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        電能計費系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集性能分析及解決

        2017-09-13 04:59:40張英
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2017年20期
        關(guān)鍵詞:性能分析數(shù)據(jù)采集解決措施

        張英

        摘 要:本文主要針對電能計費系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)問題,主要研究數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因,闡述應(yīng)該采取怎樣的措施解決這些問題,最后得出數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因是因為其采集存儲機制的不完善,所以需要應(yīng)用其他采集存儲機制,并完善通信規(guī)約來解決。

        關(guān)鍵詞:電能計費系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集 性能分析 解決措施

        中圖分類號:TM764 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)07(b)-0151-02

        1 電能計費系統(tǒng)

        隨著人民對用電需求的與日俱增,電能計量和計費越來越受到多方面的關(guān)注,各個電網(wǎng)開始也在幾年前建立了電能計費系統(tǒng)。電能計費系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng),前者主要是對電能數(shù)據(jù)的采集和存儲。電能計費系統(tǒng)原本的功能是保證電量的采集、處理、傳送以及存儲,并自動生成主要的報表。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,通過采集裝置,將電表傳送過來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電能表表底值,然后傳送給主站,并且在該系統(tǒng)中有自動重發(fā)的功能,也就是在電源中斷的時候也能保證電能數(shù)據(jù)的完整性。在電能計費系統(tǒng)不斷被應(yīng)用的同時,該系統(tǒng)也出現(xiàn)了諸多的故障,像傳輸信道故障、電力設(shè)備故障等問題嚴重影響著計費系統(tǒng)的正常運行,而且這些故障大部分都出現(xiàn)在電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,在研究中發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)故障的原因主要和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集存儲機制不完善有關(guān)。

        2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

        電能計費系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有兩個網(wǎng)組,分別是本地通信和遠程通信,數(shù)據(jù)采集的對象包括正反向總電能量、分時電能量以及凍結(jié)電能值、負荷曲線等。這幾年對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行了全面的優(yōu)化改造,比起原來的計量方法,現(xiàn)在的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在數(shù)據(jù)收集方面更加準確,而且也開始實現(xiàn)自動化采集和存儲。但是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計人員往往會過多地考慮系統(tǒng)的功能,比如自動化功能,而忽略了系統(tǒng)本身應(yīng)該有的穩(wěn)定性和可靠性,使得數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在運行時經(jīng)常會因為采集和存儲機制的問題而出現(xiàn)故障,因此,在實際的應(yīng)用中,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也經(jīng)常會出現(xiàn)誤差,影響著電能計量的準確性。

        3 數(shù)據(jù)采集性能分析

        在實際的應(yīng)用中,對電能計費進行數(shù)據(jù)采集的方式各不相同,數(shù)據(jù)采集終端所使用的模式不同直接影響到數(shù)據(jù)采集和存儲的應(yīng)用,目前數(shù)據(jù)采集模式主要有以下三種,在分析不同模式的同時,分析數(shù)據(jù)采集的性能。

        3.1 0∶00底碼值加負荷曲線數(shù)據(jù)

        這種模式主要是讓終端參與電能的計量,在實際的應(yīng)用中,可以保證數(shù)據(jù)的完整性,受到外界的干擾比較小,在電源斷電或者傳輸信道出現(xiàn)故障的時候也不會中斷數(shù)據(jù)的采集。而且這種方式使用的是與電能表一樣的時標,所以在數(shù)據(jù)值方面和電能表相同,不會出現(xiàn)因為數(shù)據(jù)值不一致而出現(xiàn)爭議。但是這種模式被應(yīng)用到遠程通信時,遠方的各個終端在采集數(shù)據(jù)的時候可能會存在進度不一致的情況,主站在處理這些數(shù)據(jù)的時候就會比較吃力。另外,由于計算中存在的誤差,比如底碼值和負荷曲線在存儲、進位等方面存在不一致,所以使得計算出來的結(jié)果可能窗口的顯示值不同,也可能造成23∶50分的數(shù)據(jù)要比次日的0∶00底碼要大。

        3.2 每五分鐘采集電能表底碼

        這種方式一般被應(yīng)用到遠程通信中,通過遠方的終端進行數(shù)據(jù)的采集。在實際應(yīng)用中,在這種模式下,各個終端和電能表之間通信幀的長度相同,所以不存在通信干擾的問題。而且各個終端在采集電能表數(shù)據(jù)的進度是相同的,使得總站在處理和存儲數(shù)據(jù)的時候比較方便。不過和上一種方式相反的是,這種方式容易出現(xiàn)誤差或者數(shù)據(jù)的不完整,因為在這種方式中數(shù)據(jù)會受到斷電、信道故障的影響。另外,這種方式下電能數(shù)據(jù)使用的是終端時標,也就是所采集的數(shù)據(jù)可能會和歷史電能數(shù)據(jù)不同,從而引起交易雙方的爭議。

        3.3 分時段電能計量

        分時段電能計量主要有兩種方式,第一種是通過終端直接上傳計算采集的分時電能數(shù)據(jù),能夠比較真實地反映電能表數(shù)據(jù),但是如果要調(diào)整費率時段的話就需要人力來完成,所以比較得不方便。另外一種是主站按照已經(jīng)設(shè)置好的時段對各個終端上傳的五分鐘電能量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算,然后劃分時段數(shù)據(jù),在調(diào)整費率的時候比較方便有效,但是如果電能表時間和系統(tǒng)時間不同的話,會導(dǎo)致最后采集的分時數(shù)據(jù)和電能表的歷史數(shù)據(jù)不一致。

        4 電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)問題的解決措施

        4.1 解決接口問題

        在計量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,在按照設(shè)置好的流程采集完數(shù)據(jù)以后會把這些數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中,然后相應(yīng)的核算軟件也會按照所設(shè)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定期定時地從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù),再保存到生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中,為使用人員的使用做準備。在這個過程中會出現(xiàn)軟件接口的問題,影響到數(shù)據(jù)計算,也影響著整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性,所以需要在保證系統(tǒng)性能不變的情況下,對系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)進行調(diào)整,使得子系統(tǒng)相互融合,實現(xiàn)共享,從而解決軟件接口的問題。

        4.2 完善通信規(guī)約

        電能計量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)采集的流程通常是電能表數(shù)據(jù)到采集器,然后再從采集器到主站進行處理和存儲(見圖1)。在這個傳輸過程中必須要按照相關(guān)的通信規(guī)約來進行,目前很多電力企業(yè)采用的是IEC102通信規(guī)約。相比于之前的通信規(guī)約,這種規(guī)約可以保證在停電或者出現(xiàn)其他故障的情況下依然能進行數(shù)據(jù)的采集,整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性就提高了。所以,在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計的時候需要結(jié)合此項通信規(guī)約,再根據(jù)自動化的原則,對系統(tǒng)進行改造優(yōu)化。

        4.3 完善采集和存儲機制

        根據(jù)上述通信規(guī)約的完善,在設(shè)計并優(yōu)化采集系統(tǒng)的時候,需要結(jié)合通信規(guī)約,綜合考慮需求、遠方終端以及電力技術(shù)等條件,然后對采集和存儲的機制進行完善。比如在電能表底碼和負荷曲線結(jié)合的模式中,利用遠方終端直接讀取負荷曲線上的數(shù)值,然后傳送給主站,通過后臺計算得出最后的電能數(shù)據(jù)。比如在采集計算分時電能的時候,利用帶時標的電能表。這些采集和存儲的方式都可以減少計算過程中的誤差,而且使得采集的數(shù)據(jù)和電能表的歷史數(shù)據(jù)不會出現(xiàn)太大的出入。

        5 結(jié)語

        綜上所述,對電能計量計費系統(tǒng)進行研究十分重要,尤其是對其中的電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行分析,發(fā)現(xiàn)各個模式存在的優(yōu)點和缺點,然后采取相應(yīng)的措施解決其中的問題。在采取優(yōu)化措施的時候,可以從軟件接口問題解決、通信規(guī)約完善并應(yīng)用以及采集和存儲機制完善等方面進行考慮。另外,還需要考慮數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和后期核算系統(tǒng)的兼容問題,避免影響后期的應(yīng)用。

        參考文獻

        [1] 張軼芳.淺談電能計量計費系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技資訊,2013(29):113-114.

        [2] 凌晨.電能計量信息采集與自動計費系統(tǒng)的研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2013(4):71-73.

        [3] 陳富周.淺談供電企業(yè)電能計量自動化系統(tǒng)的建設(shè)[J].機電信息,2012(9):164-165.endprint

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