李軍 國(guó)網(wǎng)江西省電力公司吉安供電分公司

關(guān)于電能量采集系統(tǒng)的應(yīng)用研究

李軍 國(guó)網(wǎng)江西省電力公司吉安供電分公司

本文對(duì)電能量采控系統(tǒng)的三部分組成部分：主站系統(tǒng)、信道和采集終端分別進(jìn)行了相關(guān)介紹。最后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)電能量采控平臺(tái)的主要功能進(jìn)行了說(shuō)明。

電能量采集系統(tǒng) 主站平臺(tái) 信道 采集終端

一、市公司電能量采集系統(tǒng)的現(xiàn)狀

目前市公司采集系統(tǒng)覆蓋用戶分散、覆蓋率低，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差異大，功能相對(duì)簡(jiǎn)單，滿足不了電力公司規(guī)范電能采控平臺(tái)應(yīng)用的需求，難以支撐營(yíng)銷服務(wù)的開展。特別是近年來(lái)公司上下強(qiáng)化集約化經(jīng)營(yíng)、精細(xì)化管理的工作力度，迫切需要建設(shè)一套高效、集約的電能量信息采集系統(tǒng)和規(guī)范的運(yùn)行管理體系。由于缺乏統(tǒng)一、完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，用電信息采集系統(tǒng)存在設(shè)備制造廠家各自為陣，產(chǎn)品功能重復(fù)、各類通訊規(guī)約五花八門等現(xiàn)象。一方面增加了公司電能量信息采集系統(tǒng)建設(shè)投入，另一方面阻礙了用電信息采集統(tǒng)一平臺(tái)的建設(shè)，影響了用電信息采集與運(yùn)行管理工作的長(zhǎng)期發(fā)展。同時(shí)，隨著電能量信息采集系統(tǒng)功能的拓展和各項(xiàng)應(yīng)用的深入，現(xiàn)有的運(yùn)行管理規(guī)范已難以適應(yīng)當(dāng)前的需要，需要繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)充、完善。

二、地區(qū)電能量采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

地區(qū)設(shè)計(jì)的電能量采集系統(tǒng)采用分布對(duì)象技術(shù)和多層分布式事務(wù)處理結(jié)構(gòu)，主要以Web為表現(xiàn)形式，利于多部門人員參與系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理，以提高總體性能，降低數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)全分布結(jié)構(gòu)，適于網(wǎng)上隨意的部署應(yīng)用，從而提供較強(qiáng)的伸縮性、適用性和安全性。

本項(xiàng)目的電能信息采集系統(tǒng)主要由主站系統(tǒng)、信道和采集終端三部分組成。主站系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的管理中樞，由其實(shí)現(xiàn)命令下發(fā)、終端管理、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)維護(hù)、外部接口等功能。信道用來(lái)實(shí)現(xiàn)主站和電能信息采集終端之間通信連接，信道如果有問(wèn)題，那么實(shí)現(xiàn)主站對(duì)終端的管理就無(wú)從談起。電能信息采集終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、凍結(jié)數(shù)據(jù)的上報(bào)和主臺(tái)下發(fā)命令的執(zhí)行。

（一）采集系統(tǒng)主站。主站系統(tǒng)是電能信息采集系統(tǒng)的指揮中心，同時(shí)又是數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理中心。主站系統(tǒng)功能是由硬件和軟件共同完成的，所以主站的硬件設(shè)備及軟件系統(tǒng)的質(zhì)量將直接決定系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

采集系統(tǒng)主站是具有選擇終端并與終端進(jìn)行信息交換功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備。在電能量采控平臺(tái)系統(tǒng)中，主站包括前置機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和采控管理軟件四個(gè)部分。

前置機(jī)：直接和終端進(jìn)行通信的部分，主站可通過(guò)前置機(jī)采集到終端運(yùn)行工況、控制狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、電能表運(yùn)行工況等信息；

應(yīng)用服務(wù)器：接收來(lái)自web服務(wù)器的請(qǐng)求，生成相應(yīng)格式的web頁(yè)面，并將結(jié)果信息傳送到網(wǎng)關(guān)服務(wù)器；

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：保存所有電量、遙測(cè)、遙信、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算數(shù)據(jù)，對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的冗余備份，保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性和一致性；

采控管理軟件：具有強(qiáng)大的功能和性能，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)（包括前置服務(wù)器獲取的變電站電量數(shù)據(jù)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)器從SCADA、負(fù)荷管理系統(tǒng)、用電營(yíng)銷系統(tǒng)獲取的負(fù)荷和電量數(shù)據(jù)）處理、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表等應(yīng)用功能的生成、重組和擴(kuò)展，同時(shí)包含整個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理（網(wǎng)絡(luò)管理、用戶管理、安全性管理和系統(tǒng)護(hù)）。

（二）采集系統(tǒng)信道

電能信息采集系統(tǒng)通信信道是連接主站系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)采集終端之間的信息通道，要求其穩(wěn)定地構(gòu)建起系統(tǒng)主站、采集傳輸終端、電能表之間的通信連接，確保采集終端實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地響應(yīng)主站系統(tǒng)命令。隨著電能信息采集系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的完善，通信技術(shù)的日趨成熟，可用的通信信道也得到了迅速發(fā)展。

（三）采集系統(tǒng)終端。電能信息采控終端（ERTU）是裝在用戶端受主站監(jiān)視和控制的，負(fù)責(zé)各信息采集點(diǎn)的電能信息的采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)傳輸以及執(zhí)行或轉(zhuǎn)發(fā)主站下發(fā)的控制命令的設(shè)備，是電能信息采控系統(tǒng)的重要組成部分。采控終端主要有四種：公變終端、專變終端、大客戶終端、變電站終端。采集系統(tǒng)終端采集所有電能表的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)，接受主站數(shù)據(jù)上報(bào)的請(qǐng)求，轉(zhuǎn)發(fā)主站給采集終端或電能表的命令。

三、電能量采集系統(tǒng)的作用

電能量采集系統(tǒng)的工作流程可歸納為：采集系統(tǒng)主站中的前置機(jī)通過(guò)采集系統(tǒng)息道獲取廠站終端電量采集裝置的數(shù)據(jù)、SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；采控管理軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、分析，并生成控制命令；所有數(shù)據(jù)均保存在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。系統(tǒng)用戶在客戶瀏覽器瀏覽網(wǎng)頁(yè)，通過(guò)HTTP協(xié)議及Activex控件向Web服務(wù)器發(fā)出各種請(qǐng)求，Web服務(wù)器分析客戶提交的HTTP請(qǐng)求，通過(guò)ADO接口從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)生成網(wǎng)頁(yè)，然后將生成的網(wǎng)頁(yè)以HTML代碼形式傳遞給客戶端瀏覽器，用戶的所有操作可全部在瀏覽器中完成。

電能量采集系統(tǒng)的主要功能如下所示：（1）用戶管理功能：系統(tǒng)設(shè)有超級(jí)用戶、報(bào)表定義用戶、數(shù)據(jù)管理用戶和一般用戶，根據(jù)用戶種類的不同，設(shè)置不同的權(quán)限進(jìn)行管理。（2）曲線功能：系統(tǒng)提供強(qiáng)大的一次接線圖編輯工具，能實(shí)現(xiàn)圖形的在線編輯，具有方便、靈活、豐富的圖元編輯功能，支持圖元的塊定義、拷貝、移動(dòng)、刪除和塊讀入、存盤功能，并可將繪制好的圖形方便地嵌入到其他應(yīng)用程序中。一次接線圖畫面支持選擇、平移、縮放、導(dǎo)航等功能。（3）報(bào)表管理功能：系統(tǒng)報(bào)表集成Excel報(bào)表工具，編輯定義功能強(qiáng)，制表方便，有預(yù)覽功能，報(bào)表結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)可在線修改；可生成各類日、月、季、年的統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)表；報(bào)表打印可自動(dòng)打印或召喚打印。（4）控制管理功能：根據(jù)有序用電方案管理或安全生產(chǎn)管理要求，編制限電控制方案，對(duì)電力用戶的用電負(fù)荷進(jìn)行有序控制，并可對(duì)重要用戶采取保電措施。（5）數(shù)據(jù)管理功能：主要是對(duì)采集信息進(jìn)行負(fù)荷分析、電量分析、電能質(zhì)量分析、線損統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)分析。

四、結(jié)束語(yǔ)

電能采集信息技術(shù)的迅速發(fā)展，廣大用戶的逐步認(rèn)可，以及應(yīng)用市場(chǎng)的逐漸成熟，使社會(huì)的依存度逐漸提高。同時(shí)，借助先進(jìn)通信、遙測(cè)、傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)的遠(yuǎn)程電量信息采集系統(tǒng)服務(wù)必將會(huì)更加完善，功能必將會(huì)更加強(qiáng)大，將會(huì)給人們的日常生活和社會(huì)諸方面的協(xié)調(diào)配合帶來(lái)切實(shí)的方便，并成為推社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文明發(fā)展的強(qiáng)有力的現(xiàn)代化工具。

［1］黃新民.電能量采集系統(tǒng)在電網(wǎng)中的應(yīng)用［J］.自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2015，25（4）.

［2］龍平，唐小梅. 電能量采集系統(tǒng)信息集成與功能擴(kuò)展應(yīng)用［J］.科技與創(chuàng)新，2014，1