基于新時期營業(yè)電能計量自動化的應(yīng)用研究

楊志學(xué)

[摘要]隨著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(jì)效益，電力部門推行“一戶一表”、“抄表到戶”等合理的用電政策勢在必行。為滿足電力市場的運營要求，達(dá)到減員增效的目的，我們必須建立一個可靠實用的營業(yè)電能計量自動化系統(tǒng)。

[關(guān)鍵詞]新時期營業(yè)電能計量自動化研究

中圖分類號：TM92文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597(2009)02101 18－01

一、實施營業(yè)電能計量自動化必要性

實現(xiàn)營業(yè)電能計量自動化，改變?nèi)斯こ?、手工錄入的現(xiàn)狀，使多個工作流程結(jié)合一起，一步到位，實現(xiàn)分戶分時打印電費單，提高營業(yè)部門的工作效率，且對大用戶實現(xiàn)負(fù)荷管理、線損分析統(tǒng)計和母線平衡的動態(tài)監(jiān)測以及電量的統(tǒng)計、結(jié)算、計費和考核，是電力市場技術(shù)支持的重要組成部分。

針對各局目前實際情況，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)以組建容易、快捷實用為主，確保數(shù)據(jù)采集和儲存的完整性、及時性、準(zhǔn)確性、安全性和可靠性。能滿足電能計量的要求和未來發(fā)展需要，具備實時監(jiān)控功能，能實現(xiàn)小區(qū)性的負(fù)荷監(jiān)測、電能量的統(tǒng)計和考核計費；同時系統(tǒng)應(yīng)具有良好的開放性，能支持不同類型的表計，并能和MIS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，進(jìn)一步提高營業(yè)部門的自動化水平。

二、營業(yè)電能計量自動化的設(shè)想

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、大用戶抄表和居民表抄表三種形式。而不同用戶層具有不同的抄表特點，所以要實現(xiàn)營業(yè)電能計量自動化，并非通過某個單一的遠(yuǎn)抄采集系統(tǒng)簡單集成就能完成的。

(一)自動抄表系統(tǒng)的構(gòu)成。遠(yuǎn)方抄表系統(tǒng)一般由電能表、站端采集裝置、通訊通道以及主站系統(tǒng)四部分組成：

1．電能表：有脈沖電能表和機械電能表兩種，脈沖電能表可輸出標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號，而機械表需將用戶用電量通過光或磁的方法轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號。

2．站端采集裝置：完成電表的電量數(shù)據(jù)采集，并可與主站通信。根據(jù)系統(tǒng)具體特點，有些系統(tǒng)還增補通信集中器設(shè)備，采集器主要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，由集中器完成與采集器的數(shù)據(jù)通信，向采集器下達(dá)電量數(shù)據(jù)凍結(jié)命令，定時循環(huán)接收采集器的電量數(shù)據(jù)，并與主站進(jìn)行通信，將用戶用電數(shù)據(jù)傳送到主站。

3．通信信道：上行通道：指的是集中器與主站之間的通信線路，可以采用電話、無線、專線等通信介質(zhì)；下行通道：指的是集中器與采集器之間的通信線路，主要有485總線、電力線載波兩種通信方式。

4．主站系統(tǒng)：定時或隨時抄收商戶或居民電表的電能量數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

針對不同用戶層的特點，我們可充分利用現(xiàn)有設(shè)備，建立各用戶層的遠(yuǎn)方抄表自動化系統(tǒng)，完成其本身業(yè)務(wù)范圍的抄表功能。

(二)大用戶抄表系統(tǒng)。目前各局對10kV線路開關(guān)、工業(yè)用戶、公用配電變壓器，主要利用現(xiàn)有的無線電電力負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和控制。其不僅能實現(xiàn)監(jiān)視用戶負(fù)荷、催繳電費、計量監(jiān)察等功能外，還可實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。

(三)數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)。電表數(shù)據(jù)采集器適用于大、中、小用戶計量點電能量的自動采集和處理。其既可測量表計的脈沖，也可通過RS485總線直接接收電能表的串行編碼。采集器周期性采樣電量數(shù)據(jù)，能適應(yīng)不同表計的脈沖來源；能與遠(yuǎn)動／負(fù)控共享同一路電表脈沖信號；雙電源供電；能與用戶共享同一電話線路，實現(xiàn)當(dāng)?shù)氐臄?shù)據(jù)處理及向計費主站傳遞電能量信息等。系統(tǒng)將電網(wǎng)中各個分散計量點的電量數(shù)據(jù)傳送到局主控中心，主控中心根據(jù)這些數(shù)據(jù)生成供用電管理所需的各種報表和曲線。數(shù)據(jù)采集的主要途徑通過采集器定時主動上報，有效降低了系統(tǒng)的運營成本。目前該系統(tǒng)已建立了完善的遠(yuǎn)抄管理機構(gòu)，不斷加強運行管理、完善戶務(wù)資料，對電量異動進(jìn)行有效的監(jiān)督和報警，能及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，方便維護(hù)人員分析排障，并采用分層通信技術(shù)，適應(yīng)不同的通信環(huán)境，進(jìn)一步增強了系統(tǒng)的靈活性。

近年來，隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電能采集系統(tǒng)也呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)采集分離的發(fā)展趨勢，采集設(shè)備要求自適應(yīng)多種數(shù)據(jù)源接口；傳輸通道要求配置靈活，用戶可選用無線，有線MODEM，GSM，寬帶等多種通道信道；采集設(shè)備要求處理速度更快、數(shù)據(jù)精確性更高、存儲容量更大，設(shè)備可靠性更高。新聯(lián)電子根據(jù)電能計量自動化系統(tǒng)的發(fā)展需求，不斷推出電能采集終端新品，并提供遠(yuǎn)抄自動化更全面完備的系統(tǒng)解決方案。

(四)居民集抄系統(tǒng)。居民集抄系統(tǒng)的特點是電表數(shù)量大，單個表計采集數(shù)據(jù)量小。通常有兩種需求，即供電部門的需求和居民小區(qū)物業(yè)管理部門的需求。集抄器與電表之間的通信一般采用電力線方式，充分利用了現(xiàn)有的電力線為通信媒介，采用載波進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，具有不必集中裝表、不受環(huán)境條件限制、施工簡單、綜合成本低等優(yōu)點。

居民集抄器一般采用電話線、PDA手掌機方式，也可利用配變監(jiān)控信道，將小區(qū)數(shù)據(jù)并入營業(yè)電能計量自動化系統(tǒng)中。

(五)變電站抄表系統(tǒng)。變電站遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)作為電力經(jīng)營市場化的產(chǎn)物，是近幾年我國供電企業(yè)的新興投資熱點之一，近年來開始進(jìn)入實質(zhì)性的規(guī)模化建設(shè)階段。傳統(tǒng)的關(guān)口數(shù)據(jù)采集從人工抄表發(fā)展到通過采集脈沖累計電量，實際運行表明，系統(tǒng)存在采集精度和信道可靠性等方面的問題。

新型變電站抄表，一般通過RS485接口采集表計窗口值，變電站抄表具有數(shù)據(jù)量大，電表個數(shù)多的特點，因此要求采集設(shè)備資源更多，設(shè)備性能更高。通信信道一般采用光纖信道，并可配備備用信道，由關(guān)口電能采集工作站統(tǒng)一管理。

新型變電站遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，應(yīng)滿足如下功能：能準(zhǔn)確、快速地采集電網(wǎng)結(jié)算、考核所需的電能數(shù)據(jù)，減少人為錯誤，提高數(shù)據(jù)的采集效率和同時可比性；能向供電企業(yè)的經(jīng)營者及時反映電網(wǎng)經(jīng)營狀況，降低網(wǎng)損，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化；為發(fā)電廠上網(wǎng)電量的發(fā)電計劃考核和變電站專線用戶的電量需求分析提供準(zhǔn)確詳盡的數(shù)據(jù)，使發(fā)電計劃考核更規(guī)范和電力負(fù)荷預(yù)測工作更科學(xué)；可將數(shù)據(jù)發(fā)往調(diào)度自動化主站系統(tǒng)，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度；同時可通過自動化系統(tǒng)的Web服務(wù)器發(fā)布數(shù)據(jù)，實現(xiàn)變電所電能量監(jiān)視的數(shù)據(jù)化、實時化和網(wǎng)絡(luò)化。

三、結(jié)束語

電力營銷效率的提高，取決于營銷部門對配網(wǎng)信息、用戶的現(xiàn)狀和需求的了解程度，對專用負(fù)荷、公用負(fù)荷、居民負(fù)荷等數(shù)據(jù)分門別類加以采集分析并有效利用。但用戶負(fù)荷在系統(tǒng)內(nèi)由不同的部門歸口管理，傳統(tǒng)的做法形成了各自為政、互相割據(jù)的采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)利用率低、難以統(tǒng)一分析，一些經(jīng)常性業(yè)務(wù)如線損統(tǒng)計、負(fù)荷預(yù)測等難以開展。應(yīng)該指出，實現(xiàn)營業(yè)電能計量自動化，并不是將原來不同專業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行簡單疊加，而是充分利用各專業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共性，針對電力企業(yè)需要，對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲和統(tǒng)一分析，提高數(shù)據(jù)利用率。

目前各電力公司已經(jīng)意識到營業(yè)電能計量自動化的重要性，正在逐步建設(shè)，各局根據(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，結(jié)合電網(wǎng)改造工作，先試點后推廣，逐步建立符合要求的營業(yè)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(jìn)行。