阮湘珠

摘 要：伴隨經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科技的進步，自動化技術(shù)在電力計量中也逐步得到應(yīng)用，然而目前電力計量的自動化發(fā)展過程中在技術(shù)上還存在一定的問題。文章結(jié)合電力計量自動化設(shè)計的主要目的與要求，對電力計量的自動化方案進行深入研究，以期更好地指導(dǎo)日后電力計量工作。

關(guān)鍵詞：電力計量；自動化；數(shù)據(jù)采集

中圖書分類號：TM76 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）32-0104-02

電力計量工作是電力生產(chǎn)以及電力市場運營過程中的一個重要環(huán)節(jié)。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，電力市場需求呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢，使得電力計量管理工作更加規(guī)范。對于電力企業(yè)而言，計量工作對于電力企業(yè)的經(jīng)營效益會產(chǎn)生直接影響。在目前的形勢下，電力計量的自動化是一個必然趨勢。因此，研究電力計量的自動化建設(shè)方案迫在眉睫。

1 電力計量自動化的基本設(shè)計思想與建設(shè)目標(biāo)

1.1 電力計量自動化的設(shè)計思想

電力計量的自動化普遍選用的是分層式結(jié)構(gòu)，包括四個階層，具體分為管理中心、集中器以及計算機一級智能電度表。其中智能的電度表所能采集的模塊，大部分為機械形式的電度表中可以加入智能的計數(shù)模塊，從而實現(xiàn)計數(shù)通訊以及存儲等各種功能，目的是為了減少成本以及耗費的體積。此外，用戶用電采集系統(tǒng)平臺建立了信息采集、支撐保障以及職能維護管理三大體系。并充分結(jié)合各體系特點，對班組生產(chǎn)體系進行協(xié)調(diào)整合，確保程序的銜接、流程的配合以及人員的分工合作，使得數(shù)據(jù)能實現(xiàn)高度共享。系統(tǒng)通過采集用戶電能量信息，將數(shù)據(jù)輸送至用電采集系統(tǒng)平臺從而為職能維護管理系統(tǒng)部門分析應(yīng)用提供信息；支撐保障系統(tǒng)利用終端設(shè)置維護、通信運行維護、主站前置機維護以及基礎(chǔ)檔案信息跟蹤系統(tǒng)以維護跟蹤系統(tǒng)、設(shè)置相應(yīng)參數(shù)、故障支持以及保障響應(yīng)服務(wù)，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；職能維護管理體系必須按照各部室職能的分工情況，承擔(dān)各自的管理以及維護職責(zé)。

1.2 建設(shè)目標(biāo)

第一，電力計量自動化建設(shè)能夠使得供電營業(yè)的管理成本進一步下降。避免人工抄表模式產(chǎn)生的種種問題，節(jié)省了人工抄表的人員投入，并有效避免了人工抄表導(dǎo)致的失誤，工作效率明顯提升。減少了企業(yè)經(jīng)營成本，提升了企業(yè)的經(jīng)濟效益。第二，實現(xiàn)了客戶側(cè)用電現(xiàn)場實時監(jiān)控管理。系統(tǒng)采集實時數(shù)據(jù)之后，并且對運行客戶出現(xiàn)的異常情況及時進行預(yù)警，使得現(xiàn)場管控手段明顯加強，針對計量中出現(xiàn)的異常及時提供信息。第三，能夠強化數(shù)據(jù)應(yīng)用，促進實用化。首先，設(shè)計公變數(shù)據(jù)決策以及應(yīng)用方案，通過采集公變數(shù)據(jù)，對設(shè)備異常進行深入分析，從而提高供電質(zhì)量，為其后的配網(wǎng)改造提供科學(xué)依據(jù)。其次，采集公變臺區(qū)關(guān)口電量數(shù)據(jù)，從而對臺變線損進行實時計算和分析，以便為分線線損分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)，進而提高整體線損指標(biāo)的可控能力以及在控能力。最后，實現(xiàn)采集實時以及通信交互能力，從而為用電客戶提供相應(yīng)的用電信息支持。

2 電力自動化建設(shè)方案的基本要求

①要想確保系統(tǒng)高穩(wěn)定性、高精準(zhǔn)性以及數(shù)據(jù)的完整性，必須在系統(tǒng)總體設(shè)計當(dāng)中，也就是計量自動化系統(tǒng)選用雙機冗余設(shè)計。從前置采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、采集通道均采用雙機冗余配置，具備自動切換功能。除此之外，在站端以及客戶端選用穩(wěn)定性高、性能優(yōu)良的采集監(jiān)測管理終端。

②要想確保系統(tǒng)易擴展性，必須在系統(tǒng)總體設(shè)計過程中整體考慮，科學(xué)規(guī)劃、優(yōu)化設(shè)計、遵循國際、國家、電力行業(yè)最新的標(biāo)準(zhǔn)，采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范進行科學(xué)設(shè)計，從而保證系統(tǒng)容易完成與供電部門電力營銷、EMS系統(tǒng)以及MIS系統(tǒng)等交換數(shù)據(jù)信息，完成與省公司、其他市公司、所屬縣市局及其電廠的有關(guān)系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)信息的交換，提高電網(wǎng)規(guī)模以及擴展軟件的高級功能。

③要想確保數(shù)據(jù)編碼的統(tǒng)一，計量自動化系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)來自于多系統(tǒng)，比如大客戶的負(fù)荷管理、地區(qū)廠站電能量實施遙測、低壓集中抄表以及配變監(jiān)測計量或者終端來獲取數(shù)據(jù)信息等，為確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，對各種檔案信息必須構(gòu)建統(tǒng)一規(guī)范的編碼系統(tǒng)。

3 電力計量自動化建設(shè)方案的實施

計量自動化是電力企業(yè)經(jīng)營管理的基礎(chǔ)，也是營銷的前提，自動化計量程度對于電力企業(yè)的經(jīng)濟收益會產(chǎn)生直接的影響。為了更好地完成電力計量的自動化建設(shè)，必須從如下幾方面實施。

3.1 終端數(shù)據(jù)采集裝置功能

終端采集的數(shù)據(jù)是電力計量自動化的數(shù)據(jù)來源，所以終端數(shù)據(jù)采集對于電力計量準(zhǔn)確性非常關(guān)鍵。終端采集裝置必須具備如下幾項功能：采集裝置具備電表脈沖以及電表數(shù)據(jù)接口采集處理兩項功能：可以精確地將電表送來數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成表底度值，并且向主站所傳輸?shù)娜繑?shù)據(jù)都必須帶有時；采集裝置能夠預(yù)防由于脈沖抖動導(dǎo)致誤計數(shù)功能，記儲周期為1 min、15 min、30 min、60 min可以調(diào)節(jié)，具備失電保護功能，一旦工作電源消失的話，數(shù)據(jù)至少必須保存12個月；能夠?qū)⒚總€電表送來的底度值顯示出來，可以生產(chǎn)各類數(shù)據(jù)報表，比如日報、周報、月報、底度、變損等各種報表，便于查閱；采集裝置維護方便并能置入?yún)?shù)，需要采取保密措施；能夠接收主站對時命令，具備當(dāng)?shù)刈詸z功能，并可以向主站報告；采集裝置必須具備充足的容量，每分鐘能夠采集一次，可以保存幾天數(shù)據(jù)的容量；終端設(shè)備能夠通過各種不同的通訊方式與計量自動化系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊，從而滿足電能質(zhì)、量數(shù)據(jù)的自動周期采集、補測以及參數(shù)下裝等各種功能；可以采集并處理廠站設(shè)備傳送的與電能量有關(guān)各類重要信息，比如PT缺相、相序錯誤、CT斷線以及報警狀態(tài)等，系統(tǒng)具備隨時抄表的功能，并且儲存密度可以調(diào)整，數(shù)據(jù)可以保存與備份。數(shù)據(jù)采集可以選擇不同的通訊方式，比如光纖數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)、郵電程控交換網(wǎng)、光纖以及GPRS/CDMA無線數(shù)據(jù)通訊等。

3.2 數(shù)據(jù)自動計量

自動計算服務(wù)子系統(tǒng)采取的是一種后臺服務(wù)模式，按設(shè)定統(tǒng)計方案對于計量點的分、日、月電量進行自動統(tǒng)計，根據(jù)設(shè)備、管理對象計算關(guān)系對于設(shè)備、管理對象的輸入以及輸出電量進行統(tǒng)計。統(tǒng)計電量具體包括供、發(fā)電量、上（下）網(wǎng)電量以及穿越電量等。換表日志、人工追補電量以及置入電量等引起的電量計算由系統(tǒng)自動完成，使得數(shù)據(jù)具有一致性，改變計量點統(tǒng)計結(jié)果對于統(tǒng)計對象的運算會產(chǎn)生影響。自動計算服務(wù)能夠?qū)?shù)據(jù)的合理性進行檢查，并產(chǎn)生歷史告警事項以便業(yè)務(wù)處理瀏覽。主要的檢查規(guī)則有：缺表碼、奇異數(shù)據(jù)、變小，功率因數(shù)越下限，電量越上限值，母線不平衡率，線路線損率、主變變損率，主變以及配線力率超下限等。自動系統(tǒng)的分、時、日、月電量的計算采取任務(wù)模式管理來實現(xiàn)。

3.3 數(shù)據(jù)交換處理方案

必須建立開放的數(shù)據(jù)信息交換平臺，從而使得各種采集器所采集的數(shù)據(jù)能夠進行交換。交換平臺必須按照開放的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)以及靈活的系統(tǒng)接口進行科學(xué)設(shè)計，系統(tǒng)能夠與內(nèi)、外部的接口相統(tǒng)一，完成設(shè)備檔案管理，比如變電站、變壓器、線路、表計與客戶檔案等相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管與保存。此外，實現(xiàn)單位種類、電壓等別、設(shè)備類型與用途、變電站輸入與輸出、計量點用途、聯(lián)絡(luò)線以及線損指標(biāo)等主要信息的維護與保養(yǎng)。數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)嚴(yán)格按照IEC有關(guān)技術(shù)規(guī)范。電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信體系包括五個層次、四套標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)采集以及處理終端遵循不一樣的管理規(guī)范。事實上計量自動化系統(tǒng)包含了廠站計量遙測、大客戶負(fù)荷管理、公變計量監(jiān)測以及低壓集中抄表系統(tǒng)對象：發(fā)電廠、公變、變電站、專變大客戶、低壓供電客戶與公共信息模型中的IEC61970中的電網(wǎng)模型以及IEC61968中的客戶模型相對應(yīng)。因此，計量自動化系統(tǒng)可以借鑒EMS系統(tǒng)以及電力營銷系統(tǒng)CIM的研究成果以及工程實踐經(jīng)驗，設(shè)計出計量自動化系統(tǒng)的公共信息模型CIM，從而實現(xiàn)計量自動化系統(tǒng)內(nèi)部以及外部的數(shù)據(jù)進行交換。

4 電力計量自動化建設(shè)成果的科學(xué)評價

在建設(shè)電力計量自動化之后，必須對建設(shè)成果進行科學(xué)評價。在評價過程中必須注意，評價人員通過績效考核、定崗定員、責(zé)任落實到人等工作制度，確保按時按質(zhì)按量完成工作計劃和任務(wù)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。通過建立并完善滿足用電信息采集系統(tǒng)需要的工作體系、工作制度以及監(jiān)督評價體系，定期編制電力信息采集周報，交流系統(tǒng)實踐應(yīng)用經(jīng)驗等方式，從源頭嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)、過程跟蹤與控制、維護運行管理以及建設(shè)成果的推廣與應(yīng)用，保證用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)成果得到有效應(yīng)用。

5 結(jié) 語

伴隨經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，電力需求的進一步提高，對電力實施標(biāo)準(zhǔn)以及自動計量工作，實現(xiàn)信息系統(tǒng)的科學(xué)高效管理，是廣大發(fā)電廠、輸電單位以及用電單位的共同目標(biāo)。然而我國還沒有建立完善的市場電力體系，并且電力行業(yè)也還沒有形成統(tǒng)一規(guī)范的信息化標(biāo)準(zhǔn)體系，加上電力行業(yè)長期以來實施是一種垂直一體化的管理模式，導(dǎo)致管理理念十分落后，這與該行業(yè)十分復(fù)雜的專業(yè)應(yīng)用產(chǎn)生了較大的矛盾，使得計量管理系統(tǒng)應(yīng)用無法適應(yīng)時代的高速發(fā)展。因此，采取現(xiàn)代先進的電力計量模式，對于發(fā)電企業(yè)、供電企業(yè)以及用電三方更加科學(xué)地進行銷售電能、購買電能以及節(jié)約用電成本十分有利，使得營業(yè)性計費達到最大限度地統(tǒng)一，從而實現(xiàn)產(chǎn)電、輸電以及用電的科學(xué)公正。本文深入研究了如何更好地建設(shè)電力計量的自動化，對于建設(shè)電力計量自動的設(shè)計的思想以及建設(shè)目標(biāo)進行了深入分析，并在此前提下對電力計量自動化建設(shè)的方案進行了探討，并深入闡述了對建設(shè)成果進行科學(xué)評價的重要意義，以便進一步促進電力計量的自動化建設(shè)的順利進行。

參考文獻：

[1] 周怡，王堅敏，羅斐.PI 實時數(shù)據(jù)庫在供電企業(yè)中的應(yīng)用架構(gòu)[J].浙江電力，2005，（1）：40-43.

[2] 韓國政，徐丙垠.面向饋線的中壓配電網(wǎng)拓?fù)浞治鯷J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2011，5（1）：61-64.

[3] 劉東，張沛超，李曉露.面向?qū)ο蟮碾娏ο到y(tǒng)自動化[M].北京：中國電力出版社，2009.

[4] 盧黎明，張頁.供電企業(yè)SCADA /EMS信息接入PI 實時數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)與應(yīng)用[J].華東電力，2007，35（7）：86-88.

[5] 朱見偉，丁巧林，楊宏.配電網(wǎng)CIM 綜合模型的構(gòu)建與應(yīng)用[J].繼電器，2006，24（10）：60-63.

[6] 顧強，王守相，李曉輝.配電系統(tǒng)元件的公共信息模型擴展[J].電力自動化設(shè)備，2007，27（1）：91-95.

[7] 辛華.電力企業(yè)信息系統(tǒng)集成的研究與應(yīng)用[J].電力信息化，2010，8（4）：9-11.