摘要：本文首先介绍了电能量数据实时采集的系统；其次分析电能量数据采集通道的解决方案；最后探讨了主站前置机的通道接入方案，仅供交流使用。
关键词：电能量；数据实时采集；研究
0前言
传统的人工抄表方式获得电量数据，具有线损统计不准、投入成本较大、不能及时发现计量故障和难以准确掌握用户用电各项指标的缺陷，而电能量数据实现实时采集，提高了为民服务的质量。在适合我国国情的基础上，构建构建和应用电能量远程采集系统就显得非常重要，它能够有效提高电能管理自动化水平，促使电力营销工作迈入新的台阶。
1、远程电能量采集系统的概述
1.1远程电能量采集系统的简介
远程电能量采集系统是集电能表计、电能量数据采集终端、通信网络、主站系统于一体，全面实现电能量数据采集、计算、统计分析等功能的自动化系统。远程电能量采集系统依靠先进的网络技术、数据库技术、存储技术、Web技术和面向对象技术，对所辖变电站、电厂、考核及计量关口电能量数据进行完整、准确、及时、同步的采集，同时进行电能量数据的各种统计、计算和分析，实现电能量数据的各种应用和分析，以提供从层次化、流程化的数据管理、应用和考核机制。
1.2远程电能量采集系统的通信方式
（1）光纤通信。光纤通信具有传输频带极宽、通信容量很大、损耗极低、传输距离远和传输质量高的优势，因此已经成为目前电力系统的主流通信方式；（2）电力线载波通信。电力线载波通信主要是利用现有的电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术；（3）RS-485总线通信。RS-485总线通信具有少结点、短距离、可规范布线的优势；（4）无线公网通信。无线公网通信是指移动运营商所提供的公共网络方式（CDMA/GPRS/3G等）；（5）无线微波通信。无线微波通信是在某个频点上以散射通信方式进行无线通信，具有通信容量大、通信距离元和传输频带宽的优势。
1.3远程电能量采集系统的问题分析
远程电能量采集系统中涉及到的设备独立建设，这其中包含的厂家众多，使得系统所采集到的数据难以顺畅地交换和共享；系统主站有集中式运行和管理、分布式运行和管理、分布式运行和集中式管理这三种模式，每种模式的适用范围和优缺点不同，并且需要特定的数据安全管理方案；系统投入运行前会进行小规模试运行，因此通常是根据用户的需要来进行功能和业务流程的设计，难以进行大规模的推广；系统主站的操作系统多且复杂，相互间不兼容，使得系统的维护和升级比较困难。
2.电能量数据采集通道的解决方案
有多种方法能够实现电能量数据的实时采集，比如专用通道的解决方法，这种方法实时性特别强，能够应用在对电能量数据采集要求特别高的场所，但是其成本过高；除此之外，还可以选择共用远动通道的方法，这种方法能够节约投资以及运行成本，完全可以尝试着使用。
2.1专用通道
这种解决方案主要是专用通道和供电企业中厂站端中的采集装置进行衔接，进而完成电能量的数据采集工作。该种解决方案最大优势就是实时性强，而且因其实时性高，因此能够在要求非常高的场合来使用。我国某大型电厂，使用的就这种专用通道方法，不仅解决了传统的电能量采集的麻烦，结算的也不是十分复杂，该种方法可以将统计、记录以及相关的结算进行有机结合。但是专用通道方案虽然应用效果非常好，但是需要花费大量的成本，而且对维护的要求非常高，再加之，还需要设计很多种专用的数据采集端口，如果系统需要多个通道，还需要安装前置机。因此在选择专门通道的方案之前，应该做好相关的准备工作。
2.2共用远动通道
在调度中心，各个系统中存在着多个计量关口，这种关口几乎都具备远动通道的功能，完全可以实现共用，这样不仅节省大量的投资，同时运行费用也能够得到有效的控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该种解决方案的优势主要体现在以下两方面：
一是远动装置具备含电能量的作用，现代世界各国几乎都使用了微机远动装置，其能够遥测电能量，主要是以脉冲的形式进入到该装置中，这样无论是电能量数据，还是其他形式的数据都能够及时的传送到主站中。从技术角度来讲，远动装置还应该具备采集电能量的功能，可以实现电能量的实时传送，但是需要做好的是管理工作。因为电能量是长时间累积的一个过程，因此设备在运行过程中，不能随意停止。但是远动装置的应用，必须要对其进行检查或者扩容，因此不可避免的会中断工作，为了保证数据一致，在检查结束之后，人工应该设置相关数据，能够保证电能表两者之间读书相同，不会出现误差。
二是专用电能量采集装置与远动装置共用通道为满足生产管理和电网调度的需求，可以采用远动设备实时采集传送电能量数据，但是采用独立的电能量数据采集装置，与远动装置相互独立，这样便于管理，也更能满足各方用户独立监管的要求。该装置除了可提供通信接口连接专用通道和拨号通道外，还可以提供通信接口与远动装置通信口并接，共用远动通道向主站传送数据，以满足调度中心的实时要求。
3.主站前置机的通道接入方案
某市电网调度自动化系统采用电力自动化研究院研制的SD―6000系统。为了取得高的运行率和可靠性，前置部分采用冗余结构。电能量采集备有电话拨号方式作为备用通道。接入前置机的通道有2种：点对点的远动实时通道和电话拨号通道。电能量数据采集以前者为主，后者为辅。前置机利用远动通道与远动装置通信，采集远动数据和对厂站进行控制的同时，按设定的周期插入电能量采集的有关命令：
3.1查询电能量采集装置内部状态
该命令可获得电能量采集装置的内部配置情况和运行状态。如容量配置、交直流供电电源状态、故障信息、事件记录、实时时钟以及软件版本等。
3.2时间同步
采集装置可以利用站端GPS同步，也可以由主站同步。采用后者时，主站以设定的同步周期，对采集装置进行周期性同步；同时，采集装置在返回的数据帧中，除带有数据抄录日期、时间外，还在帧末附上当前实时时间。
3.3索取电能量数据
索取电能量数据有多种命令供选择：“读冻结电量”、“读当前电量”、“读某电量某段时间历史数据”、“读若干电量某时刻数据”或“总查询”命令等。前置机通常可以用“读若干电量某时刻数据”或“总查询”命令向采集装置索取数据。前者读取一帧特定日期、时间的若干电能表读数；后者读取从某一时刻开始相隔规定时间（步长）的若干帧数据。当实时通道中断，用拨号通道采集数据时，常用“总查询”命令可以获得较快的速度。前置机对“最近成功采集电量时间”每分钟进行一次检查，与当前时间相比较，若差值达到或超过规定步长，则在远动信息序列中插入电能量查询命令。
3.4补采电能量数据
前置机对“最近成功采集电量时间”每分钟进行一次检查，与当前时间相比较，若差值超过规定的若干倍步长（因远动通道故障引起），除了实时通道恢复后予以补采电能量外，同时启动电话通道用“总查询”命令补采电能量，直到到达当前该采集的时间点为止。
4.结语
随着电力行业市场化的深入及信息化的需求向深层次开展，远程电能量实时采集工作显得尤为重要，它将直接关系到电力企业的经济效益和管理效益。我国对电能量采集系统的研究起步较晚，目前的研究水平还较低，使得很多电力企业难以准确掌握各种电力用户的用电信息，从而导致电能利用率一直难以得到大幅提高，电力的供需矛盾日益紧张，因此对电能量采集系统展开研究势在必行。
参考文献：
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[4]邢金峰，习新魁，吴晓云.电能量计费系统常见故障原因分析及处理措施[J].河北电力技术，2010（01）.
论文作者:王迪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
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