对常德地区电量数据采集系统建设与管理的探讨

【摘要】本文首先介绍了电量采集管理系统建立的原则和要求，根据电能数据的特点，提出系统建立的原则要求；通过对各环节的分析，提出系统各环节应实现的基本功能，并据此说明系统硬件和软件配置要求。

【关键词】电量采集管理系统功能周期

中图分类号：O657.12 文献标识码：A 文章编号：

随着各地区电网规模越来越大，采用手工抄表由于时间误差大，统计准确性较低的特点显然不能适应电能管理和电能销售的现代化要求，实现电量的自动采集并实现全网管理已是一种必然趋势。由于各种厂家电量采集系统结构功能指标尚未有一个统一的标准定义。

1、系统建立的原则要求

由于电量数据是一段时间内的采样，前后数据具有关联性，因此设计系统时必须首先保证采样的绝对准确，电量采集系统建立时应遵循以下主要原则：

1．1准确性

由于电量作为购销双方电费结算的依据凭证，涉及到各自具体的经济利益，因此必须十分准确可靠，值得双方共同信赖。采集部分的各环节的精度及最终的综合误差必须严格在规定范围之内。

1．2可靠性

由于电量采集系统得到的数据最终是供电量销售系统使用。涉及电力销售的正常运转，因此必须十分稳定可靠，才能为电力的市场化运转创造优质环境，因此系统所采用的软硬件必须先进合理，必须十分强壮，必须具有一定的冗余度。

1．3安全性

系统采集的电量原始数据应不能删改，形成最终统计值的电量计算公式必须在授权给特定的操作人员的条件下才能修改。所有的修改记录应能存档，且不能删除，系统的保安措施必须可靠。不同等级的用户应具有不同层次的访问权限，系统应具有防黑客侵入的防火墙技术，异常情况时应具有报警功能。

1．4一致性

对于任何一个电量数据，在系统的所有工作站及用户终端上应完全一致，数据的刷新应同步一致，即任何时刻任何人员看某一电量只能有一个值。以保证数据的权威性。

1．5开放性

在市场化的今天，任何封闭性的系统是不符合市场规律的。因此系统的软件和硬件均应具有开放性，即所采用的规范和标准是与具体产品无关的国际通用标准，便于系统进行互连和扩展。

2、自动电量采集系统功能与设计

电量采集管理系统主要实现各用户线路使用电量、发电厂上网电量、网供电量、网损电量的自动采集、统计，并通过网络向其他用户管理系统数据，确保系统的实用化要求。

2．1 厂站系统

厂站的电量采集终端通过RS485总线抄录数据，系统能够采用完整的商用数据库，采集到的数据带时标存储，最小时间间隔1分钟；能够存储每天的电量和表底(可存储2个月以上)；能够存储每月的电量和表底(可存储1年以上)；能够存储每条分路每种时段的用电黾(可存储1个月以上)；能够存储每条分路半小时的用电量(可存储1个月以上)；终端电源异常时能够记录开始和结束时间。

2．1．1电度表

电度表是整个系统的数据源，其精度直接影响到最终的电量累计值，因此，应尽可能地采用精度高的电度表。一般来说，精度最好在0.5级～0.05级，电度表输出可以是脉冲输出或串行通信输出的任何一种。

2．1．2电量采集装置

按照不同的计费要求设定不同的积分时间周期，完成不同时段、不同费率下的积分统计，以满足主站应用程序对各种数据的需求。

由于电量与时间有着直接的联系，为确保各采集点时钟的统一性，装置应具有GPS或接受主站对时功能。支持多种传输方式：主动传送或召唤传送，通道可以是专线modem、系统电话网或局域网。

2．2主站系统功能

主站按模块化设计，模块按功能划分。主要分为以下几个部分：控制部分、数据库管理部分、前置通信部分、数据处理部分、报表处理部分、人机对话部分和其它部分。其中数据库是整个系统的核心，所有的模块都依赖数据库系统进行工作。具体功能如下：

a.为MIS系统提供接口，便于数据共享，实现局域网程序方式查询数据和打印报表，通过n浏览器查询分钟数据、小时数据、日数据和月数据等。

b.具有旁路代自动识别和旁路电能量自动加入被代线路电能量的功能，旁路电能量时标与被取代线路电能量时标做到无缝连接。可以通过接受监控系统所采集的有关开关、刀闸状态信号，或通过人工置人旁路替代操作设备对象、时间，实现旁路替代时的电量正确统计，并能正确处理线路切换期间的电量分流情况，保证数据的完整性和准确性。

c.管理和经营人员通过图形化方式，通过各厂站的一次接线图，直观地查询各种数据及相应时期比较，如电流、功率、购电量、售电量、并以曲线图进行分析。

d.系统具备对各厂站电量采集终端远方查询、管理功能，如对终端校时和参数设置。

e.对用户的Web服务器尽可能独立起来，服务器有安全防毒措施，防止病毒侵入。

f.系统能通过视图可查询终端的运行状态，监视设备(包括电量采集终端和通道)的运行工况，具有故障及错误情况的报警和记录功能，具有远程对电量计费系统的测试和诊断功能。

g.抄表数据浏览，如能对电量、失压、失流、断相等原始数据查看，能计算日、月电量并以表格和曲线方式显示。

h.失压、断相、一次接地、TA开路、TV短路等故障，能记录开始结束时间，并从其它保护或测量装置采集保护电压、电流数据估计此时用电量，并发出告警信号。

i.自动数据抄录和数据分析，自动计算各个表计电量、功率、变电站母线不平衡率、变压器损耗、变电站损耗、用户电费计算，能打印需要的各种报表。

j.电费自动催缴：可设定催缴开始条件、结束方式、录制催缴语音、自动生成催缴结果报告。

k.电费查询：连接电费数据库，自动接听电话播报用电量、电费、当月用电量等信息。

l.对计费终端传送来的电量数据进行合理性校核，对不合理数据能提示警告。

m.自动计费：根据各种峰谷电价及不同费率进行电费分类计算。并可根据计算结果从用户的银行帐号中自动划拨电费。

3、主站系统配置

由于电量采集管理系统对实时性要求不高，可放弃专用的前置机模式，采用主机管理模式，负责自动数据采集任务，以平衡整个负载。采用专用的服务器来管理数据，负责需费时且占用大量系统资源的数据处理任务。WEB服务器负责数据信息的。系统体系结构设计如图1所示。

图1电量采集管理系统主站部分设计框图

3.1采集主机

主机具有主备任务调度、双机采集、负载平衡模式，即正常情况下，两台采集主机自动分担采集任务，尽量缩短采集时间，如果其中一台采集主机发生故障，则所有已分配给故障机上的采集任务将会自动迁移到另外一台采集主机上，以保证任务完成。

3.2服务器

所有数据均保存在服务器中，服务器为其他工作站提供数据库访问接口，WEB服务器为其他系统提供基于Web浏览的数据访问服务。

3.3应用工作站

应用工作站负责向用户提供对整个系统的维护、报表、显示等功能，其中维护功能包括对服务器系统的维护以及数据的维护；报表功能提供用户制作各种数据统计报表的客户端应用，并将生成的报表数据在网上，供其他用户共享，此外，应用工作站还允许用户查询各种电量数据。

结论与建议

系统的投运实现了厂站电能量的自动采集与管理，不仅节省大量人力、物力，而且能够极大地提高生产经营管理水平和管理效率，使电力系统的科学管理跃上了一个台阶。

总之，在建立电量采集管理系统时应从系统网络化、配置标准化、功能实用化这三个目标出发，才能建立一套能适应未来电网市场化运作需求的系统。在实际建立系统时，应按照循序渐进的原则，先搭建框架，然后逐步完善。