陳寒菁

（宜興市供電公司，江蘇 宜興 214200）

引言

社會經(jīng)濟的高速發(fā)展帶動著城市建設(shè)也進入了高速發(fā)展時期，隨著城市化建設(shè)程度不斷加深，城市人口急劇增加，對電力供應(yīng)提出了更高的需求。線損是對電力企業(yè)反映供電水平的重要指標(biāo)，線損的計量與電能信息采集系統(tǒng)有著直接聯(lián)系?，F(xiàn)階段的電能計量的任務(wù)量不斷增加，參與到電能線損工作中的工作人員增幅較小，解決電能信息采集問題已經(jīng)迫在眉睫。本文提出了基于GPRS的遠程自動電能信息采集系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的自動抄表，增強電力企業(yè)對線損問題的管理，降低線損率，增加電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1 電能信息采集系統(tǒng)設(shè)計原則及方案

1.1 電能信息采集系統(tǒng)設(shè)計原則

電能信息采集系統(tǒng)必須按照電力企業(yè)的相關(guān)要求進行設(shè)計，做到設(shè)計方案科學(xué)、合理，符合電力企業(yè)實際需求，具有實用性、先進性和可行性。在進行電能信息采集自動化系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)堅持以下原則：

1）實用性和經(jīng)濟性原則。在進行設(shè)計時，首先要考慮到當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展速度和當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，從經(jīng)濟角度出發(fā)，充分發(fā)揮現(xiàn)有的電力設(shè)備系統(tǒng)和資源，達到節(jié)省投資的目的，保證系統(tǒng)設(shè)計、使用以及后期維護的實用性。

2）先進性和穩(wěn)定性原則。電能信息采集自動化系統(tǒng)涉及到的硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)以及其他的配套管理平臺，都需要具備較高的品質(zhì)，以保證系統(tǒng)能穩(wěn)定運行。同時，要充分發(fā)揮電子式電能表和采集終端的技術(shù)優(yōu)勢，確保技術(shù)的先進性和可靠性。

1.2 電能信息采集系統(tǒng)設(shè)計方案

本文所涉及的電能信息采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用分布對象技術(shù)和多層分布式事務(wù)處理，通過Web方式進行呈現(xiàn)，有利于多部門、多用戶協(xié)同管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)的最佳性能，減輕電能信息數(shù)據(jù)庫的壓力。電能信息采集系統(tǒng)是由電力系統(tǒng)信息主站、網(wǎng)絡(luò)信息通訊系統(tǒng)和采集終端組成。電力系統(tǒng)信息主站是整個系統(tǒng)的信息處理中心，實現(xiàn)命令下發(fā)、終端管理、數(shù)據(jù)分析以及系統(tǒng)維護等。網(wǎng)絡(luò)信息通訊系統(tǒng)可實現(xiàn)終端與主站之間的信息傳遞。采集終端對電力系統(tǒng)的電能信息進行采集，將采集到的信息上報，并執(zhí)行主站下發(fā)的命令信息[1-2]。

2 電能信息采集系統(tǒng)的功能及終端設(shè)計

2.1 電能信息采集系統(tǒng)的功能

電能信息采集系統(tǒng)的工作流程：采集終端通過自身的結(jié)構(gòu)及功能對電能參數(shù)進行監(jiān)測，監(jiān)測完成后通過將電能信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號，利用網(wǎng)絡(luò)信息通訊系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上傳至主站的前置機。系統(tǒng)主站的前置機獲取到電能參數(shù)的數(shù)據(jù)信息，配合網(wǎng)絡(luò)主站的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對電能數(shù)據(jù)信息進行過濾、分類、計算及分析，進而形成相應(yīng)的控制指令，并將數(shù)據(jù)信息存儲到電力數(shù)據(jù)庫中。電力企業(yè)的相關(guān)工作人員能夠通過信息顯示界面對信息進行查詢，并通過Actives控件實現(xiàn)向服務(wù)器發(fā)送各種功能性請求[3]。電能信息采集系統(tǒng)主要有以下功能：

1）用戶管理功能。針對不同的用電用戶，電能信息采集系統(tǒng)能夠根據(jù)用電用戶的實際用電需求，對用戶的等級進行分類，同時還可以實現(xiàn)對匹配的用電用戶信息進行審核和查詢。

2）曲線功能。電能信息采集系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電能數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行在線編輯，根據(jù)用電用戶的實際需求生成相應(yīng)的曲線，電力系統(tǒng)的工作人員可以在顯示界面進行曲線的查詢、分析等相關(guān)操作。電能信息采集系統(tǒng)的曲線情況與電力系統(tǒng)的實際情況相互對應(yīng)，對各個區(qū)域的情況進行周期查詢。

3）報表管理功能。電能信息采集系統(tǒng)能夠?qū)﹄娔軈?shù)的數(shù)據(jù)信息進行相關(guān)報表的生成，進一步方便了電力企業(yè)對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的把控。電能信息采集系統(tǒng)的報表具體有：用電用戶的檔案表、電力系統(tǒng)的電力設(shè)備表、電量綜合數(shù)據(jù)、用電情況分析表以及線損表等。

4）控制及運行管理功能。電能信息采集系統(tǒng)能夠根據(jù)實際情況的相關(guān)要求，對電力系統(tǒng)的運行情況進行有序的控制、調(diào)整，保證電力供給的安全、穩(wěn)定。對電力系統(tǒng)的控制管理功能包括：采集終端的參數(shù)設(shè)定、用電用戶的終端控制方式以及改變電力設(shè)備的運行狀態(tài)。運行管理功能主要有：實時數(shù)據(jù)分析、用電負荷分析、電量分析和電能質(zhì)量分析[4]。

2.2 電能信息采集系統(tǒng)終端方案設(shè)計

電能信息采集系統(tǒng)終端的主要架構(gòu)采用的是主流32位RISC微處理器，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的傳遞、終端之間通信和數(shù)據(jù)處理的要求。電能信息采集系統(tǒng)的硬件部分主要包括以下模塊：采集模塊、存儲模塊、通信模塊以及顯示模塊。采集模塊按照通信規(guī)程的不同，可以通過以TS485串口通信方式實現(xiàn)與電能計量裝置之間的數(shù)據(jù)交換。通過利用PC/104自帶的RS232串口加外界RS232/RS485轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)。存儲模塊分別按照實際的數(shù)據(jù)存儲要求，對存儲周期和存儲循環(huán)周期進行設(shè)置，存儲介質(zhì)選擇可以選用DiskOnChiP、PZ000電子盤，根據(jù)實際需求選擇相應(yīng)的大小。通信模塊采用的是多種類型的通信模式，利用RS232實現(xiàn)各個模塊之間的通訊與光纖連接，通信模塊采用的通訊協(xié)議是支持TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。顯示模塊是利用液晶顯示器外加鍵盤操作方式，進行當(dāng)前信息或歷史數(shù)據(jù)信息的查詢，并且顯示數(shù)據(jù)映射只有量綱，以實現(xiàn)表數(shù)據(jù)一致性，電力企業(yè)的工作人員可以通過界面操作，實現(xiàn)對電能信息采集系統(tǒng)相關(guān)信息的設(shè)置以及參數(shù)的修改。

用電用戶的電能信息采集原則上使用的是以配變電臺區(qū)作為一個單元來進行采集的，一臺集中器就可以實現(xiàn)對臺區(qū)內(nèi)所有用電用戶的電力信息采集，并且配備有采集配變考核關(guān)口電能計量裝置，對配變電關(guān)口進行采集。根據(jù)總體設(shè)計方案，使用先集中再采集的方式，然后將數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳遞到主站，減少了主站的數(shù)據(jù)壓力。由于RS485總線方式具有結(jié)構(gòu)簡單、成熟、可靠的特點，在電纜井、溝道等施工敷設(shè)相對容易的地方，采用RS485電纜臺區(qū)集中方案進行設(shè)置，如圖1所示。電箱表敷設(shè)RS485電纜到配變，在配變側(cè)安裝集中器和配變總表。如果在無GPRS信號區(qū)域，可以將集中器安裝在某一表箱旁。

圖1 全RS485臺區(qū)集中方式示意圖

3 結(jié)語

如今，電力系統(tǒng)必須使用電能信息采集系統(tǒng)，才能夠滿足激增的用電用戶和復(fù)雜的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需求。通過對電能信息采集系統(tǒng)的設(shè)計原則和總體設(shè)計方案進行分析，提出電能信息采集系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的相關(guān)設(shè)計，能夠有效減少電力企業(yè)的工作量、降低電力輸送過程中的線損問題。