摘 要：在進行抄表數(shù)據(jù)分析、電量計算工作時，主要用到電量遙測采集系統(tǒng)（主要應用于10kV及以上變電站關口表）、用戶負荷控制管理系統(tǒng)（主要應用于10kV專變用戶）、配變終端監(jiān)測系統(tǒng)（主要用于公用變壓器考核表）、低壓集抄系統(tǒng)（主要應用于低壓單、三相用戶）等四個子系統(tǒng)，它們共同對電廠、變電站、公變、專變、低壓用戶等發(fā)電側、供電側、配電側和售電側電能量等數(shù)據(jù)實現(xiàn)采集、監(jiān)測與統(tǒng)計分析，實現(xiàn)對用戶的用電情況的實時監(jiān)測、異常分析報警和管理，從而實現(xiàn)分區(qū)、分壓、分線、分臺區(qū)管理的精益化。本文先對系統(tǒng)設計的原則、目標以及系統(tǒng)的功能進行探討，并進一步研究電能量采集與線損分析系統(tǒng)的方案。

關鍵詞：電能量；采集；線損分析；系統(tǒng)；方案

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）36-0147-02

1 引 言

當前，變電站遠抄、大用戶和配變抄表以及居民小區(qū)集中抄表工作中，所應用的遠程自動抄表技術、設備存在著廠家不統(tǒng)一的問題。同時，系統(tǒng)維護、應用分散問題嚴重，缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)應用平臺，使得各個系統(tǒng)不能充分發(fā)揮作用。為妥善解決這一問題，現(xiàn)階段要加強對電能量采集系統(tǒng)的研究分析，并且尋找相應的解決方案，進而能夠利用遠程抄表數(shù)據(jù)對線損數(shù)據(jù)做出全面、準確的統(tǒng)計分析。

2 系統(tǒng)設計思想和設計原則

2.1 設計思想

一方面，系統(tǒng)設計要具備開放性特點。在功能方面，該系統(tǒng)和其他管理系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)之間有著較大的差異性，因而要確保該系統(tǒng)有著一定的開放性。同時，這一系統(tǒng)的端口還要和國內(nèi)外標準保持一致，例如網(wǎng)絡協(xié)議、操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫采集等方面。系統(tǒng)還要對用戶公開部分數(shù)據(jù)，這樣一來用戶就可以根據(jù)崗位特征和權限獲得一定的便利。另一方面，利用系統(tǒng)平臺化。企業(yè)發(fā)展過程中，在進行軟件開發(fā)工作以及硬件設備的升級時，還要保留相應的發(fā)展空間。第三，該系統(tǒng)具有一定的智能性，能減輕線損管理人員日常監(jiān)控與線損異常的分析提供分析數(shù)據(jù)，為線損控制措施提供參考方向。具有線損理論計算的功能，線損分析日比對與趨勢分析。

2.2 設計原則

①設計工作要遵循可靠性、穩(wěn)定性和有效性的原則。所謂的可靠性，是軟件能夠得到有效應用的一個必要前提。在進行系統(tǒng)設計工作時，要從設備結構、性能以及技術措施等方面，不斷提高系統(tǒng)操作環(huán)節(jié)的可靠性和穩(wěn)定性。同時，還要從系統(tǒng)管理和技術維修方面來提高系統(tǒng)的可靠性能。這樣一來，才能顯著提高系統(tǒng)運行的安全效果，降低系統(tǒng)發(fā)生故障的概率。②系統(tǒng)設計要遵循實用性原則。系統(tǒng)設計工作結束之后，要對不同廠區(qū)的電能量進行采集，之后再借助于自動化系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的獲取。工作人員通過對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、計算、儲存以及后期的制表、打印等操作，最終可以使用MIS系統(tǒng)完成對數(shù)據(jù)報表的檢查、確認與復查，并且數(shù)據(jù)報表可以進行下載。此外，實用性還體現(xiàn)在系統(tǒng)運行界面要具有較強的簡潔性。有效性體現(xiàn)在系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)線損管理工作的數(shù)據(jù)報表整合，隨時快速整合線損四分的線損計算結果，并通過計算結果從理論上分析造成的原因的存在的可能性問題，為線損管理形成PDCA的閉環(huán)過程。

3 系統(tǒng)設計目標與系統(tǒng)功能分析

3.1 設計目標

電能量采集系統(tǒng)的主要功能就是實現(xiàn)對終端電能數(shù)據(jù)的采集，這一過程中不僅可以應用專線方式，同時還可以應用GPRS無線通訊方式，最終將采集的數(shù)據(jù)在主機上進行計算與處理。電能量采集和線損分析系統(tǒng)有著諸多的優(yōu)點：一方面，該系統(tǒng)能夠提高測量數(shù)據(jù)的準確性與完整性；另一方面，電能量采集環(huán)節(jié)有著較高的統(tǒng)一性。此外，這一系統(tǒng)還具有存儲功能，能夠保持數(shù)據(jù)的完整。對于線損分析系統(tǒng)以及電能量采集系統(tǒng)的研發(fā)工作，其目的主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①通過進行系統(tǒng)研發(fā)，可以達到分線段、分開關、分支線采集并統(tǒng)計線損率情況。②該系統(tǒng)的應用能夠確保電網(wǎng)考核點數(shù)據(jù)的完整性、可靠性，并且能夠?qū)Σ煌嬃奎c的電能量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的采集，提高了數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)的精確性效果，不存在數(shù)據(jù)丟失等問題。另外，應用該系統(tǒng)可以對電網(wǎng)關鍵關口的電能量狀況以及平衡率、重要線損率進行分析，這一過程中，包括分區(qū)、分壓、分線、分臺區(qū)的線損率情況和比對的的綜合分析，形成一個PDCA的閉環(huán)，并通知報表和文字表述的方向形成一個有數(shù)據(jù)有、有原因、有措施、有整改、有跟蹤、有效果的線損分析報告。

3.2 系統(tǒng)功能分析

系統(tǒng)的研發(fā)與應用，能夠提高線損分析以及電能量采集環(huán)節(jié)的自動化效果，同時可以對電能量進行實時的管理與監(jiān)控，進而能夠全面掌握電能量的采集狀況。此外，通過制定完整、可行的運行方案，實現(xiàn)內(nèi)、外網(wǎng)數(shù)據(jù)的實時傳輸。這一過程中，可以改變原有的數(shù)據(jù)采集與傳輸次序，根據(jù)事先設定的優(yōu)先級來進行數(shù)據(jù)的傳輸。同時，該系統(tǒng)的應用還能有效降低遠程抄表的工作量，提高用戶安全用電狀況?？傮w而言，系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在以下四個方面：①系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電能量的遠程自動抄收。根據(jù)不同的時間要求，數(shù)據(jù)采集設備能夠把所采集的數(shù)據(jù)及時的傳輸?shù)娇刂坪凸芾碇行?，這一過程中需要用到光纜通道，進而為電能量結算工作提供依據(jù)。同時，采集到的數(shù)據(jù)還可以作為用電管理的重要依據(jù)。②利用系統(tǒng)可以實際線損理論計算和線損運行數(shù)據(jù)的比對，從而發(fā)現(xiàn)理論值對現(xiàn)狀值比對。③系統(tǒng)可以進行電能量的實時監(jiān)測與管理。④系統(tǒng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)損耗狀況進行實時的監(jiān)測與計算。通過加強對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析，可以有效制訂降低線損的管理措施和技術措施，最終提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。其中，圖1為電能計量自動化系統(tǒng)拓撲結構圖。

4 電能量采集與線損分析系統(tǒng)的方案研究

系統(tǒng)總體設計方案：

設計人員通過對多個系統(tǒng)結構做出全面的研究之后，并總結了電網(wǎng)運行狀況，最終的結構設計狀況如下：該系統(tǒng)主要三個部分構成：計量自坳化監(jiān)測系統(tǒng)、線損結構采集系統(tǒng)、多級線損分析系統(tǒng)。

（1）計量自動化監(jiān)測系統(tǒng)

其主要作用是進行電能數(shù)據(jù)的采集以及運行狀態(tài)的監(jiān)視。同時，采集終端還可以對數(shù)據(jù)進行定期的存儲。此外，對于通信信道而言，其主要功能是建立起系統(tǒng)主站與子站之間聯(lián)系的橋梁，利用通信通道，可以完成數(shù)據(jù)的及時上傳，系統(tǒng)的傳輸方式有光纖和GPRS無線傳輸兩種。主站主要進行遠程數(shù)據(jù)的管理與統(tǒng)計，并且提供相應的監(jiān)測、瀏覽等功能，一般而言，通常利用數(shù)據(jù)集中器作為自動采集終端。數(shù)據(jù)集中器不僅可以實現(xiàn)對電能量數(shù)據(jù)的采集，同時能夠?qū)λ矔r量以及失壓斷相等數(shù)據(jù)進行精確的采集。該裝置通過光線、專線與主站系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)的傳輸。此外，大多的集中器裝置還配置了4個RS-485串行驅(qū)動接口，每一個接口都可以根據(jù)實際狀況選擇恰當?shù)耐ㄓ嵰?guī)則，進而確保數(shù)據(jù)傳輸和接收工作能夠順利開展，串行驅(qū)動接口還能及時向不同的主站進行數(shù)據(jù)的傳輸。另外，不管是哪種型號的數(shù)據(jù)采集終端，都可以在當?shù)剡M行維修，并且在進行主站系統(tǒng)以及遠程軟件的設置工作時，也沒有嚴苛的限制條件。但是，在進行信息的數(shù)據(jù)的采集工作時，由于信息種類存在差異，因而要采取恰當?shù)男畔@取與處理方式。一方面，可以從各省、市電力部門電能量自動采集系統(tǒng)中查詢到相應的關口電能量；另一方面，通過對電能量進行周期性的采集，可以獲得變電站進出線數(shù)據(jù)。此外，不同系統(tǒng)有著不同的采集周期，比如在進行用電管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集工作時，其周期可以為一個月、一日、1小時，甚至到分鐘。

系統(tǒng)結構圖如圖2所示。

（2）線損結構采集系統(tǒng)

主要完成遠程數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、查詢統(tǒng)計、系統(tǒng)監(jiān)測、報表輸出、Web瀏覽等功能。為了形成各二級單位以電能量為中心的集成應用。系統(tǒng)可以方便地和其他廠家的抄表系統(tǒng)相連，進行信息共享。其次“前置采集”負責分配采集任務（基于任務均衡機制），確保系統(tǒng)資源的合理利用。采用電力線載波通信。電力線載波通信主要是利用現(xiàn)有的電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)募夹g應用線損理論計算總體供電網(wǎng)絡結構，線路設備運行結構圖形，形成高、低壓線路、設備運行模形，通過對干線、分支線、開關分段計算理論值與運行現(xiàn)狀統(tǒng)計值的線損率。形成相關的查詢、統(tǒng)計報表。

（3）多級線損分析系統(tǒng)

現(xiàn)階段，國家主要應用線損率這一指標對各地區(qū)供電單位進行考核。因而，供電單位對于線損管理工作極為重視。具體管理過程中，要加強對諸多線損信息的利用，并且要對不同來源的信息進行全面的分析與統(tǒng)計，進而提高線損管理工作的質(zhì)量與效率。該系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌瑏碓吹挠嬃啃畔⒆龀鱿鄳目己伺c輸入，同時可以對多級線損統(tǒng)計狀況做出計算，之后再進行查詢和報表。因而，系統(tǒng)能夠按照電能量的自動采集周期對線損狀況做出自動計算，同時能夠完成數(shù)據(jù)的實時刷新。這一過程中，如果發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，那么系統(tǒng)將會自動報警，進而可以幫助工作人員及時的發(fā)現(xiàn)故障，并發(fā)起異常分析與故障處理工作流程，通過流程實現(xiàn)線損管理的分析處理與效果檢查，實現(xiàn)線損異常分析與處理的快速、可靠、精準、有效的精益化的管控過程，減少人員和精力的投入，達到管理精益的目的。

5 結束語

本文主要對電能量采集方面的內(nèi)容以及線損分析系統(tǒng)進行了研究，并且對該系統(tǒng)設計思想、原則以及設計目標進行了分析。最終，對系統(tǒng)總體設計以及子系統(tǒng)、采集終端進行了探討。通過該系統(tǒng)的應用，能夠有效提高線損分析與管理的能力，實現(xiàn)對電能量數(shù)據(jù)的自動化采集與分析，減少操作人員的工作量，使線損管理達到系統(tǒng)化、精益化、智能化方面發(fā)展和強化。

參考文獻

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收稿日期：2018-11-14