云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院 林中愛 程富勇 王洪林

電能量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)在電力計(jì)量中的應(yīng)用分析

云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院 林中愛 程富勇 王洪林

電能遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)具有非常多的功能，它的應(yīng)用對(duì)電力計(jì)量有著非常大的作用，有效提高了供電企業(yè)的工作效率，使電力計(jì)量工作更加方便和快捷，文章對(duì)電能遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了具體說明，對(duì)電能量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的功能進(jìn)行了分析。

電能量；遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)；電力計(jì)量；應(yīng)用

隨著電能使用量的增加，電力計(jì)量工作也變得越來越復(fù)雜，工作難度也逐漸增大。對(duì)電力計(jì)量工作的要求也越越高，電能量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)在電力計(jì)量中的應(yīng)用可以效提高電能計(jì)量工作效率和質(zhì)量，對(duì)供電企業(yè)的發(fā)展有著重要意義。

1.電能遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要有兩種構(gòu)成方式，一種是分層結(jié)構(gòu)，另一種是分布式結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)是由多個(gè)部分構(gòu)成的，主要由計(jì)量點(diǎn)電量采集終端、通信網(wǎng)絡(luò)以及主站組成。不同的組成部分具有各自的功能，在各個(gè)部分的共同作用下，電能遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)才能發(fā)揮正常功能。遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)中主站的結(jié)構(gòu)類型為分布式局域網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與采集終端進(jìn)行通信的方式主要有GSM、GPRS以及光纖等，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞揭卜謨煞N，一種是終端主動(dòng)上報(bào)方式，另一種是主站召喚的方式。

1.2 系統(tǒng)的主站

硬件平臺(tái)主站組成部分主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、前置機(jī)、工作站。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器所采用的工作方式是冗余雙機(jī)集群互為熱備用工作方式，前置機(jī)采用的工作方式是雙機(jī)平衡的工作方式。主站網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是冗余高速雙網(wǎng)，這種冗余高速雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以分為四部分：變電站、安全區(qū)、信息網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)。軟件平臺(tái)系統(tǒng)軟件按三層瀏覽器設(shè)計(jì)，以此來分離數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)，其中底層包含有支持平臺(tái)及服務(wù)器模塊；中間層主要包含統(tǒng)一接口，這些接口主要用對(duì)底層的訪問。應(yīng)用層的訪問方式是通過中間層對(duì)底層進(jìn)行訪問的。

1.3 系統(tǒng)安全性

系統(tǒng)的安全主要分為網(wǎng)絡(luò)安全和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的安全。在網(wǎng)絡(luò)安全方面，遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外網(wǎng)的隔離，主要是使用防火墻進(jìn)行隔離。這樣可以把其他系統(tǒng)的服務(wù)器進(jìn)行安全隔離，并對(duì)其他系統(tǒng)進(jìn)行限制。允許內(nèi)網(wǎng)的其他計(jì)算機(jī)訪問內(nèi)網(wǎng)，但限制其他系統(tǒng)對(duì)內(nèi)網(wǎng)的訪問，以保證系統(tǒng)的安全。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)擁有完備的用戶權(quán)限管理功能，每個(gè)功能都有一個(gè)權(quán)限，系統(tǒng)管理員可以根據(jù)實(shí)際需求，分配給用戶，每一個(gè)用戶使用密碼進(jìn)行保護(hù)，用來防止盜用以及非法的操作。對(duì)于原始數(shù)據(jù)要充分保證其真實(shí)性，不可修改；對(duì)于其他數(shù)據(jù)，在修改以后要留修改標(biāo)志，對(duì)修改人員和時(shí)間都要記錄清楚；如果使用系統(tǒng)提供的開發(fā)接口訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)，首先需要做的是進(jìn)行用戶認(rèn)證，如果認(rèn)證失敗則無法進(jìn)行訪問；系統(tǒng)根據(jù)不同類型的用戶，給予不同的權(quán)限，例如只讀、讀、寫等；對(duì)于系統(tǒng)的登錄，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)據(jù)進(jìn)行記錄相關(guān)的信息，主要包括登錄的用戶名、時(shí)間、IP，以及登錄后進(jìn)行的操作等，詳細(xì)的記錄可以成為系統(tǒng)以后維護(hù)的重要依據(jù)。

1.4 電量采集終端

電量采集終端主要包括變電站采集終端、大用戶采集終端、居民小區(qū)電量采集終端等。電量采集終端的主要作用是對(duì)電能表的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行收集、儲(chǔ)存；系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)、校準(zhǔn)和維修；對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并記錄系統(tǒng)運(yùn)行中的狀況。

2.電能量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的功能

2.1 電能量數(shù)據(jù)采集與分析

數(shù)據(jù)的采集與分析是電能量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的重要功能，采集的主要內(nèi)容有變電站、高壓客戶以及居民區(qū)電能表數(shù)據(jù)的采集。電能表的數(shù)據(jù)和信息的種類有很多種，例如電流、電壓、功率等。變電站采集終端根據(jù)需求對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的采集并分類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，例如電壓合格率、最值統(tǒng)計(jì)等。

2.2 網(wǎng)損的自動(dòng)生成與分析

在系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入方面，實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)示意圖的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)輸入。（2）輸電網(wǎng)理論線損的計(jì)算也比較復(fù)雜，包括很多種 類的計(jì)算，例如狀態(tài)估計(jì)、線損計(jì)算等。（3）針對(duì)配電網(wǎng)的理論線損計(jì)算，可以使用的方法有多種。例如均方根電流法，這種計(jì)算方式的優(yōu)勢(shì)是計(jì)算的精度比較高；改進(jìn)迭代法對(duì)弱環(huán)網(wǎng)十分有效。（4）針對(duì)低壓電網(wǎng)理論線損計(jì)算的方式也有多種，供電企業(yè)一般使用臺(tái)區(qū)損失法和電壓損失法來計(jì)算線損。（5）統(tǒng)計(jì)出來的線損與理論的線損必然會(huì)存在一定差別，在進(jìn)行比較時(shí)，可以按照等級(jí)對(duì)變壓器、線路等的損耗進(jìn)行分類，并與歷年的相應(yīng)信息進(jìn)行對(duì)比。（6）電能量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)可以為降損決策提供可靠的依據(jù)。例如通過調(diào)整電壓來降損；通過增加并聯(lián)線路的方式降損；通過增大導(dǎo)線截面積的方式進(jìn)行降損。

2.3 變電站母線平衡統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)變電站母線平衡的統(tǒng)計(jì)分析需要一定數(shù)據(jù)的支持，主要包括母線計(jì)量點(diǎn)的電表數(shù)據(jù)以及考核點(diǎn)的電表數(shù)據(jù)，母線的輸入量、輸出電量等，對(duì)這些新數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，可以對(duì)母線的平衡率進(jìn)行有效的計(jì)算。

2.4 負(fù)荷管理

電能量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的負(fù)荷管理主要有：（1）配變管理。在公用配電變壓器上安裝終端設(shè)備，對(duì)變壓器的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，有利于及時(shí)解決故障，保證變電器的正常運(yùn)行。（2）并網(wǎng)點(diǎn)管理。并網(wǎng)點(diǎn)用戶是指一些小的水電、火電、熱電廠之類的用戶。電能量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)可以對(duì)用戶的上網(wǎng)、下網(wǎng)等計(jì)量點(diǎn)的負(fù)荷、以及電量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以繪制出負(fù)荷的變化曲線和電量曲線，通過曲線可以清晰地了解用戶的用電狀況，并對(duì)其以后的用電狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。（3）電能量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)還具有計(jì)量監(jiān)察和防竊電的功能。其具體的內(nèi)容有對(duì)計(jì)量裝置的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)竊電行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，可以發(fā)出報(bào)警信息。（4）系統(tǒng)還可以對(duì)供電質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)與分析。分析的內(nèi)容主要包括電壓合格率以及功率因數(shù)等。（5）對(duì)負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)和分析的功能。主要內(nèi)容有負(fù)荷的預(yù)測(cè)、用電分析、歷史數(shù)據(jù)的分析等。（6）電費(fèi)的管理功能。主要有電費(fèi)的催收以及預(yù)購電控制等。

2.5 遠(yuǎn)程校驗(yàn)

電能計(jì)量裝置的遠(yuǎn)程校驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于電能計(jì)量管理中，這種系統(tǒng)使用的技術(shù)較為先進(jìn)，系統(tǒng)可以對(duì)計(jì)量裝置的負(fù)荷狀況、以及電能表和互感器的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)以及進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，根據(jù)分析結(jié)果找到電能計(jì)量裝置中存在的不足，進(jìn)而改善維護(hù)措施，加強(qiáng)管理，這對(duì)提高計(jì)量裝置的安全性和穩(wěn)定性都有重要意義，同時(shí)也對(duì)提高供電公司的效益有很大幫助。電能計(jì)量裝置遠(yuǎn)程效驗(yàn)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上采用了模塊化集成技術(shù)，系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)模塊擁有很多功能，滿足數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的需要；系統(tǒng)中的微處理器可以進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的處理，另外，系統(tǒng)中還有電能表、遠(yuǎn)程控制模塊、書庫采集模塊等，各個(gè)模塊通過通訊線路進(jìn)行連接。

2.6 檔案管理

檔案的內(nèi)容主要是系統(tǒng)中各種電力設(shè)備的信息、數(shù)據(jù)以及技術(shù)參數(shù)等，設(shè)備之間的關(guān)系；數(shù)據(jù)的采集方法，采集參數(shù)描述；統(tǒng)計(jì)方法和統(tǒng)計(jì)參數(shù)描述；系統(tǒng)的操作人員以及系統(tǒng)權(quán)限設(shè)置。另外，還有系統(tǒng)的接口描述；設(shè)備的變更、操作以及管理等。

3.結(jié)束語

電能遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以分為多種形式，其中系統(tǒng)的主站也可以分為硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)和系統(tǒng)軟件模塊。電能量遠(yuǎn)程系統(tǒng)的功能主要包括對(duì)電能量數(shù)據(jù)的采集于分析，網(wǎng)損的自動(dòng)生成與分析，變電站母線平衡統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)負(fù)荷管理，進(jìn)行遠(yuǎn)程效驗(yàn)以及進(jìn)行檔案管理等功能?？傊娔芰窟h(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)具有多種功能，對(duì)數(shù)據(jù)分記錄和分析都很精確，這一系統(tǒng)的應(yīng)用，為供電企業(yè)的工作提供了有力的支持，大大提高了工作效率和工作質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)效益的提升。

[1]韓東波．電能量遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)在電力計(jì)量中的應(yīng)用[J]．科技與企業(yè),2012(14):106-106．

[2]劉飛輪．供電企業(yè)電力營(yíng)銷中的電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用分析[J]．硅谷,2013(20):95-95．