李澤榮，魏琴梅，高彤

（國網(wǎng)太原供電公司，山西太原030012）

變電站電量采集上報系統(tǒng)的研究和開發(fā)

李澤榮，魏琴梅，高彤

（國網(wǎng)太原供電公司，山西太原030012）

研究并獨立開發(fā)了一套變電站電量采集上報系統(tǒng)，由該系統(tǒng)自動采集和填報電量數(shù)據(jù)信息，并自動套用電量計算公式進行計算，免去運行人員手工填報的繁重工作，并且可保證正確無誤，大大提高了工作效率。

變電站；電量上報；電量計算；軟件系統(tǒng)

0 引言

根據(jù)國家電網(wǎng)公司“三集五大”改革的要求，山西各地市供電公司對所管轄的所有變電站進行了“大運行”管理模式的整改，并對以前郊縣局所管轄的35 kV變電站實現(xiàn)了交接，變電站運行模式由原來傳統(tǒng)的操作隊模式轉變?yōu)椤按筮\行”模式，實現(xiàn)了變電站業(yè)務更集中和高效的管理和運作。

與此同時，對于變電運行工區(qū)的基層班組來說，因為原屬郊縣局所管的35 kV變電站劃歸為其管理，再加上原來操作隊模式下所管轄的220 kV、110 kV變電站，班組所需要運行和維護多達十幾個變電站，十多個變電站需要采集維護和上報的電量數(shù)據(jù)常常是海量數(shù)據(jù)，由于實際工作中仍然采取人工填報數(shù)據(jù)和人工計算的方式，帶來的是變電運行人員工作量的劇增和出錯幾率的增大。

變電站電量采集上報系統(tǒng)的研究和獨立開發(fā)有效解決了以上所提出的問題，該系統(tǒng)經(jīng)過多次測試，正確無誤，并且可以應用到山西省電力公司下屬的所有變電站。

1 項目現(xiàn)狀

以國網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司為例，在變電站例行工作中，每月25號需要將所有管轄變電站的所有出線電量數(shù)據(jù)進行計算上報，以與省一級電力調度電量進行對應，并與電力營銷部門的電量結算進行核對，該工作要從電能集抄系統(tǒng)中取得變電站當日的實時電量數(shù)據(jù)，以小店變電站為例，其中共有47塊電能表的數(shù)據(jù)要采集，每一間隔包括正電量（電能送入）和負電量（電能送出），有的間隔還分主表、副表兩塊表，每個間隔又分為高峰、平峰、低谷、總有功、總無功電量，僅在小店變電站一個站中采集的數(shù)據(jù)達到了229個，并且均為帶有小數(shù)點的數(shù)據(jù)，可想而知，“大運行”改革后的變電運行班組負責10個站以上時，需要填報的數(shù)據(jù)量十分龐大，而且經(jīng)常有出錯和無法平衡的數(shù)據(jù)找不到原因。

除了每月25日的電量上報例行工作，每日例行工作中也有一項上報所在基站的電量，一般采用現(xiàn)場直接讀取電度表底碼的方式，再經(jīng)過填報數(shù)據(jù)和公式計算得到每日上報調度的電量，也存在填報錯誤或者計算錯誤等問題。

2 相關理論[1-5]

倍率就是將實際使用的電能縮小該數(shù)字的倍數(shù)后在電表上反映出來的數(shù)字。倍率在數(shù)值上等于一次額定電流（或電壓）與二次額定電流（或電壓）的比值。計算實際電量時需要用讀數(shù)差×倍率。一般用電流互感器和電壓互感器來配合使用。

進——表明該間隔為受電側，即電量從此間隔輸入，一般與電廠相連給變電站供電的線路電量表征為“進”；出——表明該間隔為供電側，即電量從此間隔輸出，對于變壓器低壓側間隔和負荷線路電量一般表征為“出”，對于聯(lián)絡線，存在潮流方向的轉換，因此有“進”、“出”兩種電量表征。

出線有功供電量為

Qxj——線路進無功電量。

Pshang——上月有功電量；

精神文明是指人類在改變主、客觀世界的過程中所取得的精神成果，是人類智慧和道德前進的狀態(tài)。精神文明主要可以從兩個方面進行概述；一是科學文化方面，這個方面包括了社會的文化、知識的發(fā)展，教育、體育、衛(wèi)生、藝術和科學等事業(yè)的發(fā)展；二是思想道德方面，這個方面主要包括政治思想、道德的面貌，社會風氣和人類的人生觀、世界觀、價值觀、情操、理想、信念等內在思想表現(xiàn)。它與現(xiàn)代物質文明社會相輔相成，彼此對應又彼此相聯(lián)系〔2〕。精神文明是以馬克思主義理念為核心，社會主義公有制為根本，是人類生存發(fā)展的必要條件。

fbei——倍率；

Pygong——有功供電量。

出線無功供電量為

式中：Qben——本月無功電量；

Qshang——上月無功電量；

Qwgong——無功供電量。

3.亞太地區(qū)各RTA條款的對比。為考察亞太地區(qū)各RTA的簽署質量和真實承諾水平，本文以亞太地區(qū)內部各國簽署實施的46個FTA協(xié)定原文為研究主體，就各雙邊以及多邊RTA涉及的條款范圍和實際法律約束程度進行了對比分析，計算結果詳見表3。

主變下網(wǎng)總供有功電量為

式中：P1bc——1號主變出有功電量；

P2bc——2號主變出有功電量；

二是提升社區(qū)矯正心理矯治工作的信息化、科技化、智能化水平。對社區(qū)矯正工作人員而言，要培養(yǎng)科技思維和互聯(lián)網(wǎng)思維，通過門戶網(wǎng)站、微信、手機APP等在線進行心理測評和心理健康教育等工作，省時省力；對社區(qū)服刑人員而言，心理干預可以牽手VR技術，配合體感設備，全方位調動感官，實現(xiàn)身心感受的聯(lián)結。

2.1.5 重復性考察 按照“2.1.4”項下分別制備Lut-SD和Lut-PC-SD供試品溶液，各6份。按照“2.1.1”項下色譜條件分別進樣，結果顯示Lut-SD峰面積的RSD為0.79%，Lut-PC-SD峰面積的RSD為0.62%。

主變下網(wǎng)總供無功電量為

式中：Q1bc——1號主變出無功電量；

Q2bc——2號主變出無功電量；

Qbcz——2臺主變總出無功電量。

站用變總供有功電量為

2) 按鍵和掃描槍均可以工作為鍵盤模式，所以在編譯嵌入式linux內核時需添加對鍵盤驅動的支持。具體步驟：make menuconfig ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- / Device Drivers / Input device support / keyboards。

式中:P1sc——1號所用變出有功電量；

讓學生每周回家翻閱教師推薦的各類綜合性報紙，指導學生進行選擇性閱讀，并選擇其中有意義的社會新聞寫新聞評論。

自2016年開始實施經(jīng)世教育SMART睿智職業(yè)規(guī)劃體系以來，建立了學校、企業(yè)、家長和學生的四方聯(lián)動機制，效果明顯。我校2016級計應云計算、2016級通信工程移動通信方向的同學通過實施職業(yè)規(guī)劃體系，在校期間逐步完善自己的職業(yè)方向和目標，部分同學已經(jīng)獲取了行業(yè)資格證書，如華為HCNP工程師證書，在云計算、移動通信領域獲取一定的技能和經(jīng)驗，部分同學已經(jīng)進入了如吉林省公安廳、長安集團、重慶郵電、華為成都研究所進行頂崗實習工作。同時該職業(yè)規(guī)劃體系得到了四川大學通信系和電子科技大學電子類專業(yè)的認可，均認為是學生縮短進入社會適應期的較好方式，并在相應階段的學生培養(yǎng)中引入了該模式。

P2sc——2號所用變出有功電量；

Pscz——2臺所用變出總有功電量。

總所用電率為

式中：Czs1——總所用電率。

其中1號所用變壓器所用電率為

式中：C1s1——1號所用變所用電率；

P1scz——1號所用變出總有功電量；

P1bcz——1號主變出總有功電量。

2號站用電率類似。

220 kV母線進總輸入電量為

由于線路相對于母線其功率可以分為流出和流進兩個方向，因此流出線路的功率因數(shù)為

Pjz——220kV母線所連進線進總有功電量；

鏈中存在信息不對稱的情況，也逐漸成為研究的重點。大多從博弈論的角度，供應鏈對象掌握的信息不同分析供應鏈金融沒有得到應有的發(fā)展。本文嘗試從參與主體，對供應鏈金融進行分類，重點選擇商業(yè)銀行主導的供應鏈金融問題進行研究。嘗試運用委托代理理論分析供應鏈金融中沒有得到充分發(fā)展的原因，針對信息不對稱引發(fā)的委托代理理論進行方案設計，促進供應鏈金融的發(fā)展。

今年全國化肥產(chǎn)量下降，成本提高，市場價格高?？禎M紅表示，與去年同期相比，公司經(jīng)銷的鉀肥價格上漲17.3%，BB肥價格漲16.6%，導致銷量降幅超過30%。主要原因是受國家去產(chǎn)能、化肥零增長等宏觀政策影響，傳統(tǒng)化肥需求量減少，農(nóng)產(chǎn)品價格較低并將長期存在，國外進口的質優(yōu)價低農(nóng)產(chǎn)品沖擊。

廣彩紋飾多樣，大多為定制產(chǎn)品，產(chǎn)品隨著各地區(qū)的審美傾向和各階層人群的需求而變化，表現(xiàn)出歲無定樣的特征。

Pxj——線路進有功電量；

式中：P220mc——220 kV母線總出有功電量；

宮殿大門上方的屋頂上鑲嵌著一座大鐘，大鐘頂部則戴著一頂“王冠”。同樣吸引眼球的還有大門上方雕刻著的徽章，上面的獨角獸是蘇格蘭的象征。

Pcz——220 kV母線所連出線出總有功電量。

220 kV母線電量差為

式中：P220mch——220 kV母線電量差。

220 kV母線有功不平衡率為

式中：P220mbp——220 kV母線有功不平衡率。

220 kV母線無功、110 kV、35 kV的有功、無功的不平衡率計算類似，只需要把其中P、Q改成相應電壓等級即可。

1號主變220 kV側功率因數(shù)為

110 kV、35 kV側以及2號主變計算類似。

式中：P220mj——220 kV母線總進有功電量；

式中：cosφc——線路出功率因數(shù);

2)預制艙式二次組合設備至預制式組合二次設備的光纜連接，包括對時主機、網(wǎng)絡分析與故障錄波主機至各二次設備預制艙內相應系統(tǒng)子機等光纜均采用預制光纜。

Pxc——線路出有功電量；

由于擺桿角度趨近于零，其變化的速度和幅值很小，所以初始誤差可以忽略，則TD為小車位移Xr安排過渡過程，TD利用非線性函數(shù)來實現(xiàn)對輸入信號廣義導數(shù)進行光滑逼近[8]。用于安排過渡過程，用以得到光滑的輸入。其算法表達式如下：

Qxc——線路出無功電量。

流出線路的功率因數(shù)為

式中：cosφj——線路進功率因數(shù);

Pbcz——2臺主變總出有功電量。

220 kV母線總輸出電量為

式中：Pben——本月有功電量；

得到了以上計算電量所需要的全部公式，再結合從現(xiàn)場采集回來的電量數(shù)據(jù)，即可能進行完整的電量數(shù)據(jù)計算。

3 軟件程序設計

所開發(fā)軟件的目的是全部由計算機代替人工的電量數(shù)據(jù)填報和計算，將以前人工需要7～8 h完成的工作，在5min內即可由計算機全部代替完成，并且可防止引入錯誤數(shù)據(jù)（判斷本月電量數(shù)據(jù)必定要大于等于上月電能數(shù)據(jù)，并且輸入輸出電量必須匹配），該軟件可以將變電運維人員從大量繁瑣易錯的數(shù)據(jù)采集填報計算中解脫出來。最后，在設計開發(fā)過程中要考慮到軟件的普遍適用性，以便將來在更大的范圍和更多的變電站推廣和使用該軟件。

N——220 kV母線上所有線路數(shù)。

該軟件采用面向對象的編程思路，采用VB語言作為程序設計語言，程序設計框如圖1所示。

圖1 軟件程序流程圖

其中生成上月底碼的功能為將上月報表中的電量數(shù)據(jù)填充到本月報表的上月底碼位置，以形成本月供電量的基數(shù)。生成昨日底碼類似。

導入本月電量EXCEL表格為從電能集抄系統(tǒng)中生成的本月電量實時數(shù)據(jù)，太原供電公司所轄變電站基本實現(xiàn)了遠方集中抄錄電量，已無需運維人員去站內現(xiàn)場抄表。

程序自動進行固定位置的填報為該系統(tǒng)的關鍵部分，其中涉及到電量數(shù)據(jù)庫中大量數(shù)據(jù)的讀取和轉存，而且又是大量重復性的工作，此工作在人工完成的方式下是最耗時費力的，以小店變電站為例，人工完成該部分工作需要將近30min，而此種重復性的數(shù)據(jù)處理工作計算機最為擅長，經(jīng)測試此部分工作計算機處理僅用時1.015 s（時間長短跟計算機性能有關系而略有不同），可以說極大地提高了工作效率。

程序自動按公式計算電量部分采用第2節(jié)所提到的所有公式，從數(shù)據(jù)庫的固定位置讀取所需要的電量數(shù)據(jù)，根據(jù)相關公式自動計算出結果數(shù)據(jù)，同樣由計算機計算比人工手算要快速并且準確很多。

生成本月電量報表程序將自動生成按上級部門所要求上報數(shù)據(jù)格式的EXCEL表格，其中包括該月的電量不平衡率，上級部門也根據(jù)不平衡率對變電運維工區(qū)進行考核，經(jīng)過測試，用軟件得出的報表不平衡率都在0.1%以內，說明軟件計算無誤而且線損在正常范圍。

4 軟件實例驗證

以小店變電站2013年1月25的電量上報例行工作為例，小店站有多達229個電量數(shù)據(jù)的復雜分析計算，采用軟件進行計算，打開系統(tǒng)主界面部分截圖如圖2所示。

圖2 軟件主界面圖

按界面中所提示的操作步驟，一共只需簡單的僅用鼠標點擊的四步操作，全過程無需直接操作任何具體數(shù)據(jù)，全部交由計算機完成。為了了解軟件提高效率的程度，軟件設計了程序計算計時程序，可以看到全部用時為1.015 s。最后生成的固定格式的EXCEL報表局部如圖3所示。

圖3 生成報表局部截圖

圖中有220 kV、110 kV、35 kV母線的有功與無功的輸入輸出電量，并顯示有不平衡率。

由于日例行工作中每晚9點，需要上報當日電量給調度進行核對，所涉及的數(shù)據(jù)較少，因此除了采用軟件自動計算方式外，也可用人工填報計算的方式。例如小店站，常采用人工填報計算方式，因此同樣開發(fā)軟件界面，如圖4所示。

圖4 每日電量計算界面

輸入當日電量數(shù)據(jù)后，鼠標點擊計算按鈕，即可生成計算結果，計算結果界面如圖5所示。

以上所有結果都與人工計算方式的結果進行多次測試對比，其結果全部正確。

5 結束語

該項目有以下特點：采用面向對象的編程方法實現(xiàn)，使用VB編程語言；開發(fā)用戶界面，由變電運行維護人員在界面上點擊操作，避免破壞公式和倍率等常量，并且界面友好；自動實現(xiàn)上月采集底碼填入到本月報表中上月底碼相應位置，避免復制錯誤；對于電量數(shù)據(jù)的正確性有一定的糾錯能力，對于錯誤數(shù)據(jù)將給出提示；省時高效，以往需要7～8 h的工作量，最理想情況下，使用該軟件系統(tǒng)在5min內足以完成；開發(fā)一次，一勞永逸。

圖5 每日電量計算結果界面

最后，該軟件系統(tǒng)有較大的推廣意義，太原供電公司甚至山西省電力公司范圍內所轄所有變電站都需要進行固定格式的電量數(shù)據(jù)填入計算上報，如果軟件推廣應用，可以極大地節(jié)省人工成本，提高效率，并能提高上報數(shù)據(jù)質量，有較大的實際推廣意義。目前，該系統(tǒng)已申請?zhí)╇姽究萍紕?chuàng)新項目。

［1］袁冰冰，白路.包頭供電局電量采集與線損分析系統(tǒng)介紹［J］.內蒙古電力技術，2005（5）：8-11.

［2］王潤杰，楊會武.變電站電量采集系統(tǒng)的建設與應用［J］.科技創(chuàng)新導報，2009（31）：17-20.

［3］馮宗宗，王良志.地區(qū)電網(wǎng)電量采集系統(tǒng)升級改造的實施和探討［J］.電力自動化設備，2009（10）：22-26.

［4］張國珍，李曉明.電量采集與分析系統(tǒng)的性能優(yōu)化［J］.電網(wǎng)技術，2003（5）：14-17.

［5］楊新業(yè).淺談電量采集與分析系統(tǒng)在鄂爾多斯電業(yè)局的應用［J］.內蒙古電力技術，2006（24）：9-12.

Research and Developmentof Tele-meter Data Collecting and Reporting System atSubstations

LIZe-rong，WEIQin-mei，GAO Tong
（State Grid Taiyuan Power Supply Company，Taiyuan，Shanxi 030012，China）

A tele-meter data collectingand reporting system was researched and developed.Based on the system，power data can be collected and filled in automatically，and be calculated automatically through formula,which spares the operators from heavy manual data-fillingwork，and also ensures data correctnessand workingefficiency greatly.

subtation；electric energy report；electric energy calculation；software system

TM764.1

A

1671-0320（2014）01-0028-04

2013-08-12，

2013-11-20

李澤榮（1984-），男，山西呂梁人，碩士，2008年畢業(yè)于華北電力大學電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)，從事電力系統(tǒng)調度與變電運行相關工作；

魏琴梅（1973-），女，山西太原人，1992年畢業(yè)于太原電力高等?？茖W校電力系統(tǒng)專業(yè)，從事變電運行管理工作；

高彤（1990-），男，甘肅天水人，2011年畢業(yè)于長沙理工大學電力系統(tǒng)專業(yè)，從事繼電保護與變電運行相關工作。