電能量計量自動化系統(tǒng)應用分析

廣東電網(wǎng)有限責任公司云浮供電局 527300

摘要：隨著網(wǎng)絡技術和信息技術的迅猛發(fā)展，也推動了電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展，然而，在電力系統(tǒng)中也有許多落后的地方，現(xiàn)在需要的變革和改善

關鍵詞：電能量計量自動化系統(tǒng)；組成；應用

1、引言

電能計量自動化系統(tǒng)在電能計量工作中的廣泛應用，提高了供電企業(yè)的工作效率，為電能營銷部門創(chuàng)設了一個便捷和自動化的工作環(huán)境，隨著電能計量自動化系統(tǒng)的進一步推廣應用，以及其各種功能的進一步完善和提升，必然會在電力生產(chǎn)和營銷工作中發(fā)揮出越來越關鍵的作用。

2、計量自動化系統(tǒng)關鍵技術

（1）數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集分為前期數(shù)據(jù)采集與后期數(shù)據(jù)處理兩個部分，為了達到一體化的要求，系統(tǒng)采用“集群前置機”，集群前置主要直接面對終端，其中位于最前端的前置機具有多通道兼容性，能夠接受多路信號，并且通過內(nèi)部接口系統(tǒng)接入前置路由器，采集處理部分主要由應用服務器來完成，其主要完成的處理工作有數(shù)據(jù)檢查、預處理和運算等。

（1）數(shù)據(jù)預處理

系統(tǒng)采用“時間完備性法”進行數(shù)據(jù)預處理工作，也就是系統(tǒng)對相鄰的兩個數(shù)據(jù)點之間的時間差進行檢查，來檢測其是否在允許的范圍之內(nèi)，如果在允許的范圍之內(nèi)則說明數(shù)據(jù)位有效數(shù)據(jù)，如果超出該范圍則表明該數(shù)據(jù)無效，此時系統(tǒng)將立即發(fā)出一個報警信號給人機界面，這樣工作人員就可以很直觀的看到故障報警，以便于其對該故障采取必要的人工處理或者自動處理，使其恢復正常。

（2）數(shù)據(jù)接口

本系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)接口均符合《計量自動化系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)與接口規(guī)范》的相關要求，系統(tǒng)主要的數(shù)據(jù)接口有內(nèi)部和外部接口2個部分。（一）內(nèi)部接口。系統(tǒng)的內(nèi)部接口部分設置了4個子系統(tǒng)，并且對這4個子系統(tǒng)和綜合應用系統(tǒng)之間的資料和數(shù)據(jù)交換定義了統(tǒng)一的標準，這個交換過程采用webservice技術實現(xiàn)。內(nèi)部數(shù)據(jù)交換拓撲結構如圖1所示。從圖可以看出，4個子系統(tǒng)分別為大客戶負載系統(tǒng)、廠站子系統(tǒng)、配變子系統(tǒng)和低壓抄表子系統(tǒng)。這4個子系統(tǒng)和綜合應用系統(tǒng)之間開展實時的數(shù)據(jù)交換，從而保證自動化計量系統(tǒng)正常運行。（二）外部接口。外部接口主要用來接入外部營銷管理信息系統(tǒng)，通過它外部營銷管理信息系統(tǒng)向低壓集中抄表系統(tǒng)、大客戶系統(tǒng)提供客戶檔案數(shù)據(jù)，反過來低壓抄表數(shù)據(jù)庫和大客戶向營銷管理系統(tǒng)提供客戶計費電能信息，而配電網(wǎng)監(jiān)測單元中的各種配電拓撲信息可以通過配電自動化系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)兩個途徑獲得。

3、電能計量自動化系統(tǒng)的組成

（1）廠站電能量計量遙測系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要組成部分有主站系統(tǒng)、供電電源、采集裝置、傳輸通道和電能量計量裝置等，其中后4個部分一般裝設在發(fā)電廠和變電站。該系統(tǒng)是一個電量數(shù)據(jù)綜合應用平臺，能實現(xiàn)對接入地網(wǎng)遙測系統(tǒng)的變電站、發(fā)電廠、饋線（包含旁路）、電能表等資料的管理。該系統(tǒng)還可編制關口月電量和主網(wǎng)線損分析報表；自動及時采集和處理電能表的表碼和電壓、電流、功率、月凍結電量等數(shù)據(jù)；批量數(shù)據(jù)更新等功能，且數(shù)據(jù)采集時間一般在30-60min一次，最終保證電量統(tǒng)計計算的準確性。

（2）大客戶負荷管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)的核心功能包括了負荷、終端的電量和遠程抄表等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)運用的技術有自動控制技術、計算機技術和通訊技術，同時為了實現(xiàn)實時監(jiān)控與管理電力負荷，該系統(tǒng)通過在線檢測和采集客戶端實時用電信息來將客戶抄表與原有負荷管理系統(tǒng)的有機結合。該系統(tǒng)的組成部分有計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡、計量表計和客戶端現(xiàn)場終端。該系統(tǒng)不僅具備了廠站電能量計量遙測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能，還具備了電能質(zhì)量監(jiān)測、交流采樣、開關狀態(tài)采集、負荷控制、計量異常監(jiān)測等功能，且一般每隔15min數(shù)據(jù)采集一次。

（3）低壓集中抄表系統(tǒng)

低壓集中抄表系統(tǒng)是利用低壓擴頻載波、RS 485總線等通訊技術和計算機應用技術，通過通信介質(zhì)自動實現(xiàn)小區(qū)居民電能表碼、月凍結電量等電能量數(shù)據(jù)地采集、存儲、傳輸和處理。且每隔一天采集數(shù)據(jù)一次。該系統(tǒng)具有減少人力資源投入和勞動強度、提高線損統(tǒng)計的準確性和資源利用率，使預付費功能與竊電的監(jiān)控與管理有效得到實現(xiàn)，最終保住電費的及時回收。

（4）配變監(jiān)測計量系統(tǒng)

配變監(jiān)測計量系統(tǒng)的組成部分有主站系統(tǒng)、電力計量裝置、供電電源、采集裝置和傳輸通道等，其中后面4個部分一般裝設在公用變用戶側。該系統(tǒng)對于主站系統(tǒng)與配變檢測終端的通道信道及實施監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集分別是通過無線網(wǎng)技術及域網(wǎng)或農(nóng)網(wǎng)低壓配電變壓器來實現(xiàn)的。同時，該系統(tǒng)可通過遠方數(shù)據(jù)隨時對一個終端或多個終端進行召測，并對召測數(shù)據(jù)進行分析和監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)問題應及時對信息進行傳遞并處理。

4、電能量計量自動化系統(tǒng)的應用

（1）負荷控制

負荷控制指的是針對不同限荷、不同用電性質(zhì)、不同類型的用戶進行負荷曲線分析，根據(jù)不同時期用戶的具體用電需求，將終端儲存的負荷曲線分成四種供電方案，通過主站系統(tǒng)進行統(tǒng)一的管理和調(diào)用，實現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)的控制。例如，當某段實踐的用電負荷連續(xù)超過額定值時，數(shù)據(jù)采集終端能夠及時的向主站發(fā)送報警信號，在起初階段發(fā)送越限聲光報警，當超過一定時間后，如果用戶的用電負荷仍然超過限定值，終端將自動跳閘，進行第一輪負荷控制，當經(jīng)過一段時間后，檢測該段時間內(nèi)的用電負荷小于定值，則允許在此供電，如果經(jīng)過一段時間，其用電負荷仍然超過定值，系統(tǒng)將再次自動跳閘，進行第二輪負荷控制，如果在超限告警時間段內(nèi)，其用電負荷小于定值，并且持續(xù)的時間滿足系統(tǒng)的要求，則取消控制操作，恢復供電。

（2）電能監(jiān)控

通過變電站，電能量計量自動化系統(tǒng)能夠自動統(tǒng)計所有變電站的輸出以及輸入電量、并且能夠自動顯示所有計量點的輸出或者輸入的表計電量、表計示數(shù)和不平衡率。電能量計量自動化系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對變電站、電場進行全方位的在線電能監(jiān)控：一方面，系統(tǒng)能夠對電廠、變電站網(wǎng)間聯(lián)絡線和發(fā)電上網(wǎng)線路兩端的電量進行一覽化與圖形化的重點監(jiān)控，并且還能對地方電場進行兩端電量進行一覽化的在線監(jiān)控；另一方面，全站電能監(jiān)控，系統(tǒng)利用變電站、電廠采集的關口電量數(shù)據(jù)，全面支持主變損耗、變電站與電廠母線電量平衡率的日統(tǒng)計，繪制電能量的曲線關聯(lián)圖，實現(xiàn)對全站電能的監(jiān)控。

（3）線損監(jiān)測和分析

電能量計量自動化系統(tǒng)能夠利用公變考核點、專變用戶、地方電廠、各級變電站、電廠等的電量信息，實現(xiàn)對全網(wǎng)分臺區(qū)、分線、分電壓等級、分地區(qū)進行全方位的在線線損監(jiān)測，并且能夠將檢測的數(shù)據(jù)進行記錄和分析：其一，分臺區(qū)線損監(jiān)測和分析，根據(jù)臺區(qū)公變總表計量的電量以及臺區(qū)控制范圍內(nèi)的所有用戶的用電量，按日統(tǒng)計臺區(qū)線損電量和線損率，獲得該臺區(qū)的線損指標；其二，分線路線損監(jiān)測和分析，線路線損包括供電線路線損、網(wǎng)間網(wǎng)絡線路線損以及上網(wǎng)線損，按日統(tǒng)計線路的線損電量和線損率，獲得線路的線損指標；其三，分電壓等級監(jiān)測和分析，按照電壓的等級，按日統(tǒng)計不同電壓等級的線損，獲得該電壓等級的線損指標；其四，分地區(qū)線損監(jiān)測和統(tǒng)計分析，根據(jù)地區(qū)的實際供電量和入網(wǎng)電量，實現(xiàn)對該地區(qū)網(wǎng)損的在線監(jiān)測，日統(tǒng)計該地區(qū)的供電量、網(wǎng)間交換電量、統(tǒng)調(diào)購電量等，獲得該地區(qū)的線損指標。

5、結束語

電能計量自動化系統(tǒng)建設是一項系統(tǒng)的工程，通過建立在主站一體化的基礎上，能夠在線損“四分”管理得到廣泛應用，實現(xiàn)從變電站、輸電、配電、變壓器到用戶準確、實時的計量電量管理，形成線損計算的一個閉環(huán)管理系統(tǒng)，減少統(tǒng)計線損率的波動，為供電企業(yè)在節(jié)能降耗工作中制定有針對性的降損技術和管理措施發(fā)揮最大的作用。

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