摘 要：隨著我國電網(wǎng)建設(shè)的飛速發(fā)展，電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)在電網(wǎng)中的作用非常重要。本文重點(diǎn)探討了電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成和在本地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用，提高了企業(yè)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理水平和經(jīng)濟(jì)效益。

　　關(guān)鍵詞：供電企業(yè)，電能計(jì)量;自動(dòng)化;應(yīng)用

　　Abstract: with the rapid development of China power grid construction, energy metering automation system in the role of the power grid is very important. This paper discusses energy metering automation system structure and the practical application in the region, and to improve the enterprise management level of economic operation of the power grid and economic benefits.

　　Keywords: power supply enterprise, electricity measurement; Automation; application

　　中圖分類號(hào)：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　1 前言

　　在供電企業(yè)營銷自動(dòng)化建設(shè)中，電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)是重要的組成部分。是利用現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與電能計(jì)量技術(shù)結(jié)合在一起組成。該系統(tǒng)涵蓋全網(wǎng)各級(jí)計(jì)量點(diǎn)及采集終端，集信息采集、監(jiān)控、分析和計(jì)量管理于一體。其主要功能是為供電企業(yè)有序用電、遠(yuǎn)程抄表、負(fù)荷控制、預(yù)購電、電費(fèi)結(jié)算、市場管理等業(yè)務(wù)提供支撐，并在此基礎(chǔ)上開展線損“四分”統(tǒng)計(jì)、供售電量統(tǒng)計(jì)、供電質(zhì)量統(tǒng)計(jì)、客戶節(jié)能評(píng)估等。本文結(jié)合江門恩平供電局的實(shí)際介紹了計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用情況，總結(jié)分析了該系統(tǒng)應(yīng)用在營銷管理工作中的效能作用。

　　2 電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)

　　2.1 建設(shè)目標(biāo)

　　計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，是通過采集全網(wǎng)電能表電量、瞬時(shí)量等數(shù)據(jù)，通過對(duì)各數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化抄表管理、錯(cuò)峰用電管理、配電監(jiān)測管理、計(jì)量裝置監(jiān)測管理、預(yù)付用電管理、線損“四分”管理、需求側(cè)管理、供用電服務(wù)管理的應(yīng)用功能。計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)，不僅是配電自動(dòng)化的組成部分，而且是負(fù)荷管理的技術(shù)手段。計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的，是通過采集全網(wǎng)電表電量、瞬時(shí)量等數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)內(nèi)各級(jí)線損分析，實(shí)現(xiàn)每個(gè)計(jì)量點(diǎn)運(yùn)行情況監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)計(jì)量設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)供用電分級(jí)管理。先對(duì)電量遙測采集系統(tǒng)與用戶負(fù)荷管理系統(tǒng)整合，再與配變計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)、低壓集抄系統(tǒng)整合，以達(dá)到各生產(chǎn)、營銷部門的管理應(yīng)用需求。

　　2.2 系統(tǒng)總體構(gòu)架

　　系統(tǒng)主站具有按照跨平臺(tái)設(shè)計(jì)、功能分層分塊實(shí)現(xiàn)，支持良好的可伸縮性和擴(kuò)展性等特點(diǎn)，充分體現(xiàn)電能量數(shù)據(jù)的可靠性、完整性、一致性、安全性、實(shí)時(shí)性和不可修改性。主站系統(tǒng)方案通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)前置采集處理層、第二層數(shù)據(jù)交換及處理層、第三層業(yè)務(wù)處理層、最高層即高級(jí)應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交換及處理層與外部電力營銷信息、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、GIS及EAI-EIP等系統(tǒng)的接口單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)分析從不同子系統(tǒng)收集上的數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)四分線損統(tǒng)計(jì)、供電質(zhì)量統(tǒng)計(jì)、低壓集中抄表、供售電量統(tǒng)計(jì)、供電時(shí)間統(tǒng)計(jì)等功能。

　　2.3 計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)主要技術(shù)問題的設(shè)計(jì)

　　2.3.1數(shù)據(jù)采集

　　數(shù)據(jù)采集過程是分兩部分完成的，即前期數(shù)據(jù)采集和后期數(shù)據(jù)處理。為了實(shí)現(xiàn)一體化，系統(tǒng)采用“集群前置機(jī)”，并且前置機(jī)直接面臨終端。其中最前端的前置機(jī)兼容多種通道，可以接受多路信號(hào)并通過內(nèi)部接口轉(zhuǎn)交至前置路由器。采集處理部分由應(yīng)用服務(wù)器完成，包含的工作有數(shù)據(jù)檢查、預(yù)處理、計(jì)算等。

　　2.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

　　本次設(shè)計(jì)采用的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法主用使用了“時(shí)間完備性法”，即檢查相鄰的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間差是不是在預(yù)先設(shè)定的允許范圍內(nèi)，如果在范圍內(nèi)，則該數(shù)據(jù)有效，否則發(fā)出報(bào)警信息并傳遞到人機(jī)界面，允許相關(guān)工作人員使用手工或者自動(dòng)處理相關(guān)故障。

　　2.3.3 數(shù)據(jù)接口

　　由終端設(shè)備采集上來的數(shù)據(jù)是計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)交換卻是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)一體化的關(guān)鍵問題。本次設(shè)計(jì)的接口遵守《計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)與接口規(guī)范》的要求。數(shù)據(jù)接口分為內(nèi)部接口和外部接口兩部分。

　　(1)內(nèi)部接口

　　內(nèi)部接口部分設(shè)計(jì)了四個(gè)子系統(tǒng)，并定義了該四個(gè)子系統(tǒng)與綜合應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)，此過程采用webservice 技術(shù)實(shí)現(xiàn)。內(nèi)部數(shù)據(jù)交換拓?fù)鋱D見圖1。

　　圖1 內(nèi)部數(shù)據(jù)交換拓?fù)鋱D

　　如圖1 所示，四個(gè)子系統(tǒng)分別是大客戶負(fù)荷子系統(tǒng)、廠站子系統(tǒng)、配變子系統(tǒng)和低壓抄表子系統(tǒng)。該四個(gè)子系統(tǒng)實(shí)時(shí)與綜合應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　　(2)外部接口

　　外部營銷管理信息系統(tǒng)向低壓集中抄表系統(tǒng)和大客戶系統(tǒng)提供客戶檔案數(shù)據(jù)。低壓抄表數(shù)據(jù)庫和大客戶向營銷管理系統(tǒng)提供客戶計(jì)費(fèi)電能信息。遙測系統(tǒng)中的電力系統(tǒng)接線的一些信息來自SCADA系統(tǒng)。而配電網(wǎng)監(jiān)測單元中的一些配電拓?fù)湫畔⒓瓤梢詠碜杂谂潆娮詣?dòng)化系統(tǒng)，又可以來自于GIS系統(tǒng)。

　　圖2 外部系統(tǒng)接口圖

　　下面以營銷系統(tǒng)接口為例進(jìn)行介紹：

　　電力營銷系統(tǒng)處于第三安全級(jí)別區(qū)，本文研究的系統(tǒng)處于第二安全級(jí)別區(qū)。營銷系統(tǒng)與計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交互采用XML SOAP規(guī)范，并按照《計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)與接口規(guī)范》的要求進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。與營銷系統(tǒng)交互模型見圖3。

　　圖3 與營銷系統(tǒng)交互模型

　　3 計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)在江門恩平供電局的應(yīng)用

　　3.1 電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)組成及其特點(diǎn)

　　從電壓等級(jí)和接入用戶類型來看，電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)是由廠站電能量計(jì)量遙測系統(tǒng)、負(fù)荷管理系統(tǒng)、配變監(jiān)測計(jì)量系統(tǒng)、低壓集中抄表系統(tǒng)4個(gè)子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)構(gòu)成如下：

　　3.1.1 廠站電能量計(jì)量遙測系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)由主站系統(tǒng)以及裝設(shè)在發(fā)電廠、變電站的有關(guān)電能量采集裝置、計(jì)量裝置、傳輸通道、供電電源等組成，負(fù)責(zé)對(duì)該計(jì)量點(diǎn)運(yùn)行情況監(jiān)測和負(fù)荷情況的統(tǒng)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行主網(wǎng)線損分析和關(guān)口月電量報(bào)表的編制工作。廠站電能量采集終端的主要功能是采集電能表的表碼、瞬時(shí)量(電壓、電流、功率、功率因數(shù))及月凍結(jié)電量等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集間隔一般為30～60 min一次。

　　3.1.2 負(fù)荷管理系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)由主站系統(tǒng)和裝設(shè)在專用變用戶側(cè)的有關(guān)電量采集裝置、計(jì)量裝置、傳輸通道、供電電源等組成，負(fù)責(zé)對(duì)該計(jì)量點(diǎn)運(yùn)行情況監(jiān)測和負(fù)荷情況的統(tǒng)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行配網(wǎng)線損分析和該計(jì)量點(diǎn)月電量上傳營銷系統(tǒng)的工作。負(fù)荷管理終端不僅僅具備表碼、瞬時(shí)量、月凍結(jié)電量采集功能，還具有計(jì)量異常監(jiān)測、負(fù)荷控制、開關(guān)狀態(tài)采集、交流采樣、電能質(zhì)量監(jiān)測及預(yù)購電管理等功能，數(shù)據(jù)采集間隔一般為15 min一次。

　　3.1.3 配變監(jiān)測計(jì)量系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)由主站系統(tǒng)和裝設(shè)在公用變用戶側(cè)的有關(guān)電量采集裝置、計(jì)量裝置、傳輸通道、供電電源等組成，負(fù)責(zé)對(duì)該計(jì)量點(diǎn)運(yùn)行情況監(jiān)測和負(fù)荷情況的統(tǒng)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行配網(wǎng)線損分析和該計(jì)量點(diǎn)月電量上傳營銷系統(tǒng)的工作。配變監(jiān)測計(jì)量終端除了不具備負(fù)荷控制功能外，其他功能與負(fù)荷管理終端基本相同。

　　3.1.4 低壓集中抄表系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)由主站系統(tǒng)和裝設(shè)在小區(qū)配電房側(cè)和居民用戶側(cè)的有關(guān)電量采集裝置、計(jì)量裝置、傳輸通道、供電電源等組成，負(fù)責(zé)對(duì)該計(jì)量點(diǎn)負(fù)荷情況的統(tǒng)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行配變臺(tái)區(qū)線損分析和該計(jì)量點(diǎn)月電量上傳營銷系統(tǒng)的工作。低壓集抄設(shè)備一般采用載波或RS485組網(wǎng)方式采集小區(qū)居民電能表表碼、月凍結(jié)電量，針對(duì)不同用戶需要具備預(yù)購電控制、臺(tái)區(qū)線損計(jì)算功能。數(shù)據(jù)采集間隔一般為1次/d，重點(diǎn)用戶可設(shè)為1次/h。

　　3.2 計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)在恩平供電局的應(yīng)用

　　1)遠(yuǎn)程抄表工作中的應(yīng)用

　　恩平供電局計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表功能已經(jīng)全面應(yīng)用于廠站、專變客戶、配變臺(tái)區(qū)和低壓集抄用戶，代替人工抄表。其中廠站和配變臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)已全面應(yīng)用于線損四分統(tǒng)計(jì)和分析，調(diào)通中心每晚需要的日電量數(shù)據(jù)，原來須由變電站值班人員每日驅(qū)車到現(xiàn)場抄讀，現(xiàn)在調(diào)度人員每晚在計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)直接讀取即可，極大地減輕了變電運(yùn)行人員及調(diào)度人員的工作壓力。

　　2)計(jì)量管理和用電檢查工作中的應(yīng)用

　　(1)及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理計(jì)量裝置運(yùn)行異常故障

　　通過異常報(bào)警信息，直接定位故障點(diǎn)，提高反竊電能力和故障處理響應(yīng)速度，杜絕各種偷漏電事件發(fā)生。

　　(2)為計(jì)算追補(bǔ)電量提供有力的依據(jù)

　　通過系統(tǒng)可準(zhǔn)確取證、核對(duì)計(jì)量異常、故障和竊電發(fā)生時(shí)間、漏計(jì)電量等數(shù)據(jù)，為計(jì)量異常、故障處理和查處竊電行為計(jì)算追補(bǔ)電量提供有力依據(jù)和證據(jù)。

　　3)配網(wǎng)運(yùn)行和供電質(zhì)量統(tǒng)計(jì)工作中的應(yīng)用

　　以往要采集配變的電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)必須每月派人去各電壓監(jiān)測點(diǎn)抄表才能獲取各配變的電壓數(shù)據(jù)。由于電壓監(jiān)測儀安裝分散，抄表和錄入工作需耗費(fèi)大量的人力物力，工作效率低。目前，恩平供電局計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)已覆蓋所有的電壓監(jiān)測點(diǎn)。系統(tǒng)在應(yīng)用方面主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)避免電壓監(jiān)測系統(tǒng)及電壓監(jiān)測儀的安裝、重復(fù)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)。

　　(2)電壓監(jiān)測點(diǎn)的選取范圍更廣、更加靈活、更具代表性。

　　(3)系統(tǒng)自動(dòng)采集和統(tǒng)計(jì)電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)，既可實(shí)時(shí)監(jiān)控電能質(zhì)量，又能隨時(shí)查詢歷史電壓質(zhì)量、負(fù)載率和功率因數(shù)情況。

　　4 結(jié)束語

　　電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)與推廣應(yīng)用，對(duì)于電力生產(chǎn)與營銷手段而言無疑是一個(gè)質(zhì)的飛躍。系統(tǒng)全面考慮供電企業(yè)涉及的所有電能計(jì)量點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)量眾多、地理位置分散的計(jì)量裝置實(shí)行多項(xiàng)監(jiān)測功能并可實(shí)施一定的控制手段;系統(tǒng)通過相對(duì)應(yīng)的主站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、分析和綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)管理關(guān)口向現(xiàn)場前移。恩平供電局應(yīng)用計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)之后，為日常的工作帶來了很大的便利，為營銷部門的自動(dòng)化管理奠定了基礎(chǔ)，隨著電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷深入推廣應(yīng)用與完善，相信電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)必將在電力生產(chǎn)與營銷中發(fā)揮愈來愈重要的作用。

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