配電網(wǎng)電能量采集管理系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題及處理措施

汪 洋,趙 奇

(石家莊供電公司，石家莊 050010)

1 概述

隨著智能化電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，抄表方式從原有的人工抄表逐步升級(jí)為遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表。石家莊供電公司配電網(wǎng)電能量采集管理系統(tǒng)的建成，實(shí)現(xiàn)了所轄區(qū)內(nèi)高壓專變、高壓公變、低壓居民電能量的實(shí)時(shí)采集。電能量采集管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)電能量采集系統(tǒng)相比較，在通信方式、安裝范圍、信息采集量及整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)水平上都有很大提高。該系統(tǒng)在充分利用現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，又充分發(fā)揮了電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的作用，使電力生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理模式逐漸超于成熟，為電力企業(yè)智能升級(jí)摸索出了一套可行的管理工作模式，為智能化電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)提供了便利條件。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹

2.1 系統(tǒng)硬件

電能量采集管理系統(tǒng)硬件由智能電表、集中器、網(wǎng)絡(luò)表、通信系統(tǒng)、以及主站系統(tǒng)五部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

智能電表主要分為電子式多功能電能表和電子式載波分時(shí)預(yù)付費(fèi)電能表?；緦?shí)現(xiàn)瞬時(shí)電量(包括電流、電壓、功率、功率因數(shù)等)、 正反向有無(wú)功分時(shí)電量、負(fù)荷率、峰值、峰谷比等的采集。

集中器負(fù)責(zé)電能信息的采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)傳輸及執(zhí)行或轉(zhuǎn)發(fā)主臺(tái)下發(fā)的控制命令。以北京曉程集中器為例，傳輸通道采用220 V電力線，同步傳輸速率為500 bit/s或1 000 bit/s。載波技術(shù)采用了直序擴(kuò)頻(DS-SS)、PSK(相移鍵控)方式、半雙工通信，具有抗干擾能力強(qiáng)、可以同頻工作、便于實(shí)現(xiàn)多址通信等優(yōu)點(diǎn)。 低壓載波集中器具有自動(dòng)抄表任務(wù)配置， 電表數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，上行、下行支持多種信道傳輸?shù)淖饔谩?/p>

GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是GPRS終端通過(guò)中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)到專用的私網(wǎng)APN通道，加裝了防火墻，主站與終端加密通信，確保數(shù)據(jù)的安全性。目前石家莊供電公司采用集中器-載波電能表的方式，上行通道選擇GPRS，以利于事件主動(dòng)上報(bào)的大方向，同時(shí)在系統(tǒng)建設(shè)上充分利用已有負(fù)荷管理系統(tǒng)主站軟、硬件資源，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的全部功能。

主站系統(tǒng)由前置機(jī)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器構(gòu)成，前置機(jī)執(zhí)行和分配各種任務(wù)，數(shù)據(jù)庫(kù)則儲(chǔ)存電量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)與局域網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)采用路由器加防火墻的方式，提高了數(shù)據(jù)的安全性。通過(guò)與SG186系統(tǒng)的有效整合，在對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行重新優(yōu)化整合的基礎(chǔ)上，建立以點(diǎn)能量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心；在數(shù)據(jù)平臺(tái)上通過(guò)數(shù)據(jù)的處理和挖掘，實(shí)現(xiàn)電能量管理、用電檢查、防竊電、營(yíng)銷決策技術(shù)支持、營(yíng)銷自動(dòng)化技術(shù)支持等應(yīng)用功能；同時(shí)以WEB方式進(jìn)行數(shù)據(jù)和相關(guān)應(yīng)用的發(fā)布，并為其他系統(tǒng)使用全網(wǎng)點(diǎn)能量數(shù)據(jù)提供互聯(lián)接口。

2.2 系統(tǒng)軟件

目前，石家莊供電公司選擇CL7100型電能量采集管理系統(tǒng)作為主站應(yīng)用軟件，以O(shè)racle 10g數(shù)據(jù)庫(kù)為載體，按照預(yù)先定義的庫(kù)、表結(jié)構(gòu)定義和權(quán)限配置，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的雙向交換。數(shù)據(jù)庫(kù)傳輸模型示意見(jiàn)圖2。

圖 2 數(shù)據(jù)庫(kù)傳輸模型示意

營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用與采集平臺(tái)采用Web Service，該技術(shù)是應(yīng)用程序通過(guò)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或者因特網(wǎng)發(fā)布和利用軟件服務(wù)的一種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制，在Internet或Intranet上通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)的XML協(xié)議和信息格式提供應(yīng)用服務(wù)。作為Web Service用戶，客戶程序可以采用UDDI協(xié) 議發(fā)現(xiàn)服務(wù)器應(yīng)用程序(Web Service供應(yīng)商)發(fā)布的Web Service；采用WSDL語(yǔ)言確定服務(wù)的接口定義。電能信息采集業(yè)務(wù)類根據(jù)各營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用的各業(yè)務(wù)要求，編制采集任務(wù)后，下發(fā)給采集平臺(tái)執(zhí)行，采集平臺(tái)執(zhí)行完后把結(jié)果數(shù)據(jù)返回給營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用。

3 系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題及處理措施

3.1 存在的問(wèn)題

電能量采集管理系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)1年多的實(shí)際應(yīng)用后，系統(tǒng)硬件基本沒(méi)有出現(xiàn)較大的故障，目前系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)與用電客戶服務(wù)技術(shù)支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享， 系統(tǒng)的WEB服務(wù)已經(jīng)實(shí)用化， 可以向各個(gè)部門進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和發(fā)布。但是系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的完整采集、 后臺(tái)計(jì)算處理、 報(bào)表發(fā)布等方面還存在以下問(wèn)題。

a. 在執(zhí)行定時(shí)抄表任務(wù)中,出現(xiàn)集中器沒(méi)有返回?cái)?shù)據(jù)或者丟包情況。

b. 檔案中的集中器所接用戶界面，不能批量刪除用戶。

c. 居民集抄接口上傳數(shù)據(jù)有問(wèn)題，臺(tái)區(qū)總表和居民戶數(shù)據(jù)上傳中間表時(shí)無(wú)數(shù)據(jù)。在SG186系統(tǒng)里查不到已上傳的數(shù)據(jù)。集抄系統(tǒng)數(shù)據(jù)在中間表有數(shù)據(jù)，不能把中間表的數(shù)據(jù)傳到系統(tǒng)。

d. 在數(shù)據(jù)發(fā)布方面，主站系統(tǒng)的功能不能完全滿足系統(tǒng)應(yīng)用的需要。

3.2 處理措施

a. 系統(tǒng)補(bǔ)采選取當(dāng)天服務(wù)器工作任務(wù)較少時(shí)段進(jìn)行，將統(tǒng)一補(bǔ)采定時(shí)任務(wù)的時(shí)間設(shè)置為每天的22:00。如果再次補(bǔ)采仍未成功，根據(jù)人工實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行人工補(bǔ)采。

b. 針對(duì)區(qū)檔案下發(fā)接口上數(shù)據(jù)處理細(xì)節(jié)上的問(wèn)題,對(duì)主站后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)后，實(shí)現(xiàn)了功能上的完善，滿足了日常工作的需要。

c. 為了使系統(tǒng)界面更加人性化，更加便于使用，對(duì)主站采集任務(wù)進(jìn)行了如下設(shè)置：將監(jiān)測(cè)的每日最大功率達(dá)到變壓器額定容量的90%、80%、70%時(shí)，分別變更顏色為紅色、藍(lán)色和綠色，并排序；卡表欠費(fèi)判據(jù)，增加根據(jù)不同用戶、設(shè)定不同的超購(gòu)電用電閥值，超閥值告警；每日早晨8：00前，自動(dòng)完成檔案更新，給出前一天所有變更的大用戶、低壓用戶的一覽表。

4 處理效果

采取上述措施后，整個(gè)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過(guò)程更加合理，采集和處理數(shù)據(jù)過(guò)程更加準(zhǔn)確、高效。截至目前，石家莊市區(qū)公用變壓器采集總數(shù)已經(jīng)達(dá)到3 029個(gè)，采集完成率達(dá)到91.7%，在線率達(dá)到93%。居民臺(tái)區(qū)在線總數(shù)1 089個(gè)，采集完成率達(dá)到了93.2%。初步實(shí)現(xiàn)了臺(tái)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化采集。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐與改進(jìn)，石家莊供電公司配電網(wǎng)電能量采集系統(tǒng)已經(jīng)逐漸走向成熟，在實(shí)現(xiàn)初期設(shè)計(jì)功能的基礎(chǔ)上，不斷改進(jìn)完善，使其更加人性化，更加便于操作。在系統(tǒng)的建設(shè)、升級(jí)、改造過(guò)程中，石家莊供電公司逐漸摸索出了一套成熟的管理模式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)和用戶電量信息的自動(dòng)采集和管理。