電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集技術(shù)的應(yīng)用

陳丹平 魯貽龍

【摘 要】隨著電力行業(yè)市場化的深入及信息化的需求向深層次開展，遠(yuǎn)程電能量采集工作顯得尤為重要，它將直接關(guān)系到電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和管理效益。本文對電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電能；計(jì)量；采集

一、背景

電能計(jì)量在電力部門中起著舉足輕重的地位，無論是社會(huì)的生產(chǎn)還是人們的生活都離不開電能，尤其是近年來隨著人們生活水平的提升，對電能的需求量也不斷地得到增強(qiáng)。而電能計(jì)量裝置是實(shí)現(xiàn)電能交易的工具，在電力市場中扮演著秤桿的角色。在電力事業(yè)中，電力生產(chǎn)、電力銷售、電網(wǎng)運(yùn)行等很多環(huán)節(jié)都與電能的計(jì)量密切相關(guān)。電能計(jì)量裝置一直以來面臨著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的約束，如果對電能的計(jì)量不準(zhǔn)確，將影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行，直接關(guān)系到電力公司的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和電力用戶的切身利益。

電能計(jì)量裝置系統(tǒng)在操作過程中需要監(jiān)測電能表的運(yùn)行狀況和精度、電路的接線問題、CT和PT二次回路的負(fù)荷，可將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，利用遠(yuǎn)程和本地的接口技術(shù)，根據(jù)測試和記錄的數(shù)據(jù)分析本地和遠(yuǎn)程的電能計(jì)量裝置的誤差和準(zhǔn)確度。企業(yè)的員工和領(lǐng)導(dǎo)層更方便地完成相關(guān)的業(yè)務(wù)工作，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，幫助企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益，方便電能計(jì)量的整體管理和監(jiān)督，使電企業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)測電力計(jì)量裝置的工作更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、信息化。

二、提高抄表成功率的措施

1.提高電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集技術(shù)可靠性

電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集的可靠性既指管理系統(tǒng)的軟、硬件質(zhì)量可靠，又指通過集中和遠(yuǎn)傳管理系統(tǒng)進(jìn)行的各種抄讀和設(shè)置準(zhǔn)確可靠。這一點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)的命脈。一個(gè)管理系統(tǒng)，如果它采用的集中和遠(yuǎn)程管理鏈路和機(jī)制不是在其他有高可靠性要求的場合長期使用并得到認(rèn)可，那么對這個(gè)系統(tǒng)的可靠性就要進(jìn)行論證并嚴(yán)格測試。

2.保證電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集技術(shù)安全性

電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集的安全性主要是指數(shù)據(jù)讀、寫、存儲(chǔ)的安全性和對電能表進(jìn)行相關(guān)設(shè)置的安全性。要保證安全，通信介質(zhì)的不開放性、訪問權(quán)限的排它性及操作應(yīng)答都至關(guān)重要。

3.電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集技術(shù)具有可維護(hù)性

集中和遠(yuǎn)傳管理系統(tǒng)的可維護(hù)性也很重要。系統(tǒng)出現(xiàn)問題就要“翻箱式”排錯(cuò)的方法不可取，這樣不僅空耗人力、物力，也會(huì)影響集中和遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的推廣。要提高整個(gè)系統(tǒng)的可維護(hù)性，減少網(wǎng)絡(luò)層次最為可行。變原先“小規(guī)模集中一中繼一大規(guī)模集中一遠(yuǎn)傳”的多層次模式為“大規(guī)模集中一遠(yuǎn)傳”的單層次模式。這樣維護(hù)集中和遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)就象維護(hù)計(jì)算機(jī)一樣簡單，無須專業(yè)人士維護(hù)，排錯(cuò)簡單、更換容易。

4.電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集技術(shù)結(jié)構(gòu)盡可能簡化

電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)一定要簡單、明晰。因?yàn)樗鎸Φ氖橇看竺鎻V的用戶，稍有差錯(cuò)就引起連鎖反應(yīng)的系統(tǒng)絕不可取。同時(shí)用戶數(shù)據(jù)也一定要精簡、實(shí)時(shí)、一致，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要與省電力公司電量管理系統(tǒng)相適應(yīng)。

三、電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集技術(shù)通信方式的合理選擇

（1）通信方式的選擇是設(shè)計(jì)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的首要任務(wù)，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能。具體確定通信方式時(shí)需要綜合考慮系統(tǒng)面對的對象、用戶的分布、用戶的數(shù)量、地理?xiàng)l件、期望達(dá)到的目標(biāo)及系統(tǒng)的擴(kuò)展升級(jí)和與其他網(wǎng)絡(luò)的兼容等。因此，上述的各種通信方式不應(yīng)該是孤立的，而且任何一種通信方式在不同的系統(tǒng)中的應(yīng)用效果也不盡相同。

（2）為了適應(yīng)不同的環(huán)境條件及成本要求，通信子系統(tǒng)的構(gòu)成有多種方案。按照通信介質(zhì)的不同，通信子系統(tǒng)主要有光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸?shù)?種。

（3）光纖通信具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)及抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)，適合上層通信網(wǎng)的要求。其電力線載波直接利用配電網(wǎng)絡(luò)，免去了租用線路或占用頻段等問題，降低了抄表成本，有利于運(yùn)營管理，故在10kV及以上和關(guān)口電能表自動(dòng)抄表系統(tǒng)中使用。

（4）無線通信適用于用戶分散且范圍廣的場合，在某個(gè)頻點(diǎn)上以散射通信方式進(jìn)行無線通信。其優(yōu)點(diǎn)是傳輸頻帶較寬，通信容量較大，通信距離遠(yuǎn)，主要用于35kV變電站及用戶側(cè)計(jì)量點(diǎn)的電能采集。

四、電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)組成與原理

電能計(jì)量裝置遠(yuǎn)程校驗(yàn)系統(tǒng)是針對傳統(tǒng)的電能計(jì)量管理方式的諸多不足而提出的。與傳統(tǒng)電能裝置及其計(jì)量方式相比，該系統(tǒng)在電能計(jì)量的硬件裝置方面增添了實(shí)時(shí)監(jiān)測和故障判斷的設(shè)計(jì)目標(biāo)，在電能計(jì)量的管理方法方面引入了先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析和自動(dòng)校驗(yàn)算法。同時(shí)，系統(tǒng)的監(jiān)測范圍也進(jìn)一步得到完善，不再局限于電能表本身，還包括了各類互感器及其二次回路?？傮w來說，電能計(jì)量裝置遠(yuǎn)程校驗(yàn)系統(tǒng)是集狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和事故處理等多功能于一體的遠(yuǎn)程智能監(jiān)測系統(tǒng)，主要由以下三大部分組成。

（1）本地設(shè)備監(jiān)測。該部分首先應(yīng)實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場本地設(shè)備中各電能計(jì)量相關(guān)信號(hào)的各種采集、分析和存儲(chǔ)工作。同時(shí)，該部分還需要支持遠(yuǎn)程通訊方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸和修改，具備遙控遙調(diào)功能。

（2）遠(yuǎn)程主站管理。該部分是整個(gè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制管理中心，用以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測和處理。同時(shí)，該模塊也是系統(tǒng)內(nèi)用以實(shí)現(xiàn)各類輔助功能的其他數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。

（3）系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)可支持目前電信領(lǐng)域常用的各類通訊方式，如廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、公共電話網(wǎng)絡(luò)和本地串行通信網(wǎng)絡(luò)等。

電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)，是一套集信號(hào)、數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)庫管理、現(xiàn)場實(shí)時(shí)檢驗(yàn)、監(jiān)測報(bào)警、通信于一體的遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)。電能計(jì)量裝置采集監(jiān)測與遠(yuǎn)程校準(zhǔn)系統(tǒng)的總體框架，整個(gè)系統(tǒng)包括現(xiàn)場監(jiān)測與校驗(yàn)裝置、通信網(wǎng)絡(luò)和主站服務(wù)器等組成。它具有電能表誤差現(xiàn)場校驗(yàn)、電壓互感器TV二次回路狀態(tài)監(jiān)測和二次回路壓降采集測量、電流互感器TA和電壓互感器TV的二次回路負(fù)荷/導(dǎo)納的采集實(shí)時(shí)測量、TA和TV的誤差采集測量和故障報(bào)警等功能，監(jiān)測的對象包含了電能表、TA及其二次回路、TV及其二次回路，并可由通信接口經(jīng)過電話撥號(hào)方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。每個(gè)具有關(guān)口計(jì)量點(diǎn)的發(fā)電廠或變電站只需要配備一臺(tái)現(xiàn)場監(jiān)測與校驗(yàn)裝置就可實(shí)現(xiàn)對所有的計(jì)量裝置進(jìn)行采集監(jiān)測與遠(yuǎn)程校準(zhǔn)，主站經(jīng)過通信網(wǎng)絡(luò)采集現(xiàn)場裝置的數(shù)據(jù)，同時(shí)經(jīng)過網(wǎng)頁瀏覽器采集沒有實(shí)現(xiàn)采集監(jiān)測與遠(yuǎn)程校準(zhǔn)而由人工輸入的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)和信息都集中到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)和分析可得到多種不同數(shù)據(jù)報(bào)表和曲線趨勢圖。用戶只要通過聯(lián)網(wǎng)的PC和網(wǎng)頁瀏覽器即可實(shí)現(xiàn)查詢、統(tǒng)計(jì)、修改和刪除等操作，從多角度、全方位了解和掌握關(guān)口電能計(jì)量裝置的數(shù)據(jù)信息。

五、結(jié)束語

電能計(jì)量遠(yuǎn)程采集管理系統(tǒng)是當(dāng)前比較先進(jìn)的一種管理工具，它已經(jīng)在電力企業(yè)的發(fā)展中起到了重要的作用。系統(tǒng)運(yùn)行十分穩(wěn)定，維護(hù)的工作量小，數(shù)據(jù)的傳輸及時(shí)準(zhǔn)確，能為供電質(zhì)量的評(píng)估考察、貿(mào)易結(jié)算提供大量數(shù)據(jù)的依據(jù)。隨著數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展，系統(tǒng)需投入維護(hù)與升級(jí)，員工也需不斷學(xué)習(xí)進(jìn)步，企業(yè)加大人力物力的投入才能不斷地更新完善電能計(jì)量管理系統(tǒng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃昌俊.電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)在電力營銷中的應(yīng)用成效[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）.2011（09）.

[2]王治國，苗軍.農(nóng)村電網(wǎng)電能信息采集系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備.2011（08）.