、滿足雙向互動用電服務對系統(tǒng)功能的需求并具備拓展空間，統(tǒng)一技術方案、技術標準和管理規(guī)范。

1.天富熱電電能量采集現(xiàn)狀

新疆天富熱電股份有限責任公司主營發(fā)、供電、供熱、供天然氣及煤炭生產(chǎn)、銷售，擔負著石河子墾區(qū)的電、熱、氣集中統(tǒng)一經(jīng)營及大部分煤炭的生產(chǎn)經(jīng)營管理，也是新疆唯一一家熱電聯(lián)產(chǎn)，水火電并舉、發(fā)、供、調(diào)一體化的能源工業(yè)企業(yè)。目前公司電能量采集現(xiàn)狀如下：

（1）供電公司用電營銷科所管轄的變電站有12座（110kv：8座；35kv：4座），關口表308塊。

（2）農(nóng)電公司用電營銷科所管轄的變電站26座，關口表241塊；臺區(qū)總表164塊。

（3）目前抄表情況為人工抄表，供電公司關口表數(shù)據(jù)每月25號抄收；而臺區(qū)用戶數(shù)據(jù)每月17號抄收，不能實現(xiàn)實時采集，線損無法統(tǒng)計。電廠的關口表數(shù)據(jù)處于無人抄收狀態(tài)。

（4）供電公司采用線路線損考核；臺區(qū)沒有總表線損無法進行考核，因不在同一梯次上，既有高壓又有低壓用戶，只能靠人工算費。（沒有考核表）

（5）農(nóng)電公司有臺區(qū)總表，線路比較規(guī)范，線損統(tǒng)計有依可查。

（6）調(diào)度所熱電聯(lián)產(chǎn)電廠關口表計量相對準確，熱力公司關口表計量不完善，造成數(shù)據(jù)統(tǒng)計不統(tǒng)一。

2.總體構架設計

2.1系統(tǒng)的邏輯構架

電能量采集系統(tǒng)從邏輯上講包括主站層、網(wǎng)絡通信層、終端設備層三個層次。

主站層又分為綜合應用層、業(yè)務處理層、數(shù)據(jù)處理交換層、前置采集層四大部分。綜合應用層，利用各種數(shù)據(jù)完成基礎應用和一些高級應用。業(yè)務處理層，完成營銷各種業(yè)務處理邏輯、主站運行維護管理功能；業(yè)務處理層，完成營銷各種業(yè)務處理邏輯、主站運行維護管理功能；數(shù)據(jù)處理交換層，主要用于存儲檔案數(shù)據(jù)、采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)以及運行數(shù)據(jù)，對業(yè)務需求數(shù)據(jù)的預先計算，抽取存儲綜合應用數(shù)據(jù)，與外部營銷、調(diào)度自動化等系統(tǒng)接口交換數(shù)據(jù)等；前置采集層，接入終端進行通訊。按照既定通訊協(xié)議解析數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行初步處理；并且對遠程終端的通信進行管理和調(diào)度。

網(wǎng)絡通信層是連接主站與采集設備之間的紐帶，提供各種有線和無線的通信信道，為主站和終端的信息交互提供基礎。主要采用的通信信道有：GPRS/CDMA無線公網(wǎng)、PSTN以及光纖專網(wǎng)、230MHz無線專網(wǎng)。

終端設備層是電能量采集系統(tǒng)的信息采集層，負責收集和提供整個系統(tǒng)的原始電能量信息，該層又可分為計量設備子層和終端子層。計量設備層實現(xiàn)用電計量等功能；終端子層收集計量設備的信息，并處理和凍結有關數(shù)據(jù)，通過通信信道實現(xiàn)與上層主站之間的信息交流。

2.2系統(tǒng)的物理構架

電能量采集系統(tǒng)從物理結構上講包括主站、通信信道、采集設備三部分。

主站是通過通信信道發(fā)出數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、管理的各種指令，從而管理整個系統(tǒng)。它主要由數(shù)據(jù)庫服務器、磁盤陣列、應用服務器、前置服務器、接口服務器、工作站、GPS時鐘、防火墻設備以及相關的網(wǎng)絡設備組成。主站部分應該獨立組網(wǎng)，它與SCADA、MIS和其他系統(tǒng)以及公網(wǎng)信道通過防火墻進行安全隔離，從而保證系統(tǒng)的信息安全。

通信信道是指系統(tǒng)主站與終端之間的遠程通信信道，主要包括GPRS/CDMA公用網(wǎng)絡信道、PSTN以及光纖專網(wǎng)、230MHz無線電力專用信道等。

采集設備是指安裝在現(xiàn)場的終端及計量設備，主要包括專變終端、可遠程傳送的多功能表、集中器、采集器以及電能表計等。

天富熱電電能量采集系統(tǒng)在公司側建設一套主站系統(tǒng)，各分公司工作站通過公司內(nèi)部專用的遠程通信網(wǎng)絡接入系統(tǒng)。前置機通訊部分與業(yè)務管理部分進行網(wǎng)絡分層管理，對公網(wǎng)信道采用防火墻進行安全隔離。

3.系統(tǒng)功能構架

通過對天富熱電各層面對電能量采集系統(tǒng)的應用需求分析，系統(tǒng)實現(xiàn)的總體框架可歸納為“一庫三平臺”：統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理、業(yè)務應用管理平臺、綜合應用管理平臺和終端通信平臺。

3.1統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理

所有數(shù)據(jù)存儲統(tǒng)一在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫服務器系統(tǒng)和磁盤陣列上，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和統(tǒng)一的外部數(shù)據(jù)交換。后臺數(shù)據(jù)庫用于存儲檔案和采集數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的應用特性，采用關系數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)。具體功能包括：檔案、參數(shù)數(shù)據(jù)存儲；原始數(shù)據(jù)的存儲于備份；應用數(shù)據(jù)的計算與存儲；多維數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘；數(shù)據(jù)發(fā)布。

3.2業(yè)務應用管理平臺

實現(xiàn)系統(tǒng)的實時運行監(jiān)控，對檔案的管理、隨時抄表、終端實時報警、錯峰分析、負荷控制的功能。具體功能有：數(shù)據(jù)采集與處理；設備監(jiān)測與工況管理；檔案管理；系統(tǒng)管理；設計處理；開放的數(shù)據(jù)交換平臺。

3.3綜合應該管理平臺

針對具體的應用功能實現(xiàn)業(yè)務邏輯的靈活封裝，滿足不同業(yè)務部門提出的具體的業(yè)務功能需求。可以方便的和電力營銷系統(tǒng)、其他系統(tǒng)的相關模塊進行集成，實現(xiàn)系統(tǒng)應用后的科擴展性。具體功能包括：四分線損計算；各級電量統(tǒng)計；四分線損報表發(fā)布；報警分析；需求側管理；系統(tǒng)管理。

3.4終端通訊平臺

能夠同時支持不同設備供應商提供的廠站遙測終端、負荷大客戶專變終端、配變終端及低壓集中器終端等計量自動化終端的遠程接入，支持通過手持抄表設備采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)的導入。

4.結論 （下轉第390頁）

（上接第378頁）在當今計算機技術、網(wǎng)絡技術和通信技術的迅猛發(fā)展情況下，電力企業(yè)要取得好的經(jīng)濟效益和社會效益，應該大力發(fā)展企業(yè)的信息化。電能量采集系統(tǒng)是建設是電力企業(yè)實現(xiàn)信息化的重要補充，對提高電網(wǎng)管理水平、強化科學決策具有積極的指導意義。 [科]

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