摘 要：隨著我國電網(wǎng)建設(shè)的飛速發(fā)展，電能計量自動化系統(tǒng)在電網(wǎng)中的作用非常重要。本文重點(diǎn)探討了電能計量自動化系統(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)，電能計量;自動化;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：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　1 前言

　　在供電企業(yè)營銷自動化建設(shè)中，電能計量自動化系統(tǒng)是重要的組成部分。是利用現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與電能計量技術(shù)結(jié)合在一起組成。該系統(tǒng)涵蓋全網(wǎng)各級計量點(diǎn)及采集終端，集信息采集、監(jiān)控、分析和計量管理于一體。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、供售電量統(tǒng)計、供電質(zhì)量統(tǒng)計、客戶節(jié)能評估等。本文結(jié)合江門恩平供電局的實(shí)際介紹了計量自動化系統(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 電能計量自動化系統(tǒng)的建設(shè)

　　2.1 建設(shè)目標(biāo)

　　計量自動化系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，是通過采集全網(wǎng)電能表電量、瞬時量等數(shù)據(jù)，通過對各數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與分析，實(shí)現(xiàn)自動化抄表管理、錯峰用電管理、配電監(jiān)測管理、計量裝置監(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。計量自動化系統(tǒng)，不僅是配電自動化的組成部分，而且是負(fù)荷管理的技術(shù)手段。計量自動化系統(tǒng)的設(shè)計目的，是通過采集全網(wǎng)電表電量、瞬時量等數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)內(nèi)各級線損分析，實(shí)現(xiàn)每個計量點(diǎn)運(yùn)行情況監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)計量設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)供用電分級管理。先對電量遙測采集系統(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設(shè)計、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、供電質(zhì)量統(tǒng)計、低壓集中抄表、供售電量統(tǒng)計、供電時間統(tǒng)計等功能。

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

　　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、計算等。

　　2.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

　　本次設(shè)計采用的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法主用使用了“時間完備性法”，即檢查相鄰的兩個數(shù)據(jù)點(diǎn)的時間差是不是在預(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)是計量自動化系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)交換卻是實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)一體化的關(guān)鍵問題。本次設(shè)計的接口遵守《計量自動化系統(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)計了四個子系統(tǒng)，并定義了該四個子系統(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)。該四個子系統(tǒng)實(shí)時與綜合應(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踊�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)處于第三安全級別區(qū)，本文研究的系統(tǒng)處于第二安全級別區(qū)。營銷系統(tǒng)與計量自動化系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交互采用XML SOAP規(guī)范，并按照《計量自動化系統(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 計量自動化系統(tǒng)在江門恩平供電局的應(yīng)用

　　3.1 電能計量自動化系統(tǒng)組成及其特點(diǎn)

　　從電壓等級和接入用戶類型來看，電能計量自動化系統(tǒng)是由廠站電能量計量遙測系統(tǒng)、負(fù)荷管理系統(tǒng)、配變監(jiān)測計量系統(tǒng)、低壓集中抄表系統(tǒng)4個子系統(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、計量裝置、傳輸通道、供電電源等組成，負(fù)責(zé)對該計量點(diǎn)運(yùn)行情況監(jiān)測和負(fù)荷情況的統(tǒng)計，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、計量裝置、傳輸通道、供電電源等組成，負(fù)責(zé)對該計量點(diǎn)運(yùn)行情況監(jiān)測和負(fù)荷情況的統(tǒng)計，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行配網(wǎng)線損分析和該計量點(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、瞬時量、月凍結(jié)電量采集功能，還具有計量異常監(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、計量裝置、傳輸通道、供電電源等組成，負(fù)責(zé)對該計量點(diǎn)運(yùn)行情況監(jiān)測和負(fù)荷情況的統(tǒng)計，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行配網(wǎng)線損分析和該計量點(diǎn)月電量上傳營銷系統(tǒng)的工作。配變監(jiān)測計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、計量裝置、傳輸通道、供電電源等組成，負(fù)責(zé)對該計量點(diǎn)負(fù)荷情況的統(tǒng)計，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行配變臺區(qū)線損分析和該計量點(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，針對不同用戶需要具備預(yù)購電控制、臺區(qū)線損計算功能。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 計量自動化系統(tǒng)在恩平供電局的應(yīng)用

　　1)遠(yuǎn)程抄表工作中的應(yīng)用

　　恩平供電局計量自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表功能已經(jīng)全面應(yīng)用于廠站、專變客戶、配變臺區(qū)和低壓集抄用戶，代替人工抄表。其中廠站和配變臺區(qū)數(shù)據(jù)已全面應(yīng)用于線損四分統(tǒng)計和分析，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)度人員每晚在計量自動化系統(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)計量管理和用電檢查工作中的應(yīng)用

　　(1)及時發(fā)現(xiàn)處理計量裝置運(yùn)行異常故障

　　通過異常報警信息，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、核對計量異常、故障和竊電發(fā)生時間、漏計電量等數(shù)據(jù)，為計量異常、故障處理和查處竊電行為計算追補(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，恩平供電局計量自動化系統(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)自動采集和統(tǒng)計電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)，既可實(shí)時監(jiān)控電能質(zhì)量，又能隨時查詢歷史電壓質(zhì)量、負(fù)載率和功率因數(shù)情況。

　　4 結(jié)束語

　　電能計量自動化系統(tǒng)的建設(shè)與推廣應(yīng)用，對于電力生產(chǎn)與營銷手段而言無疑是一個質(zhì)的飛躍。系統(tǒng)全面考慮供電企業(yè)涉及的所有電能計量點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)量眾多、地理位置分散的計量裝置實(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)用計量自動化系統(tǒng)之后，為日常的工作帶來了很大的便利，為營銷部門的自動化管理奠定了基礎(chǔ)，隨著電能計量自動化系統(tǒng)的不斷深入推廣應(yīng)用與完善，相信電能計量自動化系統(tǒng)必將在電力生產(chǎn)與營銷中發(fā)揮愈來愈重要的作用。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 廣東電網(wǎng)公司大客戶電力負(fù)荷管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(試行)[S] .

　　[2] 廣東電網(wǎng)公司大客戶電力負(fù)荷管理系統(tǒng)通訊規(guī)約(試行)[S] .

　　[3] 廣東電網(wǎng)公司計量自動化系統(tǒng)主站技術(shù)規(guī)范書[S]. 廣東電網(wǎng)公司，2007.1.