研究电能采集及其自动化系统

[摘 要]随着时代的发展，电能采集的自动化系统在电力行业中的运用越来越广泛，给电能的采集工作带来了很大的影响。电能采集的自动化系统由硬件与软件两种架构组成，这个系统包括了全国所有电力计量点的信息管理、电量采集和监控，是集系统控制与管理结合起来的综合电力控制系统，能够在技术上指导供电企业稳定、科学及有序的进行供电，有效的保障供电的稳定性和可靠性，以满足市场营运的需求。本文主要就电能采集及其自动化系统进行研究分析，并对其结构和组成进行具体阐述。

[关键词]电能采集；自动化系统；研究

中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0211-01

1.前言

传统电能的采集方法，在技术上需要消耗大量的人力、财力和物力，在实际的工作中非常的不方便，采集到数据也缺乏相对的准确性，因此，才造成了电能采集自动化的出现，并在电力行业得到了广泛的应用。电能采集的自动化系统能对点与点之间的数据进行收集和计量管理，大幅度的提高了电能的核算分析效率，且利用其系统独特的稳定、有效以及多样，让电能计量人员的管理工作可以更加顺利的进行。

2.概述电能采集的自动化系统

2.1 电能采集的自动化系统的定义

电能采集自动化系统是推动我国各个大型电力企业走向市场的重要条件，在电网行业化的管理和运行中得到了广泛的运用。电能采集自动化系统能够实现电能自动采集、自动计量核算及自动运输的一体化，其中电能自动采集系统能够将电能表、主站系统、电能采集端及各部分对应的辅设备功能结合起来，将终端通信与电能主站的采集进行自动化。还有少部分较为复杂的电能采集自动化系统，结合了远程抄表终端、主站系统以及电能表，可以让配电网的用户自动化获取和分析发、输、配电的能量，并自动进行计费。

2.2 电能采集的自动化系统的组成结构

2.2.1 硬件架构

在电能采集自动化系统中，硬件的结构直接影响着其性能。因此，在设计自动化系统的硬件架构时，要将交换机和设备连接起来，以此达到连接数据库和系统管理的目的。在电能采集自动化系统中，交换机主要是运用其具备的性能转换功能，利用不同方式来获取、交流及传送相关的数据信息，让系统的稳定性、多功能性得到进一步的提高，而数据库系统则用来储存和分析运算获取的数据。另外，相关人员可以进一步的改造系统架构的结构，如先将虚拟服务器系统引进，放入电能主站中，以此方法来获取电能数据，采集到的数据会更广泛，数据信息存储的安全性也相对更高，可以让系统运行的更稳定，实现了对自动化系统的优化。

2.2.2 软件架构

电能采集系统具有部署相对分散、数据信息的获取面较广、共享及采集点众多的特点。因此，多采用分层设计方式来进行电能采集的软件架构设计：①终端设备层：在电能采集系统中终端设备层是由低压用户、大客户、变电站、发电站及公用配电变压器等的采集数据终端构成的，以此获取电表的状态信息和点电能。②通信服务层：终端服务层是利用通信设备和通信网络接入的方式，采集主站运营中来往的通信信息，能够同时对通信网络和通信接入设备进行使用。③数据采集层：电能采集系统中的数据采集层，能在主站和采集终端之间进行信息传输，再依据相关通信的规则，对信息数据进行解析并处理。④业务处理层：业务处理层主要是对电能量进行计量遥测、负荷管理、配置监控及低压抄表的业务管理，其组成部分有数据访问层、业务逻辑层和表示层。⑤数据交互层：在数据采集系统中，数据的交互层主要是对数据进行转换与存储，以获得更综合全面的数据，并将数据和其他系统的数据进行交换。⑥综合应用层：综合应用层是对获取的数据进行集成和相应的处理，分析线损、浏览查询Web 、分析决策、分析需求等。

2.3 电能采集的自动化系统的优点

电能采集自动化系统打破了传统人工进行抄录与核算的方式，以自动化原理和设备作为支撑点，实现了计量管理和点对点的数据收集，大幅度的提高了电能核算的分析效率。并且，在电能自动化系统设计的过程中，系统的功能具有稳定、有效及多样性，极大的方便了电能计量人员的工作管理，满足了现代电能计量消费的需求。

3.分析电能采集和自动化系统

3.1 分析主站系统

电力系统的关健是主站系统，是管理部门科学计量电能的核心，也是对电能进行瞬时、真实及合理性统计分配的基础。在实际的工作中，有许多因素会对配电网造成影响，让电力出现含线损和网损问题。对主站系统进行研究， 应从预订出发，对销售、购电量等各个环节深入进行， 利用电网经济提供的自动化工具作为运行的基础，综合评估用电的用户和用电的目的。主站系统的主要目的是让电力营销管理系统实现自动化，让电力系统向市场运营的方向转化，细化电网产生的经营工作，独立电能的计量统计，以创造出新型、科学的电能管理系统。

3.2 分析总体目标

①电能采集系统的功能主要是对电量进行测量和控制管理，直接关系着电力企业与用户的利益，因此，电量系统需要有适当的抗电量干扰能力， 以降低测量的误差。在使用电能采集系统时，要让采集数据的完整、准确性得到保障，且与当前的计量管理标准和技术规范相符， 以保障整个工作的科学、合理化。②电能用户贯穿和连接着电能消费的整个过程，而电能系统计量装置是一种递增模式， 从而复杂了电能的计量和传输工作，尤其是对电能进行结算时，由于工作流程中有很大的缺陷存在，严重的影响了数据的完整性。因此，在日常的工作中相关的人员应该利用计量表和中断处理器来对问题进行综合处理， 以确保数据的完整和准确性。

3.3 分析电能采集自动化系统的应用

3.3.1软件系统的设计

在对电能采集系统中软件系统进行设计时，需要在自动化系统构建前，运用相应的软件对信息计量进行电子表格系统的设计，之后再运用数据库软件对信息的管理系统进行设计， 让各软件之间进行信息交流和传输，以达到对电能采集信息进行电脑控制的目的，让信息采集与核算分析系统实现一体化管理。一般情况下，当采集到的电能信息被系统采集软件自动存储到数据库后，系统中的信息核算分析软件就会自动的对数据进行分析核算，并将分析的结果反馈给数据库，让采集的前端系统依据得到的结果对电能采集的目标进行调整， 以确保自动化电能采集数据分析的准确性。

3.3.2采集软件的应用流程设计

在电能采集自动化系统的采集软件中，各个计量电能表的采集终端都配有相应的总线地址， 并在每条总线上对能够自动控制的电能表数据量进行固定。因此，在设计采集软件时，一般会用编号来表示这些能自动控制的电能表，这样电表的表码会在采集终端中不停的循环，然后将采集数据时用的地址编入缓存区中， 利用主站的采集程序在固定的时间间隔内，让线路终端对采集的各个地址在缓存区内对数据的二进制编码进行传输。

4.结束语

总之，电能采集及其自动化系统以电力行业得到了广泛的应用，电能采集的自动化系统，实现了对远程数据信息的采集、传送及终端分析，在很大的程度上提升了数据完整、准确性，极大的推动了电力行业的发展。

参考文献

[1] 林玉国.关于电能采集和自动化系统研究[J].科技创业家，2014，9（7）：113.

[2] 王野.探讨电能采集及其自动化系统[J].通讯世界，2014，15（6）：79-80.