Web 權(quán)限分布式管理在電能采集系統(tǒng)中的應(yīng)用

胡利娜 郭志軍 張玉霞

（山西省晉城供電分公司，山西 晉城 048000）

使用了電能采集系統(tǒng)之后為電能收集帶來(lái)極大的便利，大大提高了電能收集的效率。從實(shí)踐中觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，電量采集的難點(diǎn)在于對(duì)數(shù)據(jù)有效及時(shí)的維護(hù)。如今，對(duì)電能采集系統(tǒng)實(shí)施有效的維護(hù)作為了研究的重點(diǎn)。為了提高電量采集數(shù)據(jù)的有效維護(hù)，就在電能采集系統(tǒng)之中融入了 Web權(quán)限分布式管理，利用Web來(lái)進(jìn)行分散維護(hù)，那么電力系統(tǒng)的相關(guān)部門(mén)和下屬單位就能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行維護(hù)相應(yīng)權(quán)限中的數(shù)據(jù)。這樣加強(qiáng)了電能采集系統(tǒng)的功能與實(shí)用性，提高了電能采集的工作效率。

1 電能采集系統(tǒng)存在的問(wèn)題

從實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)電能采集系統(tǒng)確實(shí)為電能收集提供了方便，但是也還存在諸多需要完善的問(wèn)題，其中最為緊要的就是數(shù)據(jù)上傳的問(wèn)題。

1.1 變動(dòng)計(jì)量信息檔案

1）更換現(xiàn)場(chǎng)TA

伴隨著電網(wǎng)的迅速擴(kuò)展和電力設(shè)施的頻繁改造，用戶(hù)數(shù)量和用電量的急劇增加，更換 TA等工作常態(tài)進(jìn)行，而許多單位都是自己維護(hù)電量采集系統(tǒng)，這樣就為溝通帶來(lái)許多不便。新更換 TA數(shù)據(jù)之后不能夠及時(shí)將新數(shù)據(jù)上傳，有一些單位延遲上報(bào)，一些單位根本就不會(huì)上報(bào)，系統(tǒng)繼續(xù)傳送和使用的這些有誤的 TA數(shù)據(jù)，就會(huì)累加在每天的計(jì)算之中，勢(shì)必影響到電力元件的損耗統(tǒng)計(jì)、電量平衡以及負(fù)荷控制等等方面。

2）新增線(xiàn)路

在電力系統(tǒng)之中一般新增加了線(xiàn)路之后，就一定會(huì)重新增加電能表用來(lái)記錄新增加線(xiàn)路的用電量，現(xiàn)場(chǎng)安裝的采集終端系統(tǒng)不可能自動(dòng)的識(shí)別新安裝的電能表，只有安排專(zhuān)人根據(jù)新增加電能表類(lèi)型來(lái)實(shí)施使用設(shè)置。

1.2 通信中斷

在使用中發(fā)現(xiàn)采集終端和電能表之間經(jīng)常出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象，而且成為了這兩者之間最為常見(jiàn)的問(wèn)題，這種中斷的安全性極差極易造成數(shù)據(jù)的缺失，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題勢(shì)必影響到整個(gè)數(shù)據(jù)完整性。從各種案例進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，造成這種原因主要因素有：

1）現(xiàn)場(chǎng)操作失誤

在更換新的表端子的時(shí)候，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)表端子短路或者接反現(xiàn)象。在對(duì)整個(gè)線(xiàn)路更換新的電能表時(shí)，對(duì)采集終端沒(méi)有進(jìn)行規(guī)范的設(shè)置。在設(shè)置之后采集終端的顯示表上顯示設(shè)置失敗，就要察看RS-485極性是否正確，普遍采用的辦法就是使用萬(wàn)能表的電壓檔來(lái)測(cè)量RS-485中A和B之間電壓，如果電壓表的顯示在2.0～4.5V之間表面電壓正常，如果顯示的電壓值接近 0或者直接顯示 0，乃至出現(xiàn)負(fù)值，這些值都說(shuō)明了RS-485上A和B兩個(gè)連接端子接反了或者短路了。

2）原有的電能表通信中斷

電氣化產(chǎn)品在通電之后都會(huì)或多或少的發(fā)熱，對(duì)質(zhì)量上有一定的影響。因此原有的電能表在使用了一段時(shí)間之后，可能也會(huì)被損壞而造成中斷通信，這個(gè)時(shí)候就要檢查一下 RS-485是不是有虛接現(xiàn)象，也可以使用萬(wàn)能表來(lái)檢測(cè)A和B之間的電壓大小來(lái)判斷，也可以通電之后，觀(guān)察電能表自身運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。

1.3 側(cè)路代送

在檢修線(xiàn)路的時(shí)候，原有的線(xiàn)路不能夠正常使用，就必須要使用側(cè)路代送這種方法正常供電。這樣，就會(huì)導(dǎo)致電量的計(jì)算數(shù)據(jù)依靠人工來(lái)操作和實(shí)現(xiàn)。

從上面可以看出，所使用的電能采集系統(tǒng)還存在諸多急需改進(jìn)與完善之處。因此，就在電能采集系統(tǒng)中加進(jìn)了Web權(quán)限分布式管理，這樣就能夠在一定程度上完善采集系統(tǒng)的不足之處。

2 Web權(quán)限分布式管理的應(yīng)用

本文以市供電公司實(shí)況為例。該公司設(shè)置的電量采集系統(tǒng)采集點(diǎn)較多，高達(dá)20余萬(wàn)個(gè)，電壓的等級(jí)涉及面也比較廣，每一個(gè)電壓等級(jí)中涉及的表計(jì)、一次設(shè)備的維護(hù)都涉及到多個(gè)部門(mén)共同來(lái)完成，每一個(gè)單位因?yàn)樽约旱牡匚缓吐毮懿幌嗤P(guān)心的數(shù)據(jù)也就不同，比如電網(wǎng)的調(diào)度所和變電工區(qū)關(guān)心的是110kV及以上的主變、線(xiàn)路、母線(xiàn)等的運(yùn)行數(shù)據(jù)的安全正常，而各支公司關(guān)心自己轄區(qū)內(nèi)的 35kV及以下的線(xiàn)路和母線(xiàn)的電量平衡等數(shù)據(jù)。更換表計(jì)、更改 TA變比以及側(cè)路代送等等各種原因勢(shì)必造成采集的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致采集系統(tǒng)不能夠正常使用。

如果還是采用某一個(gè)部門(mén)專(zhuān)門(mén)實(shí)施維護(hù)，以現(xiàn)在各種數(shù)據(jù)的變化速度勢(shì)必忙不過(guò)來(lái)。因此，必須要對(duì)現(xiàn)在的電能采集系統(tǒng)實(shí)施升級(jí)，在Web程序之中添加數(shù)據(jù)的維護(hù)界面，并且還要根據(jù)各個(gè)部門(mén)的實(shí)際情況來(lái)加設(shè)權(quán)限，根據(jù)這些權(quán)限實(shí)施數(shù)據(jù)維護(hù)和瀏覽網(wǎng)頁(yè)。改進(jìn)后的 Web具有了換 TA、換表以及側(cè)路代送時(shí)自動(dòng)維護(hù)人工數(shù)據(jù)等功能。下面就對(duì)這種改進(jìn)的程序進(jìn)行闡述。

2.1 Web權(quán)限分布式管理的基本原理

從案例中可以看出在設(shè)計(jì)采集系統(tǒng)時(shí)還是使用一般的Web程序，根本就沒(méi)有辦法進(jìn)行分級(jí)別、分權(quán)限管理，如果系統(tǒng)中某一個(gè)部位出現(xiàn)了故障就勢(shì)必造成信息不能及時(shí)報(bào)送，進(jìn)而影響到電量的結(jié)算操作平臺(tái)。所以在設(shè)計(jì)Web權(quán)限分布管理程序時(shí)，就一定要在現(xiàn)今電量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，為不同的用戶(hù)劃分具體的權(quán)限，讓電力公司的計(jì)量、線(xiàn)損、負(fù)荷管理、調(diào)度、變電運(yùn)行、保護(hù)等專(zhuān)人實(shí)現(xiàn)對(duì)所管轄的數(shù)據(jù)的查看和修改功能。

設(shè)計(jì)Web權(quán)限分布式管理的平臺(tái)如下：

1）服務(wù)器使用的操作系統(tǒng)是：Windows 2000 server。

2）開(kāi)發(fā)工具使用JSP與JAVA。

3）數(shù)據(jù)庫(kù)的后臺(tái)使用Oracle9i。

4）web服務(wù)器使用APACHE。

使用的人根據(jù)自己使用權(quán)限，登陸到局域網(wǎng)中進(jìn)行相關(guān)操作，可以查看工作的數(shù)據(jù)庫(kù)、采集的數(shù)據(jù)庫(kù)以及檔案的數(shù)據(jù)庫(kù)中授予權(quán)限的數(shù)據(jù)，如果具備修改權(quán)還能夠?qū)n案數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)實(shí)施修改，通過(guò)圖1可以看出各個(gè)系統(tǒng)關(guān)系。

圖1 管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系

2.2 Web權(quán)限分布式管理的主要功能模塊

主要功能模塊共有七個(gè)，分別是原始的數(shù)據(jù)查詢(xún)、報(bào)警分析、計(jì)量操作、線(xiàn)損以及電量分析、報(bào)表管理、系統(tǒng)管理以及功率等。下面就分別對(duì)這七大模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。

1）計(jì)量操作。這個(gè)模塊主要是完成更換 TA、手動(dòng)錄入電量、換表、旁路、手動(dòng)計(jì)算等各個(gè)功能。

2）原始的數(shù)據(jù)查詢(xún)模塊。該模塊能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)查詢(xún)，能夠根據(jù)廠(chǎng)站進(jìn)行查詢(xún)，使用的時(shí)候輸入一些相關(guān)的搜索信息，該模塊就能夠?qū)^(guò)去的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)。

3）線(xiàn)損以及電量的分析模塊。這個(gè)模塊能夠針對(duì)單對(duì)象時(shí)間段進(jìn)行電量查詢(xún)、分類(lèi)電量查詢(xún)以及多對(duì)象同時(shí)刻的平衡以及損耗進(jìn)行查詢(xún)等。

4）報(bào)警模塊。這個(gè)模塊主要是針對(duì)系統(tǒng)的異常統(tǒng)計(jì)、每日的報(bào)警匯總、報(bào)警的類(lèi)型管理以及異常單類(lèi)的查詢(xún)等等功能。

5）系統(tǒng)的管理模塊；這個(gè)模塊主要是實(shí)施角色的管理、組織結(jié)構(gòu)管理、用戶(hù)的管理以及系統(tǒng)配置等等功能；其中的角色管理之中就對(duì)操作者的權(quán)限進(jìn)行相應(yīng)限制，只有具備查看這個(gè)模塊的權(quán)限，才能夠查看其他的模塊。

6）報(bào)表管理的模塊。該模塊主要是管理各種報(bào)表，可以進(jìn)行預(yù)覽報(bào)表以及相應(yīng)的修改等功能。

7）功率模塊。該模塊主要是查詢(xún)電壓的合格率等功能。

當(dāng)使用者具備管理員的權(quán)限時(shí)，進(jìn)入操作界面就會(huì)出現(xiàn)上面7個(gè)模塊。管理員的操作權(quán)限較大，能夠查看所有模塊的功能，還能夠修改密碼、更改用戶(hù)名以及更換TA等所有的操作權(quán)限。

如果使用者僅僅是調(diào)度員的權(quán)限，那么網(wǎng)頁(yè)界面就只會(huì)顯現(xiàn)出相應(yīng)的功能模塊，分別為計(jì)量操作、檔案管理、原始的數(shù)據(jù)查詢(xún)、報(bào)警管理以及線(xiàn)損電量分析共5個(gè)模塊。

2.3 Web權(quán)限分布式管理的權(quán)限

1）管理員權(quán)限

在整個(gè)管理模塊之中管理員的權(quán)限是最大的，屬于超級(jí)用戶(hù)的權(quán)限，管理員具有修改和查看數(shù)據(jù)庫(kù)中多有數(shù)據(jù)的權(quán)限。管理員還能夠使用 Web程序中的管理模塊來(lái)修改所有的角色權(quán)限，能夠?qū)Πl(fā)現(xiàn)變化的電量數(shù)據(jù)實(shí)施電量采集，讓現(xiàn)場(chǎng)的電量數(shù)據(jù)和采集系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)變化一致。一般情形下，要派專(zhuān)人來(lái)負(fù)責(zé)主要系統(tǒng)日常的管理與維護(hù)，定期對(duì)電能采集系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化與分析，確保主站正常運(yùn)行。

2）計(jì)量人員權(quán)限

計(jì)量人員根據(jù)自己的權(quán)限進(jìn)入到網(wǎng)頁(yè)界面，從中采集管轄范圍中的電能表計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理并在系統(tǒng)中維護(hù)。進(jìn)而提高電力企業(yè)的信譽(yù)度，提高供電的電能質(zhì)量，為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

3）調(diào)度員權(quán)限

調(diào)度員的權(quán)限相比管理員小一些，根據(jù)工作職能調(diào)度員可以查看自己管轄內(nèi)的一切電器元件的數(shù)據(jù)，能夠?qū)茌爡^(qū)域中的運(yùn)行方式倒換、側(cè)路代送等原因造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)。

4）線(xiàn)損員權(quán)限

線(xiàn)損員的權(quán)限也有一定的局限性，一般能夠查看自己轄區(qū)中的一切在線(xiàn)數(shù)據(jù)，定期對(duì)自己多管轄區(qū)域的母線(xiàn)電量平衡進(jìn)行檢查，查看變壓器中的電量進(jìn)出數(shù)據(jù)是否平衡，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題發(fā)起工作流程，要求相關(guān)人員按照實(shí)況及時(shí)進(jìn)行處理。

5）生技部權(quán)限

生技部也能夠通過(guò)網(wǎng)頁(yè)界面查看一切在線(xiàn)的數(shù)據(jù)，其主要職責(zé)是對(duì)所管轄區(qū)域之中的涉及到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)管理，確保整個(gè)電網(wǎng)正常運(yùn)行。

6）發(fā)策部權(quán)限

發(fā)策部的權(quán)限與生技部比較相近，也能夠通過(guò)界面查看所管轄區(qū)域之中一切在線(xiàn)數(shù)據(jù)，并且對(duì)電量的管理以及系統(tǒng)的正常運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)，同時(shí)還具有對(duì)其他管理工作進(jìn)行考核的權(quán)限。

7）游客使用權(quán)限

除了各個(gè)管理模塊，還有一些游客需要登錄查看數(shù)據(jù)。比如用電戶(hù)需要進(jìn)入到網(wǎng)頁(yè)中，查看自己的用電情況。這種游客身份就只具有查看網(wǎng)頁(yè)中的在線(xiàn)數(shù)據(jù)，不能夠?qū)ζ渲械臄?shù)據(jù)進(jìn)行任何的修改。

3 應(yīng)用Web權(quán)限分布式管理的效果

應(yīng)用Web權(quán)限分布式管理之后，能夠十分方便的查詢(xún)相關(guān)的信息，比如主變各側(cè)信息、各聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的信息以及輸出線(xiàn)中的各種負(fù)荷信息。同時(shí)也能夠統(tǒng)計(jì)母線(xiàn)的電壓最大最小的電壓值、合格率以及出現(xiàn)故障的時(shí)間實(shí)施查詢(xún)。

調(diào)度員、線(xiàn)損員還能夠通過(guò)這種分布式管理網(wǎng)頁(yè)查看轄區(qū)中的線(xiàn)路電量以及設(shè)備的參數(shù)，并且發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，比如修改TA的參數(shù)、側(cè)路帶動(dòng)等等操作。而且電力公司的網(wǎng)頁(yè)上能夠查詢(xún)分布式管理體系提供的所有數(shù)據(jù)，還能夠利用Web網(wǎng)頁(yè)便利地查詢(xún)?nèi)珖?guó)各地的變電站數(shù)據(jù)和其他的信息，真正實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)共享。

4 結(jié)論

在傳統(tǒng)的電能采集系統(tǒng)中，出錯(cuò)的幾率極大，有時(shí)甚至達(dá)到了 16.2%，而且管理、維護(hù)等都不及時(shí)；Web權(quán)限分布式管理在電能采集系統(tǒng)中應(yīng)用之后，有效的加大了管理、維護(hù)效率，降低了采集中的出錯(cuò)率，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)出錯(cuò)幾率降到了8.5%。在電能采集系統(tǒng)中實(shí)施Web權(quán)限分布式管理，使用者根據(jù)不同的權(quán)限進(jìn)入到Web頁(yè)面中進(jìn)行實(shí)時(shí)維護(hù)。這種操作模式大大提升了系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)維護(hù)，確保電能采集系統(tǒng)采集真實(shí)的數(shù)據(jù)。

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