計量自動化系統(tǒng)構(gòu)成與應(yīng)用

［摘要］計量自動化系統(tǒng)由大用戶負控管理、變電站遙測、配變監(jiān)測和低壓集抄四個子系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)定時采集電能表表碼和瞬時值，方便了線損四分管理。同時系統(tǒng)具有電壓合格率的統(tǒng)計，取代電壓監(jiān)測儀對現(xiàn)場電壓進行監(jiān)測。

［關(guān)鍵詞］計量；自動化；構(gòu)成；應(yīng)用

［作者簡介］謝迎群，茂名高州供電局電力營銷部電氣助理工程師，研究方向：計量自動化，廣東高州，525200

［中圖分類號］ TP27［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1007-7723（2008）08-0045-0002

隨著電力事業(yè)的深入發(fā)展和電力企業(yè)實行商業(yè)化運營的轉(zhuǎn)變，電力管理逐步走向規(guī)范化、市場化。各級電力市場逐步建立，勢必對電網(wǎng)的運營和管理提出新的要求。為提高服務(wù)質(zhì)量和經(jīng)濟效益，供電企業(yè)需要實時掌握和控制用戶用電負荷，及時了解各線路及臺區(qū)的運行情況。目前營業(yè)部門單純依靠人工抄表，人員配置多、效率低、準確性差、抄取周期長，難以適應(yīng)電力發(fā)展和客戶的要求。為滿足電力市場的運營要求，達到減員增效的目的，必須建立一個可靠實用的電能計量自動化系統(tǒng)。

一、電能計量自動化系統(tǒng)的實施情況

在電力營銷業(yè)務(wù)中，電費結(jié)算的首要環(huán)節(jié)是抄收電能表計的窗口值。抄表主要分為變電站抄表、大用戶抄表、臺區(qū)表抄表和居民表抄表四種形式。而不同類型的表計具有不同的抄表特點，所以要實現(xiàn)電能計量自動化，并非通過某個單一的遠抄采集系統(tǒng)簡單集成就能完成。茂名地區(qū)在實施電能計量自動化系統(tǒng)的過程中，采用了“分步實施、系統(tǒng)集成”的原則，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)施的作用，最大限度地利用原有資源，力求實現(xiàn)整體投資，分步建設(shè)，以達到實現(xiàn)電能計量自動的目的。

茂名地區(qū)計量自動化系統(tǒng)的建設(shè)以組建容易、快捷實用為主。為了使系統(tǒng)能滿足現(xiàn)狀電能計量的要求和未來發(fā)展需要，具備實時監(jiān)控功能，系統(tǒng)必須具有良好的開放性，能支持不同類型的表計，并能和電力營銷信息管理系統(tǒng)和預(yù)付費購電管理系統(tǒng)進行信息交互和數(shù)據(jù)互通。為能滿足實際需要，系統(tǒng)不僅要實現(xiàn)小區(qū)性的負荷監(jiān)測、電能量的統(tǒng)計和考核計費，還要實現(xiàn)分散用戶的電能量的監(jiān)測和統(tǒng)計；不僅要使系統(tǒng)簡捷好用，還要確保數(shù)據(jù)采集和儲存的完整性、及時性、準確性、安全性和可靠性。

二、電能計量自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

電能計量自動化通過與現(xiàn)場終端進行通訊，可以實時監(jiān)測終端的在線情況，實時掌握表計的運行情況。自動化系統(tǒng)定時采集終端通訊表計的各種計量信息進行存儲，再通過電力營銷信息管理系統(tǒng)與計量自動化系統(tǒng)的接口，在抄表時間把每個月凍結(jié)的表碼上傳到電力營銷信息系統(tǒng)，從而改變了人工抄表、手工錄入的現(xiàn)狀，不僅減少了手工錄入的延期性，并且提高了抄表表碼的準確性。

電能量采集終端可以代替電壓檢測儀監(jiān)測現(xiàn)場的電壓情況，并且在電能計量自動化系統(tǒng)中通過無線通訊采集現(xiàn)場的電壓情況并且進行計算。電壓檢測儀需要定時用卡到現(xiàn)場取數(shù)，并且需要手動計算電壓合格率，而計量自動化系統(tǒng)的應(yīng)用減少了工作人員的工作量。

電能量采集終端可以通過無線實現(xiàn)對預(yù)付費裝置進行買電。為了提高電費回收率，當(dāng)前大多電力企業(yè)都采用預(yù)付費購電裝置達到回收電費的目的。當(dāng)前，預(yù)付費系統(tǒng)、電力營銷信息管理系統(tǒng)和計量自動化系統(tǒng)都是獨立的系統(tǒng)，還沒有實現(xiàn)系統(tǒng)之間進行通訊，導(dǎo)致了預(yù)付費裝置不能統(tǒng)一管理，不能實時掌握到營業(yè)員對用戶的售電情況。隨著計量技術(shù)的不斷發(fā)展，將實現(xiàn)預(yù)付費管理系統(tǒng)與營銷系統(tǒng)進行互聯(lián)。在預(yù)付費管理系統(tǒng)中售電以后，把售電金額上傳到電力營銷信息管理系統(tǒng)中，從而使營銷系統(tǒng)記錄了營業(yè)員對用戶的售電情況，電力營銷信息系統(tǒng)再把用戶本次的購電金額下發(fā)到計量自動化系統(tǒng)中，計量自動化系統(tǒng)收到營銷系統(tǒng)的信息主動把用戶的購電量、購電金額等信息通過無線發(fā)送到電能量管理終端，終端收到信息主動發(fā)送到預(yù)付費裝置中，本次購電成功。也可以在電能量管理終端中設(shè)計預(yù)付費裝置功能，但是至今為此，電力企業(yè)和終端生產(chǎn)廠家還沒有把預(yù)付費功能考慮到終端中去。

計量自動化系統(tǒng)給四分線損系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。計量自動化系統(tǒng)按照分區(qū)、分壓、分線和分臺區(qū)對定時采集回來的數(shù)據(jù)進行處理，再把處理出來的數(shù)據(jù)發(fā)送到四分線損系統(tǒng)，方便了線損管理人員及時掌握電網(wǎng)的線損，同時給決策人員優(yōu)化電力網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

三、計量自動化系統(tǒng)的構(gòu)成

茂名局計量自動化系統(tǒng)由電能表、電能量采集裝置、通訊通道以及主站系統(tǒng)四部分組成。對專變用戶和變電站，電能表采用了能進行RS485通訊的多功能電能表，電能量采集終端通過RS485通訊線，采集電能表的表碼、瞬時值等數(shù)據(jù)；對公用變壓器，使用帶計量功能的電能量終端進行計量和通訊；對居民用戶，采用帶485通訊口的電子式電能表或者具有載波功能的載波表進行計量，電子式電能表通過RS485通訊線與集中器進行通訊，而載波表通過電力線與集中器進行通訊。主站系統(tǒng)定時或隨時抄收各電能表的電能量數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析。

（一）大用戶負控管理系統(tǒng)

目前茂名高州供電局對10kV進行供電的專變用戶都采用負荷管理終端進行監(jiān)測和控制。負控管理終端不僅能實現(xiàn)監(jiān)視用戶負荷、計量監(jiān)察等功能，還可實現(xiàn)遠程抄表。

茂名高州供電局目前已經(jīng)安裝使用895臺負控終端，對專變用戶的覆蓋率達到100%，負控終端采集電能表數(shù)據(jù)的準確率達到100%。該局使用的多功能電能表有紅相、威勝、華隆、龍電、華立等各個廠家的電能表。

負控管理終端還可以實現(xiàn)對用戶用電負荷進行控制。針對當(dāng)前廣東區(qū)域電力負荷緊張的現(xiàn)狀，為確保居民用電，需要限制大工業(yè)及普通工業(yè)在高峰時段的用電負荷。通過負控管理終端的遙控功能，在需要用戶限電的情況下，通過電話通知用戶，使其主動壓電；對于不進行主動壓電的用戶，通過計量自動化系統(tǒng)，下發(fā)跳閘命令到用電負荷管理終端，終端將對用戶的開關(guān)進行跳閘，從而實現(xiàn)對用戶用電負荷的控制。

（二）變電站遙測系統(tǒng)

變電站中的電能表因其安裝的數(shù)量多，表計廠家不統(tǒng)一等情況，需要選擇有多抄表通道、可以采集多表計的變電站遙測終端。變電站遙測終端使用電話撥號和以太網(wǎng)方式與主站進行通訊。目前茂名高州供電局已安裝變電站遙測終端14臺，對變電站及變電站表計的覆蓋率達到100%，終端對電能表的采集成功率達到100%。但因變電站遙測終端技術(shù)尚未成熟，部分使用撥號的終端已經(jīng)可以與主站進行通訊，而使用以太網(wǎng)網(wǎng)線進行通訊的終端暫時還不能與主站進行通訊。

（三）配變監(jiān)測系統(tǒng)

公用變計量裝置本身是用來對用電負荷進行線損參考，對計量的準確性沒有專變用戶高。所以，茂名高州供電局使用配變監(jiān)測終端來對公變的用電負荷進行計量。該局現(xiàn)已經(jīng)安裝配變終端2870臺，臺區(qū)配變終端覆蓋率達到100%。通過配變終端的安裝，可以在計量自動化系統(tǒng)主站采集配變臺區(qū)的電壓、電流，實施監(jiān)測配變的用電情況。

（四）居民集中抄表系統(tǒng)

對于城區(qū)小區(qū)型的居民用戶，其計量電能表很集中，可以使用帶485通訊的電子式電能表進行計量，集中抄表裝置通過RS485通訊線對電能表進行數(shù)據(jù)采集。而對于居住比較分散的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，需要采用載波表對用戶進行計量，集中器通過電力線采集載波表數(shù)據(jù)。主站通過電話線采集集中器的數(shù)據(jù)，達到抄表的目的。

茂名地區(qū)城區(qū)居民用戶已經(jīng)全部安裝集中抄表裝置，電能表采用許繼和南京三能的電能表進行計量，集中器采用485和載波兩種通訊方式采集電能表數(shù)據(jù)。

通過變電站采集終端和負控管理終端和配變終端的安裝，茂名高州供電局已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)、分壓和分線的線損計算。計量自動化系統(tǒng)的應(yīng)用極大地方便了工作人員掌握電網(wǎng)的情況，但是因其部分技術(shù)尚不夠成熟，本系統(tǒng)還需要不斷完善。該局根據(jù)自身的實際情況和管理模式，采用整體規(guī)劃、分步建設(shè)的思想，逐步建立符合本局要求的電能計量自動化系統(tǒng)，從而不斷推動用電管理現(xiàn)代化工作的順利進行。

［參考文獻］

［1］廣東電網(wǎng)公司大客戶電力負荷管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行）［S］.

［2］廣東電網(wǎng)公司大客戶電力負荷管理系統(tǒng)通訊規(guī)約（試行）［S］.