張宏琴

摘要：隨著科學技術和經濟的發(fā)展，電力部門逐漸淘汰傳統(tǒng)費時費力的人工電量采集方式。而供電關口的電能量采集方式的出現(xiàn)適應了社會的發(fā)展，對于整個電量采集和計費的自動化進程有著重要的意義。本文以某變電站為例，探討了電能采集系統(tǒng)的構成及其特點，論述其在某變電站的實際應用。

關鍵詞：變電站；關口；電能采集管理系統(tǒng)；應用

傳統(tǒng)的電量采集方式主要是進行人工抄表上報關口的電量，這種落后的方式帶來的問題非常多，如出現(xiàn)人為誤差、工作量較大、工作時間長等。影響了變電站的經濟效益和發(fā)展，為了改善這樣的現(xiàn)狀，某變電站進行關口電能采集管理裝置的改造，實現(xiàn)電力計量管理的自動化和信息化。

一、電能采集管理系統(tǒng)的構成和特征

關口電能采集管理系統(tǒng)是電力部門用于電量的計量以及電費的核算的自動化工具。在某變電站中，關口電能采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及關口表兩部分組成。其系統(tǒng)結構如下圖所示：

圖一：某變電站關口電能采集管理系統(tǒng)結構圖

1、關口表 某變電站所采用的是蘭吉爾公司出廠的型號為ZMQ202C.6R4ZF6的電能表，精度相對來說比較高。擁有關口計量點10個，利用主表和副表配合進行電能的計量。電表主要有如下性能：電壓為57.7v，頻率是50hz，電流為5A，過載率采用電能表默認的120%；電能表采用三相四線的接線方式；精度在有功時0.2s/0.5s，在無功時為1.0s/0.5s；表內配備有超級電容，擁有停電仍然可以抄表的功能；擁有對電壓、頻率、電流以及線路的功率進行監(jiān)測和警告的功能；記錄時間的功能，可以記錄包括單相或者三相的有流無壓以及缺失事件、或者是丟失輔助電源等在內的96種事件；擁有可以用于測試電表誤差的LED燈；擁有通信功能，多個通信口可以選配各種網絡接口，為電量的遠程管理系統(tǒng)提供所需的技術以及通信規(guī)約；有強大的存儲功能，對相關的編程數(shù)據(jù)、電量數(shù)據(jù)可以進行永久性的保存；設定安全權限的功能，硬件和軟件部分分別可以設定3和16個等級的權限；擁有當?shù)仫@示的功能，整數(shù)可達8位數(shù)，小數(shù)點以后達到4位。

2、電能采集管理系統(tǒng) 某變電站采用的電能管理系統(tǒng)為MPTMS-U，主要采用網絡直采表的方式進行關口電能以及非電能信息的接入。該系統(tǒng)擁有穩(wěn)定性好、可靠性高、維護方便以及可擴展的優(yōu)點，其性能主要有：為系統(tǒng)提供標準的通信協(xié)議；不管任何情況下，系統(tǒng)操作都是符合規(guī)范的，絕不影響電網的安全；提供相應的基本函數(shù)和網絡調用接口；只有系統(tǒng)的管理員能夠進行權限設置，普通操作人員必須按照權限進行操作，保證系統(tǒng)的安全性；關口電量數(shù)據(jù)的定時采集完成率可以達到100%；擁有省級模塊，在升級時不影響系統(tǒng)的正常運行且升級過程簡單。

二、變電站關口電能采集管理系統(tǒng)的應用

（一）數(shù)據(jù)采集服務子系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要以各種通信方式和終端相連，按照既定的規(guī)約對數(shù)據(jù)實施初步的解析和分析處理。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的硬件設備包括采集服務設備、軟件設備、通信接入器、通信規(guī)約的解析軟件以及收集和整理數(shù)據(jù)的相關軟件等。

（二）數(shù)據(jù)應用服務子系統(tǒng)

服務子系統(tǒng)的應用方式是將數(shù)據(jù)進行封裝發(fā)布，提供網絡開放的接入方式，只要連上網絡得到授權就可以通過系統(tǒng)使用相關的數(shù)據(jù)。在遇到故障時可以保證設備的可靠性，及時進行轉移。

數(shù)據(jù)校驗模塊：數(shù)據(jù)校驗模塊應用于系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)進行處理和校驗，以保證數(shù)據(jù)的精確與完整。使用雙表核對以及利用EMS的采集獲取的功率值進行電量變化數(shù)據(jù)的校驗和核對，在發(fā)現(xiàn)錯誤或者出現(xiàn)誤差的情況下及時發(fā)出警告。

統(tǒng)計缺失的數(shù)據(jù)：統(tǒng)計每個電表的數(shù)據(jù)缺失狀況，并對獲取的數(shù)據(jù)進行存儲。當缺失的數(shù)據(jù)被采集，那么系統(tǒng)及時的刪除對應的數(shù)據(jù)。

計算電量模塊：計算每個小時的計量點中包含正反向有功、以及正反向無功的電量。將統(tǒng)計得出的參數(shù)進行曲線顯示，間隔時間可以手動設置。計算過程中需要使用的有：TV的參數(shù)值、TA的參數(shù)值、電表小數(shù)位等信息。

計算每日電量：對每個計量點的如電量進行計算，和小時電量一樣包括正反向有功、正反向無功以及每日的分時電量。為了保證數(shù)據(jù)的精確性和完整性，減少重復讀取現(xiàn)象的發(fā)生，采用區(qū)域搜索的方法進行周期采集：

檢索獲取的最大值Tmax和最小值Tmin，當最大值與最小值不相同時；采集最大值和最小值區(qū)間內的數(shù)據(jù)；將最后一次采集的值記錄為最大值。（如圖二所示）

圖二：數(shù)據(jù)庫表的數(shù)據(jù)分布圖

表計回0：表計回0的情況出現(xiàn)時，對計算模塊實施特別處理以防止電量的計算出錯。表計回0時，要著重對回0的真實和有效性進行判斷，因為在某些裝置當中，可能出現(xiàn)由于硬件原因導致的虛假回0現(xiàn)象。

換表的處理：授權用戶根據(jù)實際情況對業(yè)務流程進行更換，可以實施向導式操作方式。在更新時，用戶錄入新舊兩種表底數(shù)據(jù)、換表的起止時間以及在換表期間所丟失的總電量。

對數(shù)據(jù)進行修改：出現(xiàn)表底值和相關的數(shù)據(jù)錯誤時，使用人工置數(shù)的方式對數(shù)據(jù)進行修改，修改完成后系統(tǒng)會自動生成修改日志進行記錄。同樣的方式實現(xiàn)對公式計算結果的修改。

報表的服務：該模塊可以自動生成報表，相應的工作站接收到信息數(shù)據(jù)之后會將形成的報表進行存儲歸類處理。當出現(xiàn)報表上傳失敗的情況下需要重試，在多次失敗后則發(fā)出警告，如下圖。

圖三：報表的生成圖

變電站在應用關口電能采集管理系統(tǒng)的過程中，沒有出現(xiàn)過死機、故障以及異常的情況，系統(tǒng)的運行十分穩(wěn)定。準確的實現(xiàn)了關口電量數(shù)據(jù)的采集、分析、處理以及存儲和報表的的過程，所生成的報表數(shù)據(jù)十分準確，誤差也一直在可控范圍之中；報警的模塊運行也十分穩(wěn)定，能夠準確的監(jiān)測電表發(fā)生的故障，及時的進行開關量的輸出處理，形成蜂鳴或者是LED燈閃的效果，報警性能十分優(yōu)越；報表可以在變電站的網上進行查詢，信息及時完整，電量缺失的情況非常直觀的表現(xiàn)在其中?？梢杂纱诉M行追補處理，提高了工作效率，減少了工作風險的發(fā)生。

結束語

隨著國家經濟的增長，用電負荷也在不斷的增加，通過某變電站的關口電能采集管理系統(tǒng)的運營可以及時的查詢，可以發(fā)現(xiàn)電量的丟失，進行排查處理。在保證變電站的穩(wěn)定運行和經濟效益不受損失的基礎上還能實現(xiàn)電力工作的科學化和信息化管理，使電力計量工作向自動化邁進，為人民提供更安全更高效的電能，最終實現(xiàn)經濟效益與社會效益的雙贏。

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