關(guān)于電能采集計(jì)量系統(tǒng)實(shí)用性方案的分析

孫璐，王維維，張洪麗

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得到了顯著的改善，相應(yīng)的需求也在不斷的增加，用電需求就是其中的一種，而為了更好的滿足人們的用電需求，近幾年，關(guān)于電能采集計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用也在加強(qiáng)研究。電能采集計(jì)量系統(tǒng)是在時(shí)代發(fā)展的浪潮中誕生的，對(duì)于我國(guó)電網(wǎng)的運(yùn)行具有重要的影響，同時(shí)對(duì)于電力企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)也具有一定的意義。而針對(duì)其系統(tǒng)本身而言，它是集多個(gè)系統(tǒng)與設(shè)備于一體的自動(dòng)化系統(tǒng)，有很多功能以及實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值，所以，保證電能采集計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)用性就極其關(guān)鍵，針對(duì)電能計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)用性方案就有必要進(jìn)行深入的分析。

關(guān)鍵詞：電能采集計(jì)量系統(tǒng)；實(shí)用性；構(gòu)架

電能采集計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)用性方案是值得人們進(jìn)行詳細(xì)探究的，因?yàn)檫@關(guān)系電力事業(yè)的發(fā)展，同時(shí)對(duì)于人們的生活具有重要的影響。只有深入探究電能采集計(jì)量系統(tǒng)，了解其系統(tǒng)構(gòu)成以及相關(guān)的知識(shí)，才能為后續(xù)實(shí)用性方案的設(shè)計(jì)提供一些參考，進(jìn)一步的保證電能采集計(jì)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及實(shí)用性，更好的滿足生產(chǎn)的需求。因此，這就要求有關(guān)工作人員能夠提高對(duì)于電能采集計(jì)量系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)以及重視程度，針對(duì)系統(tǒng)中的問題采取一些措施進(jìn)行優(yōu)化，以體現(xiàn)其系統(tǒng)的實(shí)用性，使得系統(tǒng)得到完善，能夠進(jìn)行安全穩(wěn)定的運(yùn)行，從而更好的促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

1 電能采集計(jì)量系統(tǒng)的硬件構(gòu)架

改善后的采集電能系統(tǒng)的性能比原來的系統(tǒng)有較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)特色，最初的電能采集系統(tǒng)的設(shè)備在和外界環(huán)境接觸時(shí)必須通過交換機(jī)。這種連接方式在使用一段時(shí)間后容易造成采集通道內(nèi)的故障或是出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)崩潰等各種不良現(xiàn)象。為了加強(qiáng)原系統(tǒng)在使用時(shí)的穩(wěn)定性和安全性，可以在原電能采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行階段實(shí)用性的改造。電能采集系統(tǒng)的階段改造是在主站系統(tǒng)服務(wù)器的虛擬機(jī)中設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，等于說是兩種同樣的系統(tǒng)同時(shí)重復(fù)的運(yùn)用，同時(shí)在一定程度上改變了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使采集系統(tǒng)的內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)間的信息傳遞在服務(wù)器的防火墻上進(jìn)行。對(duì)原電能采集系統(tǒng)進(jìn)行改造后原來通道的擠塞等狀況徹底的得到了改善，提高了系統(tǒng)的安全性能。

2 電能采集系統(tǒng)的軟件構(gòu)架

2.1 信息服務(wù)層

信息服務(wù)層是電能采集系統(tǒng)的軟件構(gòu)架的重要組成部分，這是實(shí)現(xiàn)通信與信息服務(wù)的重要環(huán)節(jié)，如今大部分企業(yè)經(jīng)營(yíng)者更為注重的是服務(wù)環(huán)節(jié)，這是以品質(zhì)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要經(jīng)營(yíng)理念，而在如今的信息科技時(shí)代背景下，信息服務(wù)的要求就體現(xiàn)的尤為明顯。而電能采集計(jì)量系統(tǒng)的信息服務(wù)層就是考慮但這一點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這里的信息服務(wù)主要指的就是與通信設(shè)備過著網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互連接，最終完成信息的有效傳遞，方便人們進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析等。而這些數(shù)據(jù)信息最終就能為各個(gè)采集終端提供服務(wù)，方便進(jìn)行決策。需要注意的是，一定要考慮結(jié)合實(shí)際進(jìn)行公共資源與數(shù)據(jù)資源的考量。

2.2 設(shè)備終端層

電能采集計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)備終端是由分散在變電站、發(fā)電廠、公用配電變壓器、低壓用戶以及其他用戶的數(shù)據(jù)采集終端構(gòu)成的，隨后采集部分表計(jì)的電能量和信息狀態(tài)。我們使用數(shù)據(jù)接口的方法目的是能實(shí)現(xiàn)設(shè)備終端和電能表間的相互聯(lián)系，同時(shí)能夠兼容主流通信的規(guī)定約束，進(jìn)而使得發(fā)電廠、變電站中不同型號(hào)電表的對(duì)接，完整對(duì)信息數(shù)據(jù)的定期采集、主動(dòng)上報(bào)、補(bǔ)充采集等功能。

2.3 數(shù)據(jù)互換層

數(shù)據(jù)互換層是電能采集計(jì)量系統(tǒng)的構(gòu)成部分，通過數(shù)據(jù)互換層，能夠進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變，同時(shí)也能對(duì)其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，以滿足工作的需要，而它本身又具有一定的獨(dú)立性。針對(duì)這部分而言，它主要采用的是模塊化的設(shè)計(jì)，而最終數(shù)據(jù)的互換也是基于中心數(shù)據(jù)庫(kù)的方式而實(shí)現(xiàn)的，而數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)移在一定程度上也是數(shù)據(jù)互換層促使的，這有利于綜合運(yùn)用層進(jìn)行詳細(xì)的訪問，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的高校傳遞，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.4 綜合運(yùn)用層

綜合運(yùn)用層與上述層次一樣，也是其系統(tǒng)軟件的構(gòu)架組成部分，同時(shí)也是具有一定的獨(dú)立性，但是與各個(gè)層次相關(guān)，它主要是經(jīng)采集的信息進(jìn)行集合與處理，以實(shí)現(xiàn)策略分析、查詢等功能。

2.5 業(yè)務(wù)處理層

業(yè)務(wù)處理層也是電能采集計(jì)量系統(tǒng)軟件構(gòu)架的組成部分，與其他部分一樣，這部分也尤其自身的特點(diǎn)，它主要針對(duì)的是業(yè)務(wù)問題，因?yàn)橐氡ＷC電能采集計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)用性就要集合具體的業(yè)務(wù)問題來進(jìn)行考量。所以，在完善系統(tǒng)的過程中，這部分必須要加以詳細(xì)的考量，就其內(nèi)容來說，應(yīng)該包含低壓抄表、超荷管理等有關(guān)業(yè)務(wù)問題，針對(duì)這些問題加以處理，也就是這部分的實(shí)際功能。而實(shí)際上，業(yè)務(wù)處理層是由存在的采集系統(tǒng)組合而成，具有一定的獨(dú)立性，以實(shí)際對(duì)于業(yè)務(wù)的有效處理，避免發(fā)生一些不比必要的問題，進(jìn)而更好的加強(qiáng)管理。

3 實(shí)用性方案的應(yīng)用

3.1 通信規(guī)約

電能采集計(jì)量系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)輸送“采集器數(shù)據(jù)傳送到主站”、“電表數(shù)據(jù)傳送到采集器”都需要通過通信規(guī)約得以實(shí)現(xiàn)。我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行深度的分析可知，多數(shù)廠家所使用的維修軟件中使用的是IEC102規(guī)約來維護(hù)表計(jì)，在使用過程中表計(jì)非常的穩(wěn)定同時(shí)能夠在表計(jì)斷電后仍舊采集的表碼的數(shù)據(jù)。但是我們?cè)趯⑺\(yùn)用到實(shí)際的工作中時(shí)要注意它的自動(dòng)化和與其他系統(tǒng)的對(duì)接，在此基礎(chǔ)上展開下一階段的改善。

3.2 IEC102規(guī)約采集軟件的實(shí)現(xiàn)

采集終端和主站之間的信息使用是在使用IEC102規(guī)約同時(shí)在socket協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其中每一個(gè)表計(jì)都對(duì)應(yīng)著采集終端中的一個(gè)地址。通常情況下每條總線可以采集255塊電能表的信息數(shù)據(jù)，每個(gè)表計(jì)都有一個(gè)指定的編號(hào)，采集終端持續(xù)不斷的采集電表的表碼數(shù)據(jù)，記錄到相應(yīng)的緩存區(qū)中，實(shí)際意義上的主站采集程序就是在限定的時(shí)間內(nèi)向終端發(fā)出指令，采集每個(gè)編號(hào)地址緩存區(qū)中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息。在此基礎(chǔ)原理上我們使用VC++&MFC;來編制在實(shí)際工作中使用的采集軟件，多線程技術(shù)可以讓主站同時(shí)與各個(gè)采集終端連接，主站程序?qū)γ總€(gè)終端發(fā)出采集命令，終端受到回復(fù)之后對(duì)編碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換。首次采集之后要再次發(fā)送指令，兩次得到的數(shù)據(jù)相同即可以確定表計(jì)的數(shù)據(jù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的不斷向前發(fā)展，人們的生活方式以及工作方式發(fā)生了很大的變化，各個(gè)行業(yè)也獲得了較大的發(fā)展，我國(guó)的電力行業(yè)同樣也取得了一定的進(jìn)步與發(fā)展，但是同時(shí)也在面臨著一些重大的挑戰(zhàn)。尤其在如今的信息科技時(shí)代背景下，對(duì)于電力行業(yè)的發(fā)展造成沖擊的同時(shí)，有關(guān)電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)者也在找尋新的出路，而不斷的完善電能采集計(jì)量系統(tǒng)則是基本的要求，由于這是比較復(fù)雜的系統(tǒng)，這就需要人們能夠注重系統(tǒng)的構(gòu)架設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過程中綜合考慮各種關(guān)鍵的影響因素，積極的采取一些有效的措施加以改善，使得經(jīng)過改造后的系統(tǒng)實(shí)用性更能滿足工作的需要，促進(jìn)電力事業(yè)更好的向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張強(qiáng).關(guān)于電能計(jì)量系統(tǒng)實(shí)用性方案的分析[J].通訊世界，2016（1）：106-107.

[2]謝志鋒.淺談電能采集計(jì)量系統(tǒng)實(shí)用性方案[J].科學(xué)時(shí)代，2014（9）.

[3]李發(fā)亮，劉國(guó)亮，張良，等.基于FC-AHP的電能計(jì)量系統(tǒng)改造項(xiàng)目評(píng)價(jià)模型[J].電子測(cè)量技術(shù)，2018（3）：22-27.