電能量計量系統(tǒng)在發(fā)電廠的應(yīng)用

梁丹

為了實現(xiàn)發(fā)電廠對電能量的自動抄表、計量結(jié)算與發(fā)電考核等功能。本文以大唐韓城第二發(fā)電有限責任公司安裝一套電量自動計量系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，電量數(shù)據(jù)既可以遠傳至省調(diào)計量計費系統(tǒng)主站，又可以傳輸至電廠小主站和電廠辦公自動化系統(tǒng)，為電廠和省網(wǎng)調(diào)提供及時、準確、可靠、一致的電量數(shù)據(jù)。實時在線監(jiān)測，方便快捷。

大唐韓城第二發(fā)電有限責任公司屬于2004年至2008年建600MW大型機組，8條330KV出線為適應(yīng)市場需要，實現(xiàn)發(fā)電廠對電能量的自動抄表、計量結(jié)算與發(fā)電考核等功能，公司配置一套由西安思安公司產(chǎn)電能量計費系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由電廠端工作站、客戶機、電能量信息采集終端、表計失壓斷流計時儀組成。

一、電廠端工作站

電廠端工作站實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、維護、統(tǒng)計分析。工作站采用前臺處理程序和后臺處理程序，它是基于SQLServer數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用。

工作站工控機與電能量信息采集終端采用485線通訊連接。首先在工作站計算機上進行前臺和后臺運行程序的安裝，并進行數(shù)據(jù)源的配置。安裝完成后，桌面上會生成一個前置機系統(tǒng)的快捷方式，而且程序菜單上會生成菜單，分別包含前置機系統(tǒng)，軟件狗。后臺程序安裝完成后菜單中也分別會增加后臺查詢軟件的快捷方式。另外還有一個數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)的快捷方式。首先啟動數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)采集通道、采集點、計量點、采集點調(diào)度方案、分時方案、計量點的分時方案、計劃電量、初始底度、采集進度管理、數(shù)據(jù)查詢設(shè)置進行配置。配置完成后，就可運行前臺和后臺程序。在主站除正常的更換表擴建系統(tǒng)配置外，更主要的工作就是數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)。

點擊進入數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)， 主界面非常友好。有文件、查詢設(shè)置、系統(tǒng)維護、窗口、幫助菜單。

在文件菜單下可以點擊即進入主界面有打印設(shè)置：對打印機配置進行設(shè)置（與WINDOWS打印設(shè)置相同）；預覽：對要打印的數(shù)據(jù)和圖表打印預覽；打?。捍蛴‘斍绊?，數(shù)據(jù)和圖表；退出：退出數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)

在查詢設(shè)置菜單下有電量表盤值：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內(nèi)每隔5分鐘電量表盤的值；分鐘電量：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內(nèi)每分鐘電量值；日電量：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內(nèi)每日電量值；月電量：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內(nèi)每月電量值；年電量：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內(nèi)每年電量值；瞬時量：當進行數(shù)據(jù)查詢時顯示的是一個時間段內(nèi)每隔5分鐘的瞬時電量和三相電壓、電流瞬時值。以上查詢在開始時間和截止時間框內(nèi)編輯時間，然后點擊查詢，就可得到查詢結(jié)果。

在系統(tǒng)維護菜單下可以進行數(shù)據(jù)源配置。窗口菜單，此菜單包括兩層。第一層可將已經(jīng)打開的窗口層疊、水平排列、垂直排列、排列圖標，并可以全部最小化。菜單下層顯示的是已經(jīng)打開的窗口名稱，并可通過鼠標點擊進入所選頁面。其中包括一次系統(tǒng)圖、在一次圖可以顯示當日次線路上輸出的有功電量（上）和無功電量（下）的表盤值。發(fā)電量分析，輸入開始時間和結(jié)束時間，進入發(fā)電量報表統(tǒng)計表格、點擊主界面窗口上網(wǎng)電量分析進入上網(wǎng)電量報表。點擊圖表分析進入圖表界面，顯示有柱形圖、波形圖顯示。

二、電廠端客戶機

為了系統(tǒng)安全和運行人員處理數(shù)據(jù)方便，在電子間設(shè)有電能量計費，此客戶機僅用于數(shù)據(jù)系統(tǒng)查詢，不能進行系統(tǒng)維護。查詢方式與電廠端工作站方式相同。該系統(tǒng)面向運行人員開放。

三、電能量信息采集終端

本設(shè)備是由西安思安信息科技股份有限公司設(shè)計的一款電能量遠方終端，用于采集、存儲和轉(zhuǎn)送發(fā)電廠與變電站關(guān)口表采集和生成的計量計費信息。終端的功能和技術(shù)指標完全滿足電能量計費系統(tǒng)在電力系統(tǒng)商業(yè)化運營方面的要求。

1.電能量遠方終端組成。該終端通過與全電子式的智能電度表通信，收集電度表采集和生成的計量計費信息；同時根據(jù)需求在現(xiàn)有信息的基礎(chǔ)上生成計量計費系統(tǒng)所需要的其他信息。本終端支持通過撥號、專線、網(wǎng)絡(luò)等媒介與計量計費主系統(tǒng)通信，上報所采集和生成的的計量計費信息。此外，也可以充當其它電力自動化系統(tǒng)的智能電氣設(shè)備，以便這些系統(tǒng)可以共享本裝置所采集的計量信息。

終端上設(shè)計有10～12個RS-232/485串行接口，可以接入64塊電度表，并同時與多種不同的智能電度表通信。終端上設(shè)計有大容量的非易失性存儲器，可以長時間地保存歷史信息（如：負荷曲線、告警信息等）。

電能量遠方終端由Intel586高性能CPU板、5英寸藍屏液晶顯示器、薄膜鍵盤、狀態(tài)指示板、多功能擴展基板以及電源系統(tǒng)等部分組成。其中CPU板上集成有32M內(nèi)存、DOC2000固態(tài)盤和10BaseT網(wǎng)絡(luò)接口等。電源系統(tǒng)由交直流兩用開關(guān)電源和交直流電源切換系統(tǒng)兩部分組成。多功能擴展基板是專門為采集終端設(shè)計的一塊電路板，板上擴展了8路RS485串行接口和一路工業(yè)級撥號MODEM。與此同時，鍵盤、液晶顯示器等功能部件的輔助電路也集成在該板上。

終端的接口包括COM1、COM2、Ethernet和RS485接線端子。

2.電能量遠方終端的功能。①數(shù)據(jù)采集。通過RS-485定時采集電能表的各項數(shù)據(jù)（如正反向有功、無功電能量、需量、電壓、電流、事項記錄、負荷曲線等）并存儲。②數(shù)據(jù)存儲。數(shù)據(jù)按多個存儲周期存儲數(shù)據(jù)，并具有分時段（即按尖、峰、谷、平不同時段）存儲電能量數(shù)據(jù)信息的功能。在斷電情況下保證數(shù)據(jù)10年不丟失。 ③數(shù)據(jù)通信。可通過撥號、專線、網(wǎng)絡(luò)等三種通信方式同時與三個主站通信。我公司SIS系統(tǒng)與主站系統(tǒng)用485口通訊，與省網(wǎng)調(diào)采用網(wǎng)絡(luò)通訊。主站與客戶機采用網(wǎng)絡(luò)通訊。④狀態(tài)監(jiān)視、事項記錄及告警。 ⑤安全功能，具有兩級密碼設(shè)置和權(quán)限管理，防止非法操作。

3.電能量遠方終端的數(shù)據(jù)庫：①實時數(shù)據(jù)庫。電能量遠方終端的實時數(shù)據(jù)庫按電表組織，最多支持64塊電表。 每塊電表設(shè)計有5張數(shù)據(jù)表，分別保存電能量、瞬時量、需量、電表狀態(tài)和事件等信息對象。②歷史數(shù)據(jù)庫。采集終端的歷史數(shù)據(jù)庫中保存的記錄包括負荷曲線記錄（分鐘電量）、日負荷曲線記錄（日凍結(jié)數(shù)據(jù)）、月負荷曲線記錄（月凍結(jié)數(shù)據(jù)）、操作記錄和配置參數(shù)等。

4.配置參數(shù)保存用戶設(shè)置的配置參數(shù)。配置菜單包括四個菜單項：通信配置、曲線配置、網(wǎng)絡(luò)配置和鍵盤選擇。

狀態(tài)菜單包括四個菜單項：瞬時量、有功電量、無功電量和電表狀態(tài)。

事件菜單包括三個菜單項：操作記錄、越限記錄和事件記錄。

操作菜單包括四個菜單項：用戶登錄、更新口令、設(shè)定時間和通信報文。

四、電能表與失壓斷流計時儀

電能表是構(gòu)成電能量計費系統(tǒng)最基本的單元。本公司采集系統(tǒng)表計有三種型號，均由紅相廠家生產(chǎn)。一期除2號廠高變?yōu)镸K6E其余均為MK3E，二期關(guān)口為MK6E其余均為DTSD3000。一表多口，方便各種場合運用。第一個是串行通訊口，第二個通訊口是光電通訊口，采用卡式，第三個通訊口為擴展口。電壓互感器電壓全供電方式。同時還有輔助電源供電方式，不從PT電壓取電，由輔助電源提供電能表工作電源，線路停電也不影響電能表工作。液晶顯示靈活方便， 脈沖輸入/輸出，重要設(shè)置參數(shù)如校驗數(shù)據(jù)、功能設(shè)置文件、電量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)多份存貯于閃存（Flash RAM），永不丟失，無須電池后備。EDMI電能表采用了多級分權(quán)安脈沖輸出有兩種方式，面板上有兩個LED發(fā)光二極管，電能表上最多有6個光電耦合脈沖輸出。

公司配置JSY-3BT型系列全電子失壓斷流計時儀通過對電網(wǎng)電壓回路、電流回路進行監(jiān)視，能準確判斷電網(wǎng)運行狀態(tài)，并詳細記錄其處于故障期間的各種參數(shù)，以便供電部門對電網(wǎng)進行管理，追補人為的或非人為的漏計電能，是理想的電能計量監(jiān)視儀表。

公司電能量計量系統(tǒng)應(yīng)用以來，以電能信息采集終端為中心，采集關(guān)口電能表，機組考核表電能量信息，向主站系統(tǒng)、省網(wǎng)調(diào)、廠區(qū)SIS系統(tǒng)傳輸電能信息，通訊協(xié)議滿國家和行業(yè)標準，采集的電能信息為電能表保存的各種原始電能數(shù)據(jù)的拷貝。電能量采集終端采集的數(shù)據(jù)類型包括正反向有功、正反向無功、分時電量、最大需量、日期、時間、功率因數(shù)、頻率等電能交易結(jié)算所需的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)為各種電能數(shù)據(jù)為帶時標的電能表底碼值。電能信息采集終端能采集電能計量裝置記錄的失電、斷相事件和電能表其他運行狀態(tài)信息，不能對電能表進行寫操作，公平有效的傳送數(shù)據(jù)。滿足了陜西省電力公司對計量系統(tǒng)的要求，實現(xiàn)公司內(nèi)部自動抄表，計量結(jié)算與發(fā)電考核等功能。

（作者單位：大唐韓城第二發(fā)電有限責任公司）