E语言在电能量计量系统互联中的设计与应用

摘 要：为满足电能量计量系统领域日益增长的扩展性、互联性需求，本文提出了一种基于E语言的电能量计量系统互联的结构模型，阐述了该方案下各类模型数据传输及相关功能模块的设计与实现。介绍了基于该平台的计量参数模型同步机制；数据传输处理进程；以及电能量计量相关业务的具体功能实现。该系统已经在浙江省电力公司及下属各地市公司的电能量计量系统互联工程中投入现场运行。

关键词：E语言 电能量计量系统（TMR） 系统互联 参数同步 数据处理

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0023-01

电能量计量计费系统（TMR）是电网间电能结算的重要系统，是电力走向市场的重要技术保障[1]。为保证电力市场安全稳定运行的要求，提高系统的防灾抗灾能力，迫切需要建立更加健全完善的电能量计量计费系统。TMR系统互联就是在这种背景下提出的[2，3]。

浙江省电力公司所属各地区相继完成了电能量采集系统的建设，并进入了实用化运行，与此同时，各县级电能量采集计量系统也不断投入运行，并在生产中发挥了一定的作用。伴随着电能量计量系统领域日益增长的扩展性、互联性需求，浙江省电力公司同各地市公司、地市公司同所属各县级公司的互联需求日益紧迫。

1 功能需求

1.1 现状及问题分析

目前电能量计量系统的互联还存在许多问题，主要表现在以下三个方面。

一是相关应用系统由于缺少总体设计和统一规范，造成系统间数据流向不合理、通信接口复杂、难于方便地实现网络模型参数和数据的交换与共享，造成系统资源的浪费。

二是各应用系统的数据分散、网络模型参数得不到共享，增加了系统参数和数据维护的难度，制约了调度系统信息化水平的进一步提高。

三是TMR系统设备种类繁多，因各系统建设时，并未进行完备的统一考虑，省地县系统硬软件重复配置，彼此之间资源得不到共享和充分利用，若新增系统间应用或系统扩充、升级改造都比较困难。

1.2 系统互联的建设原则

（1）模型共享和互联。（2）目的端免维护。（3）可扩展性。（4）适用范围广。（5）接口网络简化。

2 系统架构设计

2.1 TMR系统互联的结构模型

完整的电能量计量系统（TMR）包括电能计量装置，电能远方终端和主站系统，及相应的拨号、专线和网络通道等[4]。一般而言，电能量计量系统的互联都是针对主站系统而言。电能量计量系统互联的设计必须遵循一致性、完整性和免维护性原则。一致性指系统的工作模型和参数一致；完整性指系统必须具备完备的拓扑模型及相应功能；免维护性则是指系统能自动、有效梳理并处理各类模型及数据，从而达到减轻用户负担的目的。

2.2 平台功能模块设计

2.2.1 传输规范

为规范数据接入，按照“业务驱动、技术实现”的方针编制相关规范。

（1）网络连接：上下级电能量采集系统接口双方通过调度数据网连接。（2）通信格式：采用E语言文本进行数据交换，具体格式请参见附件。（3）文件传输：通过纵向数据传输平台进行文件交换。（4）传输方式：源端自动定时发送、源端变化随机发送、目的端人工召唤等三种方式，以满足不同情况下数据同步的可靠性及完整性等要求。

2.2.2 源端的设计

源端的任务为根据模型信息对照表，把需转发的模型参数配置完备，使省调模型信息与地调模型信息挂钩。除具备数据按任务正常发送功能外，源端还应具备自动发送更新数据功能。底码数据、统计数据、分时数据、CT/PT文件生成，传输。

2.2.3 目的端的设计

目的端的任务为把需转发的数据整理为标准格式，分类发送给各个地区。目的端是免维护的，地区正常转发数据及因业务变动引发的数据变化，都将自动维护至系统中。且目的端具备数据召唤功能。

2.2.4 功能界面设计

源端界面要求：（1）源端界面功能需包括模型信息关联、数据自动发送配置、数据手动发送配置、并支持跨天的电量数据发送，默认电量数据按日进行分包转发。（2）源端还需支持跨天召唤，支持特定日期的数据召唤功能。（3）要求对源系统中所有厂站、电表进行是否转发的设置，用户可方便设置哪些量进行转发。（4）源端负责数据转发完整性的检查。

目的端界面要求：（5）目的端需提供灵活的人机界面，方便用户进行接收文件及数据的监控、处理。并需支持手动的跨天数据人工召唤。（6）对上述需要人机界面进行人工操作的情况，要求人机界面设计尽量灵活，能方便进行相关设置，操作简单，容易上手。（7）目的端不对数据完整性进行检查。

3 系统实现

基于上述系统架构设计，省地县三级系统通过E语言模型进行彼此间的信息比对、交互。通过E语言文件作为传输交互介质，首先实现系统间的模型对照，在此基础上，再进行数据之间的交互，最后考虑到因电能量采集业务变化而引起的数据变化、更替（如：更换电表、换CT等），随时将变化的电量补充传输，使系统交互更加实时有效。

上下级电能量采集系统接口双方通过网关机以三、四级网进行连接，根据数据交互的方向可分别定义为源端、目的端，同一台网关机可同时为源端和目的端。

源端应用程序部署：安装电量模型文件生成、文件发送以及对目的端信息召唤文件的接收解析。应用程序生成相应的模型信息文件、数据文件和业务文件，通过TCP/IP协议，经文件发送程序发送至目的端。

目的端应用程序部署：安装解析程序，解析接收到的源端数据文件，并写入数据库；也可以自动或人工检索残缺数据，自动或人工发出数据召唤请求。

4 结语

浙江省电力公司电能量计量系统工程自投运以来，系统运行稳定，互联系统的电量历史数据和统计数据保持了高度一致性。互联系统间的大多数模型参数只需一次维护，减轻了自动化维护人员的工作量，提高了工作效率。FAT功能测试显示，系统在免维护方面表现良好，并能提供多种处理数据的形式作为备用。为异构的TMR系统互联，提供了一种新思路。该项目在浙江省电力公司的电能量计量系统工程应用取得了比较好的效果，得到了用户的认可。

参考文献

[1] 于尔铿，韩放，谢开，等.电力市场[M].北京：中国电力出版社，1998.

[2] 王首顶.电力调度自动化系统中多级冗余工作模式研究[J].江苏电机工程，2006，25（4）：27-29.

[3] 闵涛，金午桥，余仲明.电能量计量系统接入方案及功能实施[J].电网技术，2003，59（8）：59-63.

[4] 闵涛，严小文，李捷，等.基于J2EE架构的新一代电能量计量系统[J].电力系统自动化，2003，27（22）：85-88.