電能計(jì)量采集系統(tǒng)的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)研究

毛克春 王璐瑤

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，電力在人們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。電力企業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中影響巨大，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源保障。電力企業(yè)應(yīng)加大電能計(jì)量采集運(yùn)維工作的管理力度，采用科學(xué)的管理手段和先進(jìn)的管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)范、統(tǒng)一化管理，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠。本文從電能計(jì)量采集系統(tǒng)的介紹入手，對(duì)電能計(jì)量采集系統(tǒng)硬件構(gòu)架和改造問題進(jìn)行了分析，并對(duì)其采集程序的開發(fā)和設(shè)定提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：電能計(jì)量采集系統(tǒng);應(yīng)用;實(shí)現(xiàn)

引言

電能計(jì)量采集系統(tǒng)作為一種非常重要的自動(dòng)化電力系統(tǒng)，其是將主站系統(tǒng)與電能采集終端、電能表以及輔助設(shè)備等多種功能和環(huán)節(jié)融為一體的復(fù)雜系統(tǒng)。在整個(gè)環(huán)節(jié)中，主站和通信終端的采集軟件能否可以穩(wěn)定的發(fā)揮相應(yīng)的功能，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的工作質(zhì)量以及穩(wěn)定性有著非常巨大的影響。隨著我國科技的進(jìn)一步發(fā)展，未來我國的電力系統(tǒng)運(yùn)營技術(shù)和管理方式都會(huì)得到明顯的提升，為我國的現(xiàn)代化建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的后盾。

1概述

電能計(jì)量采集系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的計(jì)算方法而言，具有非常明顯的優(yōu)勢。由于其具有全面的功能以及強(qiáng)大的自動(dòng)化管理能力，使得其相較于傳統(tǒng)計(jì)算方式不但可以有效的提升計(jì)算的效率，同時(shí)也可以更好的降低計(jì)算誤差。在這樣的情況下，許多工作人員在開展計(jì)算的過程中，由于過分重視了電能計(jì)量采集系統(tǒng)的功能性，使得其出現(xiàn)誤差時(shí)沒有受到足夠的重視。無論是設(shè)計(jì)人員還是工作人員，對(duì)于電能計(jì)量采集系統(tǒng)的誤差重視度都處于相對(duì)不足的狀態(tài)，有許多設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，更多地將重心放在了提升系統(tǒng)的功能性上，對(duì)于穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)不足。在這樣的情況下，許多電能計(jì)量采集系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過程中并沒有發(fā)揮出非常優(yōu)秀的穩(wěn)定性。因此，設(shè)計(jì)人員和工作人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際工作情況對(duì)電能采集系統(tǒng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，從而更好地保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2電能計(jì)量采集系統(tǒng)硬件架構(gòu)與改造問題

2.1軟件接口問題

在通常情況下，采集系統(tǒng)的構(gòu)建需要進(jìn)行多方面的調(diào)查和準(zhǔn)備，例如成本的核算、相關(guān)設(shè)備的準(zhǔn)備以及相關(guān)軟件的表格繪制等。在計(jì)量采集系統(tǒng)整體構(gòu)建完成并且測試讀取數(shù)據(jù)正常之后，可以將其與控制室中的計(jì)算機(jī)進(jìn)行鏈接，從而對(duì)計(jì)量采集系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的記錄。在這個(gè)過程中，需要注意的是采集設(shè)備與核算設(shè)備之間的兼容問題，由于二者的來源不同，使得兼容問題一但發(fā)生，就會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)的功能性降低甚至無法實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而產(chǎn)生人力物力的浪費(fèi)。為此，構(gòu)建人員應(yīng)該充分的進(jìn)行準(zhǔn)備，在構(gòu)建系統(tǒng)之前就與采集和核算設(shè)備的廠家分別進(jìn)行溝通，減少后期使用過程中出現(xiàn)問題的可能性。通常情況下，計(jì)量采集系統(tǒng)在完成程序規(guī)定的采集任務(wù)之后，會(huì)將采集到的數(shù)據(jù)保存在對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫之中，之后由核算設(shè)備對(duì)這些數(shù)據(jù)按照設(shè)定好的模式進(jìn)行核算，最終得出相應(yīng)的結(jié)果。雖然這個(gè)過程介紹的較為簡單，但實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)涉及到許多因素，一但出現(xiàn)干擾就會(huì)引起計(jì)算結(jié)果的失準(zhǔn)，進(jìn)而引起整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。因此，在系統(tǒng)正式投入使用之前應(yīng)做好相應(yīng)的協(xié)調(diào)工作，消除可能出現(xiàn)的不利因素。

2.2接口解決措施

電能計(jì)量采集系統(tǒng)的接口環(huán)節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)問題，為了更好地避免問題的出現(xiàn)，工作人員在采取措施的過程中，應(yīng)該在不影響原系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下進(jìn)行調(diào)整，特別是針對(duì)系統(tǒng)中的一些功能而言，能否充分發(fā)揮其功能將會(huì)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生非常巨大的影響。一般情況下，電能計(jì)量采集系統(tǒng)的接口方案都是在參考原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，大部分的接口方案都會(huì)根據(jù)原有系統(tǒng)中存在的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而來保證在系統(tǒng)運(yùn)行過程中各個(gè)子系統(tǒng)之間可以更好地進(jìn)行配合，從而實(shí)現(xiàn)共享能力。

3基于IEC102規(guī)約的采集程序的設(shè)計(jì)

3.1通信規(guī)約

通常情況下，在電能計(jì)量采集系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒淌牵弘姳頂?shù)據(jù)—采集終端—主站的傳輸路徑，因此在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，對(duì)于通信規(guī)約的依賴性是非常強(qiáng)的。目前我國電力行業(yè)的工作人員在實(shí)際工作的過程中，采用的大多是IEC102規(guī)約來進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于即便停電的情況下，依然可以持續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，很大程度上提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。在這樣的情況下，給予自動(dòng)化原則，進(jìn)行二階段的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，實(shí)際上就是開發(fā)一個(gè)融合了IEC102的軟件采集系統(tǒng)，從而更好地保障整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提升系統(tǒng)的實(shí)用性。

3.2基于IEC102規(guī)約的采集程序開發(fā)

在二階段改進(jìn)的過程中，工作人員需要對(duì)主站的程序以及采集終端的具體情況進(jìn)行充分的調(diào)查和了解，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)二者之間有效數(shù)據(jù)的通信，減少由于專業(yè)能力缺失而產(chǎn)生的各種問題。例如，在實(shí)際進(jìn)行程序開發(fā)的過程中，可以使用諸如VC++&MFC等程序來編寫采集系統(tǒng)的方式，從而更好地利用多線程技術(shù)，對(duì)采集結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的判定，最終提升整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功能性，讓電能計(jì)量采集系統(tǒng)在應(yīng)用過程中發(fā)揮更大的作用。

4電能計(jì)量管理的發(fā)展趨勢

4.1自動(dòng)抄表功能

4.1.1在傳統(tǒng)的抄表系統(tǒng)中，主要使用分組交換技術(shù)。在自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，可分組無線傳輸數(shù)據(jù)，提高工作效率;可互聯(lián)網(wǎng)連接，降低管理成本;可與很多移動(dòng)終端直連。此外，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，該技術(shù)可定位故障。具體應(yīng)用中，工作人員可選擇合適的抄表方式，監(jiān)測配電變壓器，做好負(fù)荷管理工作和無線數(shù)據(jù)的傳輸，提高整體的工作效率，降低后期的維護(hù)成本。

4.1.2智能電表的主要功能是數(shù)據(jù)的收集和發(fā)送。為提高工作效率，技術(shù)人員選用遠(yuǎn)程方式進(jìn)行控制，有效避免了誤差的出現(xiàn)，提高了電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。同時(shí)，智能電表可統(tǒng)計(jì)分析每一個(gè)配電變壓器用電總量，直接反映實(shí)際用戶的數(shù)量。通過準(zhǔn)確的用電量核查，可避免出現(xiàn)用戶竊電問題。發(fā)現(xiàn)用電量存在問題后，可根據(jù)相關(guān)流程排查、找到及處理相關(guān)用戶?；诖?，相關(guān)技術(shù)人員可使用計(jì)算機(jī)設(shè)定好抄表的時(shí)間和次數(shù)，自動(dòng)監(jiān)控電網(wǎng)，掌握準(zhǔn)確信息，控制計(jì)量誤差。

4.1.3在智能電表中安裝具有防竊電功能的計(jì)量芯片。一般在信號(hào)采集輸入接口處分別有對(duì)電壓、電流信號(hào)的兩個(gè)通道，一通道是采集計(jì)量電壓、電流信號(hào)，另一通道是采集電力電壓、電流信號(hào)。計(jì)量芯片通過比較器選擇較大的量作為輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)量，避免用戶采用短接或者截流的竊電方式。同時(shí)，當(dāng)同一信號(hào)的兩輸入通道的數(shù)據(jù)差距超過標(biāo)定數(shù)值時(shí)，電表發(fā)出報(bào)警，從而有效遏制竊電行為。為提高管理效率，技術(shù)人員結(jié)合短距離無線電技術(shù)和M-BUS技術(shù)，建立了一套通信速度快、效率高、安全可靠及安裝使用方便的自動(dòng)抄表控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可采集電表的數(shù)據(jù)，還可上傳水表、氣表及暖表的數(shù)據(jù)，保證了工作效率。

結(jié)語

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，我國人民的生活水平不斷提高，對(duì)于電力的需求和消耗也在不斷上漲。在這樣的情況下，采用更加安全穩(wěn)定的電能計(jì)量采集系統(tǒng)，將會(huì)為我國的電力行業(yè)的發(fā)展提供更好的幫助。由于電能計(jì)量采集系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)和工作原理都相對(duì)復(fù)雜，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造的過程中，工作人員應(yīng)該更多的參考到系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況，有效的解決電能計(jì)量采集系統(tǒng)中的各種問題，為其穩(wěn)定的發(fā)揮作用提供更好的保障。

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