紀保材

（山東南山東海氧化鋁有限公司，山東 龍口 265706）

電力數(shù)據(jù)的采集需要根據(jù)一定的周期定期采集用電客戶的不同用電級別和電能表記錄的用電量、負荷曲線變化和功率數(shù)據(jù)等參數(shù)，并將這些用電數(shù)據(jù)進行實時存儲從而實現(xiàn)對變電站、工業(yè)企業(yè)等用電大戶的用電情況進行實施的管理和監(jiān)控，電力采集系統(tǒng)的設(shè)計需要提高數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)，降低傳統(tǒng)抄表的數(shù)據(jù)誤差同時還需要實現(xiàn)線路損失和母線平衡的及時、準確的計算并自動生成數(shù)據(jù)報表以提高整體效率降低職工勞動強度的同時提高經(jīng)濟效益，這不僅有利于電力系統(tǒng)的優(yōu)化和完善也將會使電力運營管理更加的現(xiàn)代化和智能化。

1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)介紹

電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用了三大主要模塊構(gòu)成，分別是服務(wù)器模塊和數(shù)據(jù)采集模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊，這三大模塊相互配合在很大程度上優(yōu)化了系統(tǒng)設(shè)計也方便了整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的擴展和裁剪有利于不同用戶的各種需求并將系統(tǒng)的性能發(fā)揮發(fā)哦最佳狀態(tài)。采集系統(tǒng)的開放性設(shè)計采用了符合目前國際標準要求的系統(tǒng)平臺和商業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，支持與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)通信和相關(guān)的數(shù)據(jù)訪問并能及時向這些系統(tǒng)提供所需要的計量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫采用的分層式跨平臺式設(shè)計方式能夠根據(jù)電力系統(tǒng)的關(guān)口表和大用戶采取分別管理方式，實時采集的相關(guān)用電數(shù)據(jù)夜能夠直接錄入到系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫當中，并建立與所有采集監(jiān)控點、計量點的數(shù)據(jù)的定義、采集、管理相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系，通過這些數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系在實現(xiàn)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的計算和處理并為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)訪問功能。

2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成部分

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理也能夠使用面向電網(wǎng)的定義方式，這樣一來數(shù)據(jù)庫管理模塊就具備了向電網(wǎng)的附屬設(shè)備和電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)的傳輸功能，可以確保重要數(shù)據(jù)的及時性和準確性。確定了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的管理外還需進一步保證電力數(shù)據(jù)的可用性、準確性、靈活性要做到這些可以將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫改為雙服務(wù)器集群方式，這種方式還可以支持系統(tǒng)的多用通信方式，方便不同的電能表更便捷的介入系統(tǒng)中，這既是未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的需要也可以支持更多的電力數(shù)據(jù)采集工具和采集方式。以支持電力市場接受不同來源的數(shù)據(jù)適應(yīng)電力市場運營結(jié)算大量復雜數(shù)據(jù)的采集和處理。系統(tǒng)具有的方便性能夠支持客戶的服務(wù)器的編程應(yīng)用，具有友好用戶界面。使用客戶還可以分級對各個時段和各個處理過程以及數(shù)據(jù)運算等參數(shù)進行定義分析、處理和結(jié)算也能夠更方便的查詢相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果。為適用發(fā)展需求采集系統(tǒng)還需要具有可擴展性，這種模塊化設(shè)計能夠適應(yīng)不同用戶的各種需求或者規(guī)模的擴展，用戶的系統(tǒng)擴大需要增加更多的計量點和采集點，系統(tǒng)的可擴展性使得系統(tǒng)增加計量點和采集點的數(shù)量就能夠及時適應(yīng)擴大后的規(guī)模不會影響整體的穩(wěn)定性和可靠性。除了可擴充性系統(tǒng)還支持機構(gòu)的升級和擴展能夠支持軟件和硬件的擴充和升級功能，實現(xiàn)用戶的自行開發(fā)應(yīng)用軟件的功能。并且系統(tǒng)具備較高的安全性要求，具有用戶權(quán)限和保密功能，具有獨立的用戶體系這確保了只有較高級別的系統(tǒng)管理員才有對其他的登錄用戶進行增加、分配、刪除的權(quán)限，進入系統(tǒng)也必須使用正確的用戶名和用戶密碼，確保系統(tǒng)安全防止非法登錄和非法操作。

3 用電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的搭建

用電采集系統(tǒng)模塊靈活便捷，有較大的選擇空間，以最簡單的方式簡要介紹整個系統(tǒng)的搭建過程和搭建步驟。

在計算機上需要分別配合以下幾個部分完成：數(shù)據(jù)采集裝置，采集裝置需要根據(jù)不同的通訊方式進行靈活配置。系統(tǒng)的通訊模塊首先連接至通訊服務(wù)器上并由抄錄服務(wù)器控制通訊服務(wù)器。運行數(shù)據(jù)發(fā)送和接受程序的是數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，該服務(wù)器接受數(shù)據(jù)后進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)計算和分析處理，也可以作為備用的冗余處理器。歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲系統(tǒng)相關(guān)的各歷史參數(shù)、用戶信息、登錄數(shù)據(jù)、設(shè)備信息和運行數(shù)據(jù)等與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器一樣歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器也可以采用兩臺服務(wù)器互為備用的方式做冗余處理。系統(tǒng)需要擴展是可以再增加WEB服務(wù)器使WEB服務(wù)器作為電量信息的節(jié)點便于相關(guān)的管理部門進行數(shù)據(jù)的瀏覽查詢。

除了各個服務(wù)器系統(tǒng)還有報表處理功能用于設(shè)計和打印數(shù)據(jù)的報表，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)報表具有很強大的制表、匯總數(shù)據(jù)、編制圖標、計算、篩選數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)打印等功能，系統(tǒng)的這些功能非常的必要，也具有廣泛的適應(yīng)性。系統(tǒng)的還有維護工作站以便于整個采集系統(tǒng)的管理和日常維護和各種操作，這些工作站一般集中在一臺計算機上，也可以多臺服務(wù)器組成系統(tǒng)。

4 用電數(shù)據(jù)采集設(shè)備的選擇

4.1 變電站采集終端

變電站的采集終端應(yīng)用了單片機技術(shù)由開關(guān)電源、CPU電路、MODEM板、RS485接口電路和液晶顯示電路組成。開關(guān)電源要選擇輸入范圍在AC 85V～265V之間的電源，輸出+5V和獨立的+12V。系統(tǒng)的核心部分是CPU，應(yīng)用了電量消耗少運行順帶塊具有更高可靠性的元器件，以確保數(shù)據(jù)的采集、計算、處理、通信等功能的完成。通信采用規(guī)約庫中的設(shè)計模式符合國內(nèi)外主流規(guī)約。配有顯示器和鍵盤，可以方便的進行系統(tǒng)設(shè)置和數(shù)據(jù)查詢，系統(tǒng)可以設(shè)置密封防止非法用戶操作使用。

4.2 大用戶采集終端功能

防竊電功能：采集系統(tǒng)的終端電壓為85伏～265伏，無論是高壓還是低壓用戶均能夠使用電壓作為拆表的電源，設(shè)備的通訊天線設(shè)置在電器儀表箱內(nèi)，其他超標設(shè)備也設(shè)置在其中并且可以增加鉛封封鎖電表和超表器，從而可以有效的防止人為破壞和更改電表實現(xiàn)抄表和防止竊電功能同時實現(xiàn)。PT斷相檢測和終端檢測電表的三相PT，如有缺失抄表終端會在10秒內(nèi)發(fā)出報警信號，這一功能也可以有效的防止非法操作PT。電子表電流平衡度的實時監(jiān)測隨著在電流平衡度出現(xiàn)波動低于警戒值也可以發(fā)出報警信號，為了避免用戶臨時停車造成的負荷降低而產(chǎn)生的誤報警，系統(tǒng)可設(shè)置最小電流，當用戶電流低于該設(shè)定值時可以不發(fā)出報警信號。這一功能僅僅適用于電子表，能夠確保不會發(fā)生非法操作。系統(tǒng)設(shè)置的高負荷、低負荷報警對于負荷穩(wěn)定的用戶也可以設(shè)置一個最低和最高負荷，當負荷低于低值或高于高值時就可以發(fā)出報警信號。線路損失分析將線路上各分路上的數(shù)據(jù)實時匯總到主站和變電站采集的數(shù)據(jù)一起由主站軟件形成分析報告和線路損失統(tǒng)計指標報表。

5 結(jié)語

電力采集系統(tǒng)需要滿足電力用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)采集和計算分析以及用電參數(shù)的實時監(jiān)控同時還需要對采集到的信息和數(shù)據(jù)進行匯總、加工、分析深度挖掘內(nèi)在需求為供電公司提供更及時有效的數(shù)據(jù)信息，充分發(fā)揮采集系統(tǒng)的及時性、靈活性和準確性的技術(shù)要求，未電力發(fā)展提供準確可靠的數(shù)據(jù)，未企業(yè)管理人員的決策提供可靠數(shù)據(jù)支持，便于及時分配各種資源提高企業(yè)的效率和經(jīng)濟效益。