變電站關(guān)口電能采集管理系統(tǒng)的應(yīng)用分析

張宏琴

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力部門逐漸淘汰傳統(tǒng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的人工電量采集方式。而供電關(guān)口的電能量采集方式的出現(xiàn)適應(yīng)了社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于整個(gè)電量采集和計(jì)費(fèi)的自動(dòng)化進(jìn)程有著重要的意義。本文以某變電站為例，探討了電能采集系統(tǒng)的構(gòu)成及其特點(diǎn)，論述其在某變電站的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變電站；關(guān)口；電能采集管理系統(tǒng)；應(yīng)用

傳統(tǒng)的電量采集方式主要是進(jìn)行人工抄表上報(bào)關(guān)口的電量，這種落后的方式帶來的問題非常多，如出現(xiàn)人為誤差、工作量較大、工作時(shí)間長等。影響了變電站的經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展，為了改善這樣的現(xiàn)狀，某變電站進(jìn)行關(guān)口電能采集管理裝置的改造，實(shí)現(xiàn)電力計(jì)量管理的自動(dòng)化和信息化。

一、電能采集管理系統(tǒng)的構(gòu)成和特征

關(guān)口電能采集管理系統(tǒng)是電力部門用于電量的計(jì)量以及電費(fèi)的核算的自動(dòng)化工具。在某變電站中，關(guān)口電能采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及關(guān)口表兩部分組成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

圖一：某變電站關(guān)口電能采集管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1、關(guān)口表 某變電站所采用的是蘭吉爾公司出廠的型號(hào)為ZMQ202C.6R4ZF6的電能表，精度相對(duì)來說比較高。擁有關(guān)口計(jì)量點(diǎn)10個(gè)，利用主表和副表配合進(jìn)行電能的計(jì)量。電表主要有如下性能：電壓為57.7v，頻率是50hz，電流為5A，過載率采用電能表默認(rèn)的120%；電能表采用三相四線的接線方式；精度在有功時(shí)0.2s/0.5s，在無功時(shí)為1.0s/0.5s；表內(nèi)配備有超級(jí)電容，擁有停電仍然可以抄表的功能；擁有對(duì)電壓、頻率、電流以及線路的功率進(jìn)行監(jiān)測和警告的功能；記錄時(shí)間的功能，可以記錄包括單相或者三相的有流無壓以及缺失事件、或者是丟失輔助電源等在內(nèi)的96種事件；擁有可以用于測試電表誤差的LED燈；擁有通信功能，多個(gè)通信口可以選配各種網(wǎng)絡(luò)接口，為電量的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)提供所需的技術(shù)以及通信規(guī)約；有強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能，對(duì)相關(guān)的編程數(shù)據(jù)、電量數(shù)據(jù)可以進(jìn)行永久性的保存；設(shè)定安全權(quán)限的功能，硬件和軟件部分分別可以設(shè)定3和16個(gè)等級(jí)的權(quán)限；擁有當(dāng)?shù)仫@示的功能，整數(shù)可達(dá)8位數(shù)，小數(shù)點(diǎn)以后達(dá)到4位。

2、電能采集管理系統(tǒng) 某變電站采用的電能管理系統(tǒng)為MPTMS-U，主要采用網(wǎng)絡(luò)直采表的方式進(jìn)行關(guān)口電能以及非電能信息的接入。該系統(tǒng)擁有穩(wěn)定性好、可靠性高、維護(hù)方便以及可擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)，其性能主要有：為系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議；不管任何情況下，系統(tǒng)操作都是符合規(guī)范的，絕不影響電網(wǎng)的安全；提供相應(yīng)的基本函數(shù)和網(wǎng)絡(luò)調(diào)用接口；只有系統(tǒng)的管理員能夠進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，普通操作人員必須按照權(quán)限進(jìn)行操作，保證系統(tǒng)的安全性；關(guān)口電量數(shù)據(jù)的定時(shí)采集完成率可以達(dá)到100%；擁有省級(jí)模塊，在升級(jí)時(shí)不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行且升級(jí)過程簡單。

二、變電站關(guān)口電能采集管理系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）數(shù)據(jù)采集服務(wù)子系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要以各種通信方式和終端相連，按照既定的規(guī)約對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施初步的解析和分析處理。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的硬件設(shè)備包括采集服務(wù)設(shè)備、軟件設(shè)備、通信接入器、通信規(guī)約的解析軟件以及收集和整理數(shù)據(jù)的相關(guān)軟件等。

（二）數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)子系統(tǒng)

服務(wù)子系統(tǒng)的應(yīng)用方式是將數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝發(fā)布，提供網(wǎng)絡(luò)開放的接入方式，只要連上網(wǎng)絡(luò)得到授權(quán)就可以通過系統(tǒng)使用相關(guān)的數(shù)據(jù)。在遇到故障時(shí)可以保證設(shè)備的可靠性，及時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K：數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K應(yīng)用于系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和校驗(yàn)，以保證數(shù)據(jù)的精確與完整。使用雙表核對(duì)以及利用EMS的采集獲取的功率值進(jìn)行電量變化數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和核對(duì)，在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或者出現(xiàn)誤差的情況下及時(shí)發(fā)出警告。

統(tǒng)計(jì)缺失的數(shù)據(jù)：統(tǒng)計(jì)每個(gè)電表的數(shù)據(jù)缺失狀況，并對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。當(dāng)缺失的數(shù)據(jù)被采集，那么系統(tǒng)及時(shí)的刪除對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

計(jì)算電量模塊：計(jì)算每個(gè)小時(shí)的計(jì)量點(diǎn)中包含正反向有功、以及正反向無功的電量。將統(tǒng)計(jì)得出的參數(shù)進(jìn)行曲線顯示，間隔時(shí)間可以手動(dòng)設(shè)置。計(jì)算過程中需要使用的有：TV的參數(shù)值、TA的參數(shù)值、電表小數(shù)位等信息。

計(jì)算每日電量：對(duì)每個(gè)計(jì)量點(diǎn)的如電量進(jìn)行計(jì)算，和小時(shí)電量一樣包括正反向有功、正反向無功以及每日的分時(shí)電量。為了保證數(shù)據(jù)的精確性和完整性，減少重復(fù)讀取現(xiàn)象的發(fā)生，采用區(qū)域搜索的方法進(jìn)行周期采集：

檢索獲取的最大值Tmax和最小值Tmin，當(dāng)最大值與最小值不相同時(shí)；采集最大值和最小值區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)；將最后一次采集的值記錄為最大值。（如圖二所示）

圖二：數(shù)據(jù)庫表的數(shù)據(jù)分布圖

表計(jì)回0：表計(jì)回0的情況出現(xiàn)時(shí)，對(duì)計(jì)算模塊實(shí)施特別處理以防止電量的計(jì)算出錯(cuò)。表計(jì)回0時(shí)，要著重對(duì)回0的真實(shí)和有效性進(jìn)行判斷，因?yàn)樵谀承┭b置當(dāng)中，可能出現(xiàn)由于硬件原因?qū)е碌奶摷倩?現(xiàn)象。

換表的處理：授權(quán)用戶根據(jù)實(shí)際情況對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行更換，可以實(shí)施向?qū)讲僮鞣绞?。在更新時(shí)，用戶錄入新舊兩種表底數(shù)據(jù)、換表的起止時(shí)間以及在換表期間所丟失的總電量。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改：出現(xiàn)表底值和相關(guān)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，使用人工置數(shù)的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，修改完成后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成修改日志進(jìn)行記錄。同樣的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)公式計(jì)算結(jié)果的修改。

報(bào)表的服務(wù)：該模塊可以自動(dòng)生成報(bào)表，相應(yīng)的工作站接收到信息數(shù)據(jù)之后會(huì)將形成的報(bào)表進(jìn)行存儲(chǔ)歸類處理。當(dāng)出現(xiàn)報(bào)表上傳失敗的情況下需要重試，在多次失敗后則發(fā)出警告，如下圖。

圖三：報(bào)表的生成圖

變電站在應(yīng)用關(guān)口電能采集管理系統(tǒng)的過程中，沒有出現(xiàn)過死機(jī)、故障以及異常的情況，系統(tǒng)的運(yùn)行十分穩(wěn)定。準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)了關(guān)口電量數(shù)據(jù)的采集、分析、處理以及存儲(chǔ)和報(bào)表的的過程，所生成的報(bào)表數(shù)據(jù)十分準(zhǔn)確，誤差也一直在可控范圍之中；報(bào)警的模塊運(yùn)行也十分穩(wěn)定，能夠準(zhǔn)確的監(jiān)測電表發(fā)生的故障，及時(shí)的進(jìn)行開關(guān)量的輸出處理，形成蜂鳴或者是LED燈閃的效果，報(bào)警性能十分優(yōu)越；報(bào)表可以在變電站的網(wǎng)上進(jìn)行查詢，信息及時(shí)完整，電量缺失的情況非常直觀的表現(xiàn)在其中?？梢杂纱诉M(jìn)行追補(bǔ)處理，提高了工作效率，減少了工作風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

結(jié)束語

隨著國家經(jīng)濟(jì)的增長，用電負(fù)荷也在不斷的增加，通過某變電站的關(guān)口電能采集管理系統(tǒng)的運(yùn)營可以及時(shí)的查詢，可以發(fā)現(xiàn)電量的丟失，進(jìn)行排查處理。在保證變電站的穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益不受損失的基礎(chǔ)上還能實(shí)現(xiàn)電力工作的科學(xué)化和信息化管理，使電力計(jì)量工作向自動(dòng)化邁進(jìn)，為人民提供更安全更高效的電能，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙贏。

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