淺析利用負控終端實現(xiàn)配網(wǎng)負荷自動采集的新方法

鄒永波?曹義亮

[摘 要]自動召測，根據(jù)用戶在關(guān)注區(qū)域內(nèi)的計量點數(shù)據(jù)進行實時采集并顯示于配網(wǎng)平臺的圖形界面，實現(xiàn)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的負荷分布展現(xiàn)功能，更科學、有效地實現(xiàn)用電管理，無形中增加電力企業(yè)經(jīng)濟效益。

[關(guān)鍵詞]負控終端；配電網(wǎng)；負荷自動采集；新方法

長期以來，配網(wǎng)調(diào)度員均需通過配網(wǎng)自動化系統(tǒng)采集負荷數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控配網(wǎng)運行情況，但是各類配變實時數(shù)據(jù)的采集一直是困撓許多電力管理部門的難題，不少部門每年都要為此花費大量的人力和物力，而且由于實時數(shù)據(jù)采集的不夠及時，不能實時發(fā)現(xiàn)配變運行中存在的問題而導致配變超負荷、缺相等故障，從而造成嚴重的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。

一、配電網(wǎng)負荷自動采集內(nèi)容

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電網(wǎng)負荷的快速增長，對電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行提出了更高的要求。其中，配電系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)面向用戶的最后一環(huán)，與用戶的關(guān)系最為緊密。而配網(wǎng)自動化的技術(shù)水平直接影響著配電網(wǎng)的發(fā)展，因此，發(fā)展配網(wǎng)自動化技術(shù)勢在必行。

配網(wǎng)自動化就是利用現(xiàn)代先進的電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)，將配電網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理信息等多種信息進行處理和集成，實現(xiàn)對配電網(wǎng)的控制和監(jiān)測，以及事故狀態(tài)下的快速故障定位、故障區(qū)的故障隔離和非故障區(qū)的恢復供電。實踐表明，配網(wǎng)自動化的建設(shè)和發(fā)展是一個長期的過程，必須切合配電網(wǎng)自身實際，根據(jù)城市功能區(qū)域的發(fā)展和建設(shè)，以及配網(wǎng)網(wǎng)架、設(shè)備、運行管理需求等情況進行實施。配電網(wǎng)的規(guī)模是隨著負荷的不斷增加而發(fā)展的，目前配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)仍處于不斷變化之中，只追求配網(wǎng)自動化“遙控”等功能有可能會帶來高投入和低產(chǎn)出，導致配網(wǎng)自動化無法大規(guī)模開展，走不出“試點”的泥沼。因此，目前全網(wǎng)可考慮先實現(xiàn)“一遙”、“二遙”功能，優(yōu)先解決負荷分布和故障定位問題，而在城市建設(shè)成熟或規(guī)劃成熟地區(qū)實現(xiàn)“三遙”功能。

為了在配網(wǎng)平臺上更好地展現(xiàn)負荷分布情況，首先要解決配網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)采集和在線監(jiān)視問題。由于目前計量自動化系統(tǒng)已涵蓋全網(wǎng)各種計量點及采集終端，通過統(tǒng)一的主站系統(tǒng)，可完成對電廠、變電站、公變、專變、低壓集抄等發(fā)電側(cè)、供電側(cè)、配電側(cè)、售電側(cè)的綜合性統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控，因此，可通過采集計量自動化系統(tǒng)中配變電流、電壓、功率等數(shù)據(jù)，經(jīng)主站處理后將負荷分布直觀的展現(xiàn)出來。

二、問題現(xiàn)狀

1. 時效性低。目前，配網(wǎng)調(diào)度員獲取配變數(shù)據(jù)的一種方式是，通過配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站從計量自動化系統(tǒng)獲取計量終端采集的歷史數(shù)據(jù)。配網(wǎng)自動化主站按照設(shè)定的時間間隔（目前設(shè)定為15分鐘）對終端數(shù)據(jù)進行抄錄。對于配網(wǎng)自動化來說，為了實現(xiàn)用戶對配電網(wǎng)的實時監(jiān)控，對數(shù)據(jù)采集的實時性有著很高的要求，因此，對配變數(shù)據(jù)的定時召測模式難以滿足時效性的要求。

2. 采集點多、信息量大。隨著配電網(wǎng)規(guī)模的擴大，計量終端布點越來越多，配變數(shù)據(jù)量也會越來越大。若要滿足配網(wǎng)自動化系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集的實時性要求，在短時間內(nèi)將全網(wǎng)數(shù)據(jù)并發(fā)上送，將對計量終端和計量自動化主站在數(shù)據(jù)處理上帶來很大的壓力。

3. 性價比不高。目前，配網(wǎng)調(diào)度員獲取配變數(shù)據(jù)的一種方式是，電力管理單位在配網(wǎng)中部署FTU設(shè)備，配網(wǎng)自動化主站直接與FTU設(shè)備進行通信，獲取實時負荷數(shù)據(jù)。配變數(shù)據(jù)通過電力管理單位部署的光纖等傳輸計量自動化主站，此方式完全能保證數(shù)據(jù)的實時采集問題，且傳輸速度快，效率高。但由于設(shè)備造價昂貴，這種方式一般適用于小區(qū)域試驗，算上光纖通道鋪設(shè)費用，實現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋的代價實在巨大。

三、問題解決的具體方案

針對現(xiàn)有方式中配網(wǎng)的負荷采集成本高或?qū)崟r性差的問題，提供一種成本低、實時性高的配網(wǎng)負荷數(shù)據(jù)的自動采集方法。

所要解決的技術(shù)問題通過如下方案實現(xiàn)：一種利用負控終端實現(xiàn)配電網(wǎng)負荷自動采集和展示的方法。

1.其包括以下步驟： （1）配網(wǎng)主站系統(tǒng)將包含被關(guān)注的計量點信息的召喚報文發(fā)送至計量自動化前置系統(tǒng)，計量自動化前置系統(tǒng)根據(jù)召喚報文記載的計量點信息，將上述召喚報文轉(zhuǎn)發(fā)至相應的計量終端； （2）所述的計量終端收到召喚報文后，將包含遙測數(shù)據(jù)的應答報文發(fā)送到計量自動化前置系統(tǒng)，再由計量自動化前置系統(tǒng)發(fā)送至配網(wǎng)主站系統(tǒng)； （3）配網(wǎng)主站系統(tǒng)接收應答報文并輸出至用戶終端顯示。 其中，計量終端與計量自動化前置系統(tǒng)之間通過GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊。

2.從配網(wǎng)主站系統(tǒng)到計量自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)召喚具體過程如下：（1）用戶打開配網(wǎng)圖形界面，將界面進行放大，定位至其所關(guān)注的區(qū)域；（2）當放大至某個圖層時，系統(tǒng)將自動獲取該圖層的計量點ID信息，發(fā)送至SCADA服務(wù)器；（3）經(jīng)SCADA服務(wù)器遠程服務(wù)進程處理，找出計量點的相關(guān)參數(shù)并發(fā)送至DMS前置機；（4）DMS前置機將召喚報文發(fā)送至計量自動化前置系統(tǒng)，再由該系統(tǒng)通過公網(wǎng)通道（GPRS）發(fā)送至計量終端。

3.從計量自動化系統(tǒng)到配網(wǎng)主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上送具體過程如下： （1）待計量終端接收到召喚報文后，將遙測數(shù)據(jù)以報文形式通過GPRS上送至計量自動化前置系統(tǒng)，再發(fā)送至DMS前置機；（2）DMS前置機對報文中的計量點信息進行解析，將計量點ID、計量點值等發(fā)送至SCADA服務(wù)器；（3）經(jīng)SCADA服務(wù)器相關(guān)服務(wù)進程處理后，將相關(guān)計量點的電流、電壓、功率等遙測量展現(xiàn)到用戶界面上。

四、效益統(tǒng)算

相對現(xiàn)有技術(shù)，本文所提及的新方法有益效果有以下三點：

第一，利用計量自動化系統(tǒng)（包括計量終端和計量自動化前置系統(tǒng)）采集負荷數(shù)據(jù)很好地解決了成本問題；

第二，通過主動發(fā)送召喚報文的方式及時的獲得負荷數(shù)據(jù)，采用這種自動召測機制，解決了以前從計量自動化系統(tǒng)獲取歷史數(shù)據(jù)實時性差的問題；

第三，通過發(fā)送包含被關(guān)注計量點信息的召喚報文，獲取被關(guān)注計量點的遙測數(shù)據(jù)，不采用實時采集全網(wǎng)數(shù)據(jù)的方式，不僅節(jié)省了無線通信流量費，而且減輕了計量自動化系統(tǒng)的壓力；

五、結(jié)語

本文中提出的一種利用負控終端實現(xiàn)自動負荷采集和展示的方法能夠根據(jù)用戶的實際需要，采用自動召測功能，對用戶所關(guān)注區(qū)域內(nèi)的計量點數(shù)據(jù)進行實時采集并反映在圖形界面上，很好地實現(xiàn)了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的負荷分布展現(xiàn)功能。既保證了數(shù)據(jù)采集的實時性，又解決了經(jīng)濟性問題，完全滿足電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行的原則要求。

參考文獻：

[1]任海軍；基于智能計算的配電網(wǎng)負荷預測方法研究[D]；重慶大學；2010年

[2]孫威；基于負荷密度指標法的配電網(wǎng)空間負荷預測方法研究[D]；重慶大學；2010年