摘要：随着电力工业体制改革的逐步深入和电力市场的初步形成，“厂网分开，竞价上网”政策的实行，电力系统行业垄断的机制被打破，发、供电交易按照市场的规则来进行，各关口电力电量及线损的计量系统的实时、准确、可靠就尤显重要，实时采集各个关口的电力电量及线损数据是保证市场正常交易的技术基础。 本文在利用公网资源--移动通讯网作为数据通道的基础上，讨论了配电网电能量采集及线损实时监测管理系统的研究与开发过程。
关键词：配电网；电能量采集；问题与对策
随着电力市场地不断发展，电力营销业务作为电力销售管理环节逐渐受到电力企业的重视，然而目前依靠人工抄表、手工录入的营销管理体现出的配置人员多，准确性差、效率低、同时抄表周期长等已经无法满足电力营销发展的要求。现有的营销管理模式限制了电力服务水平的提高，主要体现在电能量信息的采集以及通信技术不发达，数据处理以及分析方式的落后等原因，所以建立一套高效的电能量采集与监控系统对电力发展显得尤为重要。
1 电能量采集系统构成
1.1 硬件设计
地区电网电能平衡分析系统中，为满足计费和监测线损的严格要求，对采集终端的性能必须明确，它必须具有采集精度高、可靠性高、容量大、开放性好、性能价格比高、安装维护简便等基本特点。另外，由于各个采集终端安装的位置和工作环境不同，要求采集器要有抗雷击、防震动，可以有效的抗击各类干扰，确保设备运行可靠，数据准确安全。硬件设计的可靠性：模板化硬件设计:全部模板选用工业级标准，采用“AllInOne”单板工控机技术，模板接口采用PC总线标准。先进的数据存储方法:选用单片闪烁电子盘存储器，数据保存安全，掉电后可以永久保存。非易失性实时时钟:抗干扰性强，掉电后连续运行10年以上。支持通过本地RS一232接入GPS时钟。电源设计:AC220v、DC22OV自动适应，具有电源自动切换功能。冲击电压、电快速瞬变脉冲群、工频耐压等达到或超过相关标准。可靠的电话防雷、RS一485防雷技术措施。
1.2 软件系统
软件系统是整个系统的核心，该系统采用WindowsXP，主站采用嵌入式系统的Java语言作为开发工具，数据库采用SQLSERVER2005，这样从软件方面保证了系统的优越性能。可靠的系统软件平台:要采用Mircorsoft操作系统或其他嵌入式操作系统，系统成熟可靠，不但能方便增强终端功能，并能顺利的进行软件升级和功能扩充。采用模块化面向对象的软件设计:实时多任务操作，采用标准的网络接口。采用商用型数据库进行数据管理:数据管理安全可靠，既符合数据库的标准接口和操作，又能满足系统实时性的要求。具有多级数据库安全管理措施，提供冗余和备份手段及系统维护工具。具有本地和远程连接的身份确认和密码识别功能，有效防止非法用户操作设备或数据。
1.3 通信系统的设计
系统通信网是电力系统不可缺少的组成部分，是电网调度自动化和管理现代化的基础，是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段，是电力系统重要的基础设施。我们决定充分利用公网资源——移动通讯网为数据通道，通过比较GPRS、CDMA、小灵通等多种通讯模式，联通CDMA1X具有传输速率快、网络成本低、抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高等特性，能够满足无线数据传输和无线监测、监控业务的实时性、保密性和可靠性要求，资费等方面也具有较大优势，同时公网由联通维护，免除了供电公司的通道维护工作。
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1.4 总体结构
前端采用多种软硬件平台（用户可定制），配合相应的软件系统适应多种行业应用。使用CDMA1X无线公网传输数据，不需申请频点，避免了组建专用网的麻烦，不需要进行网络维护，又可以随时随地采集数据信息。数据传输过程稳定、安全、效率高、费用低。扩展性强，随着CDMA1X网的不断扩容和改善而变得越来越快。采用标准TCP/IP协议组网，通用性强。系统后端采用WEB技术，易操作、易扩充、易维护。可以实现生产、经营全面现代化的管理需求，使运营管理水平和效益得到显著地提高。
2 系统应用中存在的问题及处理措施
2.1 存在的问题
电能量采集管理系统在经过1年多的实际应用后，系统硬件基本没有出现较大的故障，目前系统已经实现与用电客户服务技术支持系统的数据共享，系统的WEB服务已经实用化，可以向各个部门进行数据共享和发布。但是系统在数据的完整采集、后台计算处理、报表发布等方面还存在以下问题。a．在执行定时抄表任务中，出现集中器没有返回数据或者丢包情况。b．档案中的集中器所接用户界面，不能批量删除用户。c．居民集抄接口上传数据有问题，台区总表和居民户数据上传中间表时无数据。在SG186系统里查不到已上传的数据。集抄系统数据在中间表有数据，不能把中间表的数据传到系统。d．在数据发布方面，主站系统的功能不能完全满足系统应用的需要。
2.2 处理措施
a．系统补采选取当天服务器工作任务较少时段进行，将统一补采定时任务的时间设置为每天的22:00。如果再次补采仍未成功，根据人工实时监测结果，进行人工补采。b．针对区档案下发接口上数据处理细节上的问题，对主站后台系统进行二次开发后，实现了功能上的完善，满足了日常工作的需要。c．为了使系统界面更加人性化，更加便于使用，对主站采集任务进行了如下设置：将监测的每日最大功率达到变压器额定容量的90%、80%、70%时，分别变更颜色为红色、蓝色和绿色，并排序；卡表欠费判据，增加根据不同用户、设定不同的超购电用电阀值，超阀值告警；每日早晨8：00前，自动完成档案更新，给出前一天所有变更的大用户、低压用户的一览表。
3 智能电能量采集系统的应用效果
智能电能量采集系统的应用实现了如下几点效果：（1）减少主观因素的损失。由于系统的投入，有效减少了人为因素造成的损失，降低线损电量，准确反映计量设备的工况。（2）提高工作效益。通过电能量系统的报警功能，工作人员可以在正常上班时间发现异常，减少计量故障时间也差错电量，可以实现减少供电局处理计量故障的周期。（3）线损降低。通过系统直观的线损反映情况工作人员直接的依据，对异常线损迅速查明，同时能以最快的速度采取相关措施解决，降低线损提高供电效益。（4）合理化管理体制。对电能量数据采集系统的应用可以能够有效避免由于表计问题与用户产生矛盾，并且能够促使电力工作人员提高规范化、信息化、标准化意识，提高管理效率。通过以上几点效果分析可以发现，智能电能量采集系统在未来的智能电网中发挥的不可或缺的地位，也是其智能配电网中具有发展潜力的研究方向。
综上所述，智能电能量采集系统是电网实行商业化运营并建立电力市场所必须具备的技术支持手段之一，对提高电网的经济效益及管理具有重要作用。本文以电能量信息采集系统设计作为研究对象，从电能量采集系统构成出发，分别从智能电能量采集终端的设计要求及其结构模型详细分析，同时对电能远抄系统现场数据传输模式、远程抄表设计方案等进行了详细分析。最后通过对小区楼房与平房散居智能电能表布置的不同进行应用分析获得智能电能量系统在实际应用中效果及优势。通过本文对智能电能量采集系统的分析，对远程智能电能量采集系统的工程建设及发展具有进一步推动意义。
参考文献
[1]吴慧平.电能量采集系统的设计与应用[D].华北电力大学,2012.
[2]金皓纯.城市配电网线损估计与检错研究[D].上海交通大学,2011.
论文作者:李昌恽
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/6
标签：电能论文; 系统论文; 数据论文; 采集系统论文; 公网论文; 电力论文; 智能论文; 《电力设备》2018年第7期论文;