電力論文發(fā)表期刊推薦《農(nóng)電管理》國(guó)內(nèi)刊號(hào)：CN：11-3778/D，國(guó)際刊號(hào)：ISSN：1672-2450，由中國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)主管，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)主辦.讀者對(duì)象為供電企業(yè)的管理人員，包括：企業(yè)管理、人力資源、電力行業(yè)政策研究、會(huì)議報(bào)道、營(yíng)銷(xiāo)與服務(wù)、人物、消息等。
　　摘要：在智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程之中，電能量采集以及管理系統(tǒng)是當(dāng)前電力企業(yè)的生產(chǎn)管理以及未來(lái)電力市場(chǎng)的技術(shù)的支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)為系統(tǒng)計(jì)算提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。我結(jié)合自己的知識(shí)以及自己的實(shí)踐，來(lái)談一下抄表項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程當(dāng)中總結(jié)出的一些經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該項(xiàng)目將來(lái)在整個(gè)電網(wǎng)中的推廣以及應(yīng)用具有重大的意義。

　　關(guān)鍵詞：智能電表,智能電網(wǎng),電能量采集

　　1概述

　　隨著科學(xué)的進(jìn)步以及智能化電網(wǎng)的建設(shè)，抄表方式也由人工抄表升級(jí)成遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表。隨著供電公司的配電網(wǎng)電能量采集以及管理系統(tǒng)建設(shè)成功，其所轄區(qū)內(nèi)高壓以及低壓系統(tǒng)的電能量的都實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)采集。

　　電能量采集系統(tǒng)在安裝范圍、通信方式、信息采集量和整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)水平上較以前有很大的提高。該系統(tǒng)既充分的利用了現(xiàn)有資源，又充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)、電子、網(wǎng)絡(luò)等的先進(jìn)技術(shù)。這讓電力生產(chǎn)及銷(xiāo)售上發(fā)生了翻天覆地的變化。

　　2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

　　2.1電能量采集系統(tǒng)中的硬件及它們功能的設(shè)計(jì)

　　電能量采集系統(tǒng)由智能電表、通訊系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)表、集中器、和主站系統(tǒng)五個(gè)部分組成。

　　2.1.1智能電表

　　系統(tǒng)采用電表主要分為電子式載波分時(shí)預(yù)付費(fèi)電能表和電子式多功能電能表�；�本能夠?qū)崿F(xiàn)瞬時(shí)的電量（包括功率、功率、電流、電壓因數(shù)等）、負(fù)荷率、峰值、正反向有無(wú)功分時(shí)電量、峰谷比等。

　　2.1.2集中器

　　集中器主要負(fù)責(zé)電能信息的采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理及執(zhí)行并轉(zhuǎn)發(fā)主臺(tái)發(fā)出的的控制的命令。下面以北京曉程集中器舉例說(shuō)明，傳輸通道是220V電力線(xiàn)，同步進(jìn)行傳輸，速率為500/1000bps。載波的技術(shù)采用了直序擴(kuò)頻（DS-SS）、半雙工通信、PSK（相移鍵控）方式。具有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：可以同頻工作，抗干擾能力強(qiáng)，便于實(shí)現(xiàn)多址通信。我們?cè)賮?lái)了解下低壓載波集中器的主要起的作用：電表數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，上行以及下行支持多種信道的傳輸，自動(dòng)抄表任務(wù)配置。

　　2.1.3網(wǎng)絡(luò)通訊

　　GPRS數(shù)據(jù)通訊業(yè)務(wù)，GPRS數(shù)據(jù)終端通過(guò)由中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接到專(zhuān)用的私網(wǎng)APN通道并且加裝了安全防火墻；主站與終端進(jìn)行加密通訊，確保數(shù)據(jù)的安全可靠性。

　　某些供電企業(yè)現(xiàn)在采用了集中器與載波電能表相互連通的方式，上行的通道選擇使用GPRS從而方便事件主動(dòng)上報(bào)，與此同時(shí)在系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中充分的利用了已有負(fù)荷管理系統(tǒng)的主站軟見(jiàn)以及硬件資源，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的全部的功能。

　　2.1.4主站建設(shè)

　　主站由數(shù)據(jù)服務(wù)器和前置機(jī)構(gòu)成，數(shù)據(jù)庫(kù)則儲(chǔ)存電量數(shù)據(jù)，前置機(jī)分配和執(zhí)行各種任務(wù)。系統(tǒng)和局域網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器連接并且用防火墻保護(hù)，數(shù)據(jù)的安全性大大提高。我們對(duì)系統(tǒng)信息重新優(yōu)化的基礎(chǔ)之上，并且通過(guò)SG186系統(tǒng)的有效整合，組建了以點(diǎn)能量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心；在數(shù)據(jù)的平臺(tái)上通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的挖掘和處理，實(shí)現(xiàn)用電檢查、電能量管理、防竊電、營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化技術(shù)支持、營(yíng)銷(xiāo)決策技術(shù)支持等功能；以WEB方式相關(guān)應(yīng)用和進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)布，并為其他系統(tǒng)提供互聯(lián)接口。

　　2.2電能量采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及其功能

　　目前一些企業(yè)選用科陸公司的CL7100型采集系統(tǒng)來(lái)作為主站的應(yīng)用軟件，該軟件數(shù)據(jù)庫(kù)的載體為Oracle10，按照預(yù)先定義的庫(kù)、權(quán)限配置和表結(jié)構(gòu)定義，各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)雙向交換。下面我們了解下中間數(shù)據(jù)庫(kù)方式的接口：

　　將WebService技術(shù)應(yīng)用于采集與應(yīng)用平臺(tái)，該技術(shù)是應(yīng)用程序通過(guò)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)以及因特網(wǎng)發(fā)布并利用軟件服務(wù)的一種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制，在互聯(lián)網(wǎng)上通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)的信息格式和XML協(xié)議從而提供應(yīng)用服務(wù)。WebService的用戶(hù)，客戶(hù)程序采用UDDI協(xié)議從而發(fā)現(xiàn)服務(wù)器上應(yīng)用程序發(fā)布的WebService；使用WSDL語(yǔ)言從而確定服務(wù)接口的定義。電能信息采集系統(tǒng)根據(jù)要求，下發(fā)任務(wù)到各平臺(tái)，然后各平臺(tái)進(jìn)行任務(wù)，并反饋數(shù)據(jù)回到系統(tǒng)。

　　目前，通過(guò)使用CL7100采集系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了以下功能：

　　一、中心控制

　　系統(tǒng)中心控制軟件主要的功能有：告警配置、負(fù)荷控制、檔案管理、終端配置、群組操作、日志管理、采集任務(wù)分配、數(shù)據(jù)召測(cè)、權(quán)限管理等。

　　二、WEB瀏覽功能

　　WEB瀏覽功能主要包括：線(xiàn)損數(shù)據(jù)查詢(xún)、事件數(shù)據(jù)報(bào)告、全局?jǐn)?shù)據(jù)查詢(xún)、報(bào)表、系統(tǒng)工況等功能。

　　三、系統(tǒng)應(yīng)用

　　主站系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和處理功能已經(jīng)應(yīng)用到以下幾個(gè)方面：系統(tǒng)存在的問(wèn)題及解決方法；需求側(cè)管理決策輔助分析功能；系統(tǒng)通信功能；大客戶(hù)負(fù)荷管理功能；電量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與計(jì)算功能；與外部計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)接口功能；Web信息發(fā)布功能；四分線(xiàn)損統(tǒng)計(jì)分析功能；低壓抄表處理功能；計(jì)量設(shè)備檔案管理；數(shù)據(jù)采集與處理功能。

　　3.1存在的主要問(wèn)題

　　電能量采集系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，運(yùn)行情況良好，硬件方面基本沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)大問(wèn)題。目前，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)用電客戶(hù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共享，通過(guò)web，格局各部門(mén)都能進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)和共享。但是系統(tǒng)在后臺(tái)計(jì)算處理、數(shù)據(jù)的完整采集以及報(bào)表發(fā)布這些方面還有需要完善。各供電企業(yè)在電能量采集系統(tǒng)使用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：定期抄表時(shí),集中器沒(méi)有返回?cái)?shù)據(jù)；還有一些細(xì)節(jié)問(wèn)題：在檔案中的集中器所接的用戶(hù)界面，不可以批量刪除用戶(hù)；有些居民集抄接口有問(wèn)題，總表和居民用戶(hù)數(shù)據(jù)的中間表無(wú)數(shù)據(jù)。在SG186系統(tǒng)中查不到上傳的數(shù)據(jù)信息。集抄系統(tǒng)數(shù)據(jù)在中間表上有數(shù)據(jù)，但是不能把中間表上數(shù)據(jù)傳到系統(tǒng)中來(lái)；數(shù)據(jù)發(fā)布這方面，主站系統(tǒng)的功能，不能夠完全的滿(mǎn)足系統(tǒng)應(yīng)用的需要。

　　3.2解決措施

　　我們應(yīng)致力于讓主站系統(tǒng)在任務(wù)設(shè)置、數(shù)據(jù)補(bǔ)采等方面有更高效率，從而滿(mǎn)足數(shù)據(jù)量大的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)人員的研究和分析，提出以下幾點(diǎn)解決方案：

　　3.2.1針對(duì)抄表過(guò)程中，丟包或數(shù)據(jù)不返回現(xiàn)象，因?yàn)槟壳凹�中器中的�?shù)據(jù)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表傳遞的，而且網(wǎng)絡(luò)表對(duì)命令的處理都具有串行性，電量采集系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)的時(shí)候一般是先收集網(wǎng)絡(luò)表本身的數(shù)據(jù)再采集集中器上的數(shù)據(jù)，在采集網(wǎng)絡(luò)表的數(shù)據(jù)所耗時(shí)間和采集的數(shù)據(jù)項(xiàng)的多少有關(guān)，采集的數(shù)據(jù)項(xiàng)越多，同網(wǎng)絡(luò)表交互次的數(shù)越多，所耗時(shí)間也就越長(zhǎng)（一次交互假設(shè)用10－20秒）。采集集中器上數(shù)據(jù)時(shí)，因?yàn)榧�中器中本身的電表�?shù)較多（假設(shè)有2000戶(hù)），打包的采集日電量數(shù)據(jù)以及卡表數(shù)據(jù)為一次20塊，那么這樣采集集中器中數(shù)據(jù)就需要和集中器交互2000/20×2＝200次，耗時(shí)200×10＝2000秒到200×20＝4000秒。采集集中器會(huì)可能因耗時(shí)較長(zhǎng)從而導(dǎo)致某些時(shí)間點(diǎn)上的網(wǎng)絡(luò)表實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)不能得到采集。如果集中器不回復(fù)就馬上進(jìn)行再次重試，否則會(huì)導(dǎo)致采集的時(shí)間更長(zhǎng)，因此會(huì)導(dǎo)致更多的網(wǎng)絡(luò)表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)得不到采集。也有可能在采集過(guò)程中因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)表轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)數(shù)據(jù)出錯(cuò)、集中器采集數(shù)據(jù)過(guò)慢、網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題等原因從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集失敗。

　　基于以上種種原因，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)天進(jìn)行采補(bǔ)數(shù)據(jù)，主站應(yīng)將統(tǒng)一補(bǔ)采任務(wù)設(shè)定在每天的22點(diǎn)進(jìn)行。因?yàn)樵摃r(shí)段服務(wù)器工作任務(wù)相對(duì)其他時(shí)段較少，從而容易實(shí)現(xiàn)補(bǔ)采。至于一些出現(xiàn)采用相隔長(zhǎng)時(shí)間的方式進(jìn)行再次補(bǔ)采，但還是沒(méi)有采集到，那就可能是因?yàn)槎〞r(shí)任務(wù)程序當(dāng)天重起過(guò)。

　　3.2.2對(duì)于區(qū)檔案下發(fā)接口上的一些處理細(xì)節(jié)的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)技術(shù)人員二次研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了日常工作的基本要求。

　　3.2.3對(duì)于在數(shù)據(jù)發(fā)布這方面，主站的功能不能完全滿(mǎn)足系統(tǒng)的需要。為了讓系統(tǒng)界面更加人性化，更加便于任務(wù)的進(jìn)行，做如下設(shè)置：

　　A將監(jiān)測(cè)的每日的最大功率達(dá)到變壓器的額定容量的90%、80％、70％的時(shí)候，分別變更顏色為紅色、藍(lán)色、和綠色，并進(jìn)行排序。

　　B卡表欠費(fèi)的判據(jù)，根據(jù)不同用戶(hù)，設(shè)定不同的超購(gòu)電用電閥值，超過(guò)閥值告警。

　　C每天早上8：00前，檔案自動(dòng)完成更新，顯示出前一天所有變更的大用戶(hù)和低壓用戶(hù)的一覽表。

　　4處理效果

　　我們?cè)诮鉀Q了上述的一系列的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題以后，整個(gè)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的處理過(guò)程顯得更加合理，數(shù)據(jù)采集和處理過(guò)程也更為高效和準(zhǔn)確。隨著電能量采集系統(tǒng)的不斷升級(jí)，也大大地提高了電網(wǎng)管理的水平，要想使該系統(tǒng)充分發(fā)揮其作用還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)電能量采集系統(tǒng)的管理之中各部門(mén)的密切配合，加強(qiáng)各系統(tǒng)之間的協(xié)作，為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)計(jì)量點(diǎn)和計(jì)算線(xiàn)損以及臺(tái)區(qū)線(xiàn)公用臺(tái)變的電能量的數(shù)據(jù)采集奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，讓電能量采集系統(tǒng)更好的為電網(wǎng)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和電力生產(chǎn)管理提供更好的技術(shù)支持。

　　參考書(shū)目

　　1.[楊忠良,2002]楊忠良，吳文傳，張伯明等.基于應(yīng)用層數(shù)據(jù)模式的電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)，繼電器，2002（11）:19～23.

　　2.[孫際明等，1997]孫際明，孔澤明，張小水，一種電能計(jì)量管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì).電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1997，21(12)

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