姚志軍 王天鎖 河北邢臺(tái)供電公司 (054001)
邢臺(tái)市位于河北省南部,轄兩區(qū)十五縣和兩個(gè)縣級(jí)市。邢臺(tái)已形成電力、機(jī)械、輕工、紡織、造紙、食品等七大支柱型企業(yè)。世界最大的羊絨基地--清河縣,亞洲最大的治金機(jī)柑軋輥生產(chǎn)企業(yè)--邢機(jī)公司,華北最大的板材工業(yè)區(qū)--邢臺(tái)縣,綜合評(píng)價(jià)全國(guó)500家最優(yōu)企業(yè)之一--邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán),全國(guó)500最佳經(jīng)濟(jì)效益企業(yè)之一--邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司,全國(guó)500最佳經(jīng)濟(jì)效益企業(yè)之一--河北晶牛集團(tuán)。全國(guó)三大方便面基地之一--華龍方便面集團(tuán),另有頗具規(guī)模的汽摩配件基地、再生硬質(zhì)合金基地、自行車零配件基地、軸承基地、藥用棗仁基地、再生玻璃基地等。
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)電力的發(fā)展,邢臺(tái)供電公司是國(guó)家大型一檔供電企業(yè),在河北電網(wǎng)擔(dān)負(fù)?quot;南電北送,西電東送"的電力傳輸和邢臺(tái)市區(qū)及所轄17個(gè)縣(市)的供電任務(wù)。直接管轄的110kV和220kV輸電線路1970km,220kV變電站10座,110kV變電站50座,變電總?cè)萘?830MVA。邢臺(tái)市區(qū)10kV配電線路685km,配電變壓器663臺(tái),容量140MVA。
1 電量采集在邢臺(tái)的發(fā)展歷程
1998年以前,邢臺(tái)地區(qū)電能量采集主要依靠抄表員人工抄表,一般每日或月電費(fèi)結(jié)算日進(jìn)行手工抄錄計(jì)量表計(jì)的讀數(shù),然后上報(bào)給用電部門和計(jì)劃部門的線損分析員,并根據(jù)抄錄的電度數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的電量統(tǒng)計(jì)、電費(fèi)計(jì)算及線損分析考核計(jì)算。傳統(tǒng)的手工抄表方式,依賴于抄表員工作特性和工作方式,還會(huì)受外界環(huán)境的影響,因此很難得到兼顧準(zhǔn)確、準(zhǔn)時(shí)、同時(shí)三種特性的電量數(shù)據(jù)。
根據(jù)1996年原電力工業(yè)部頒發(fā)的《電力工業(yè)信息化九五計(jì)劃與2010年建設(shè)綱要》,電力工業(yè)信息化的指導(dǎo)思想是:加速實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)信息化,推動(dòng)電力工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)由粗放型向集約型方向轉(zhuǎn)變。以經(jīng)濟(jì)效益為中心,運(yùn)用現(xiàn)代化手段為電力工業(yè)從規(guī)劃、建設(shè)、生產(chǎn)、交換到消費(fèi)等全過(guò)程的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),為電力工業(yè)的科學(xué)決策提供服務(wù)。以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,適應(yīng)電力工業(yè)體制改革的需要,逐步為完善和發(fā)展中國(guó)電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制提供必要的技術(shù)基礎(chǔ)。
電力企業(yè)信息化包括生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和管理信息化。實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化第一步要實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化,通過(guò)采集在線生產(chǎn)信息,并進(jìn)行自動(dòng)控制與處理,比如電力企業(yè)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)等。生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)可以顯著提高生產(chǎn)效率,減少生產(chǎn)失誤,減少工作人員,提高生產(chǎn)質(zhì)量和數(shù)量,從而提高經(jīng)濟(jì)效益。第二步是實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理信息化,該系統(tǒng)一般在企業(yè)組建運(yùn)行一段時(shí)間、生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行、管理體制基本穩(wěn)定的情況下開(kāi)始實(shí)施。管理信息化是企業(yè)內(nèi)部的信息系統(tǒng),其信息直接由在線信息采集系統(tǒng)或生產(chǎn)系統(tǒng)獲得,主要內(nèi)容應(yīng)包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理、共享信息查詢、領(lǐng)導(dǎo)輔助決策、辦公自動(dòng)化、Internet使用等功能。企業(yè)信息化有利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)方式從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,有利于建立資源優(yōu)化配置的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行體制,有利于調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大作業(yè)空間、降低資源消耗、加速資金周轉(zhuǎn)、引發(fā)人員的行為變革和思想革命、開(kāi)拓市場(chǎng),提高經(jīng)濟(jì)效益。
隨著用電管理水平的不斷提高,改變以往陳舊的人工抄表方式迫在眉睫,實(shí)現(xiàn)抄表自動(dòng)化取代人工抄表,從根本上解決抄表不到位、估抄、誤抄、漏抄等現(xiàn)象以及抄表數(shù)據(jù)不準(zhǔn)時(shí)、不同時(shí)、不準(zhǔn)確等問(wèn)題?朔私y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)慢、報(bào)表周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。為了解決這些問(wèn)題于1998年提出了實(shí)現(xiàn)變電站遠(yuǎn)抄自動(dòng)化、改變和加強(qiáng)電量統(tǒng)計(jì)和線損分析的實(shí)時(shí)性及準(zhǔn)確性的設(shè)想,并決定與國(guó)內(nèi)知名生產(chǎn)廠商合作著手實(shí)施這一改革計(jì)劃。安裝了第一代遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng),通過(guò)安裝于廠站計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集器讀取電能表的脈沖信號(hào),把電網(wǎng)中各個(gè)分散計(jì)量點(diǎn)的電量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的記錄下來(lái),通過(guò)局內(nèi)電話網(wǎng),定時(shí)、自動(dòng)的將電量數(shù)據(jù)傳送到主控中心計(jì)算機(jī),再經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,生成局內(nèi)用電管理部門所需的各種報(bào)表和曲線。該系統(tǒng)可有效的協(xié)助用電管理部門進(jìn)行電量管理,并實(shí)現(xiàn)對(duì)各條進(jìn)、出線路功率因數(shù)的計(jì)算及線損分析。
經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研和方案論證,98年最終選擇與北京新鴻基公司合作,對(duì)全地區(qū)30多座變電站的所有進(jìn)、出線關(guān)口表計(jì)進(jìn)行遠(yuǎn)程電量采集,其中,220kV站8座和110kV站20多座。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能如下:
完成35座變電站所有進(jìn)、出線關(guān)口表計(jì)的遠(yuǎn)程電量采集(當(dāng)時(shí)每臺(tái)采集器最多可采集16路脈沖量);
適當(dāng)?shù)碾娔鼙恚喝娮与娔鼙怼⒂忻}沖輸出的電能表、機(jī)械電能表(改裝加脈沖傳感器);
抄表間隔時(shí)間可調(diào)為15,30,60,120,240,480,720,1440分鐘等;
峰、谷時(shí)段可編程,最小分度1min,最多可編16個(gè)峰、谷時(shí)段;
與主站通訊采用電話撥號(hào)方式P/T可選,號(hào)碼可長(zhǎng)達(dá)24位;
多種方式定時(shí)自動(dòng)通訊,同時(shí)支持手動(dòng)通訊;
通訊速率在300,1200,2400,4800,9600bit/s可調(diào);
主控中心可遠(yuǎn)程修改參數(shù)(時(shí)鐘、電話號(hào)碼、通訊控制參數(shù));
在斷電時(shí)能夠長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù);可多路供電,提高了采集器的可靠性;
能夠進(jìn)行電量、電費(fèi)的日月結(jié)算;
能夠計(jì)算線損及母線平衡狀況;
能夠計(jì)算功率因數(shù);
能夠顯示及打印直方圖、曲線圖等各種圖表供各管理部門使用。
系統(tǒng)實(shí)施運(yùn)行后,為計(jì)量及用電部門提供了及時(shí)的電量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),同時(shí)為計(jì)劃部門線損分析管理提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。
隨著大規(guī)模集成電路的普及和運(yùn)用,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的發(fā)展,遠(yuǎn)程電量采集系統(tǒng)的功能也在不斷的完善和提高。電量采集系統(tǒng)的軟件和硬件因受開(kāi)發(fā)初期技術(shù)水平和設(shè)備條件限制,隨著供電公司經(jīng)營(yíng)管理和統(tǒng)計(jì)分析等綜合應(yīng)用的拓展,電量采集系統(tǒng)軟件的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器、以及操作系統(tǒng)等主要功能和性能指標(biāo)已經(jīng)不能滿足和適應(yīng)新的需求。因此提出對(duì)公司電量采集系統(tǒng)進(jìn)行全面升級(jí)改造(其中包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng))。
邢臺(tái)地區(qū)新的電量采集系統(tǒng)覆蓋全地區(qū)60多個(gè)變電站以及幾個(gè)大型電力用戶,接近1700多塊電度表,全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表。系統(tǒng)中不僅有脈沖采集器,也有許多數(shù)字采集器。系統(tǒng)所采集得數(shù)據(jù)被局內(nèi)電費(fèi)、計(jì)量、線損、變電等部門綜合應(yīng)用。尤其是計(jì)量部門經(jīng)常通過(guò)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢查計(jì)量裝置的工作情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,縮短故障的潛伏期,起到設(shè)備故障的計(jì)量監(jiān)督作用。
線損率是衡量線損高低的指標(biāo),它綜合反映和體現(xiàn)了電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行和經(jīng)營(yíng)管理的水平,是電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。各電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)要建立適應(yīng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的線損管理制度,將線損率降低到合理的水平,努力提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。由于無(wú)功功率影響設(shè)備的使用效率,增大了損耗。加大無(wú)功的補(bǔ)償量,在線損管理上,一個(gè)110kV的變電站大約一個(gè)月可以節(jié)約20MWh。為局里挽回了不少損失。
每日、每月可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)下列功能:
全局關(guān)口供電量、配電量統(tǒng)計(jì)匯總及網(wǎng)損計(jì)算;
大用戶用電量統(tǒng)計(jì)計(jì)算;
各供電分公司的供電量統(tǒng)計(jì);
計(jì)劃/完成電量統(tǒng)計(jì)分析;
各站母線平衡、站損、變損統(tǒng)計(jì)分析;
各地方電廠的發(fā)電量、上網(wǎng)電量、廠用電量統(tǒng)計(jì);
每條線路的電量考核分析;
電量同期比較分析;
計(jì)量設(shè)備監(jiān)測(cè);
電流電壓監(jiān)測(cè);
遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)控制;
用戶負(fù)荷實(shí)時(shí)控制;
諧波自動(dòng)監(jiān)測(cè);
電量數(shù)據(jù)網(wǎng)上發(fā)布、直方圖、曲線圖及餅圖顯示。
2 新系統(tǒng)的組成
遠(yuǎn)程電量采集管理系統(tǒng)仍然主要由智能電表數(shù)據(jù)采集器、通訊控制軟件、電量管理分析軟件三部分組成。
新系統(tǒng)擴(kuò)展后將形成一種新型的電力用戶需求側(cè)管理信息系統(tǒng)。新系統(tǒng)除了具有傳統(tǒng)的抄讀電度表有功、無(wú)功電量的功能外,還能夠抄到智能電度表上的三相電壓、三相電流、失壓狀態(tài)及累計(jì)時(shí)間、電度表時(shí)鐘、有功/無(wú)功功率等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);更重要的是:在新型智能電度表的配合下,新系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)預(yù)付費(fèi)控制、用戶負(fù)荷實(shí)時(shí)控制和諧波自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
新系統(tǒng)可以在同一個(gè)平臺(tái)上兼容多種通訊信道,有線、光纖、GSM公網(wǎng)、GPRS分組交換網(wǎng)等多種方式可供選擇。采用公網(wǎng)通訊,不用建立基站,組網(wǎng)方便,可免除大量的維護(hù)工作,信號(hào)覆蓋面廣。
主要特點(diǎn):
采用客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu),滿足用戶的分布應(yīng)用及大容量和快速適時(shí)的要求;
采用模塊化和參數(shù)化設(shè)計(jì),具有良好的擴(kuò)充性和維護(hù)性;
采用大型數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle,保證了系統(tǒng)的可靠性、安全性和可移植性;
提供Web網(wǎng)頁(yè)動(dòng)態(tài)查詢,便于系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)信息共享;
對(duì)用戶應(yīng)用的可以根據(jù)各種電量數(shù)據(jù)的運(yùn)算關(guān)系進(jìn)行靈活構(gòu)造;
核心要點(diǎn)
新型的智能電表數(shù)據(jù)采集器
使用光纖以太網(wǎng)做數(shù)據(jù)傳輸通道
使用GSM/GPRS做數(shù)據(jù)傳輸通道
3 主站系統(tǒng)升級(jí)
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,全電子式電度表的普及,抄表方式從單一脈沖接口已發(fā)展為RS485、RS232多種接口形式,能采集正向有功、反向有功、正向無(wú)功、反向無(wú)功、三相電流、三相電壓、最大需量、失壓、逆相等多種電量數(shù)據(jù),隨著信息量的加大,功能的不斷完善,原來(lái)的電量管理分析系統(tǒng)已無(wú)法更好滿足系統(tǒng)應(yīng)用的要求,其數(shù)據(jù)處理能力明顯不足。
為了從根本上解決這些問(wèn)題,從開(kāi)發(fā)平臺(tái)、系統(tǒng)功能兩方面作了重大升級(jí)。系統(tǒng)更新后能夠兼容所有的硬件配置,支持目前所有的windows系列操作平臺(tái)。采用Oracle作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),該數(shù)據(jù)庫(kù)具有容量大、處理能力強(qiáng)、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。新系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)版軟件可真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用,支持多個(gè)客戶端同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的計(jì)算和查詢;克服了原來(lái)的單機(jī)版系統(tǒng)不能支持?jǐn)?shù)據(jù)共享和并發(fā)操作的問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)了各職能部門共享采集到的信息資源。新系統(tǒng)軟件在功能方面也做了多項(xiàng)升級(jí),如檔案管理、權(quán)限管理、口令維護(hù)、查詢內(nèi)容及方式、數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算、歷史庫(kù)存儲(chǔ)等;升級(jí)的同時(shí)新增數(shù)據(jù)校驗(yàn)、日負(fù)荷分析、站損分析、人工表碼植數(shù)及電壓、電流綜合查詢等等多項(xiàng)新功能。
系統(tǒng)具有人機(jī)界面美觀、操作方便、查詢統(tǒng)計(jì)靈活(可生成80多種報(bào)表格式)、輸出結(jié)果多樣(報(bào)表、曲線圖、直方圖、餅圖)、報(bào)表數(shù)據(jù)直觀、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)便利等特點(diǎn)。該系統(tǒng)的應(yīng)用為企業(yè)內(nèi)部的科學(xué)管理,成本核算提供有力的工具。
4 系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展方向
本系統(tǒng)是一個(gè)服務(wù)于局長(zhǎng)、總工、總經(jīng)等相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和計(jì)量、計(jì)劃、用電營(yíng)銷、及各縣局等多個(gè)部門的綜合性信息系統(tǒng)。
系統(tǒng)能夠?yàn)橛秒姞I(yíng)銷部門實(shí)現(xiàn)每日售電量統(tǒng)計(jì),并繪制出直方圖或曲線圖;能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各供電局每日購(gòu)電量、大用戶電量的統(tǒng)計(jì),并繪制出直方圖或曲線圖;能夠?yàn)樨?fù)荷預(yù)測(cè)軟件系統(tǒng)提供豐富、詳實(shí)的原始數(shù)據(jù);能夠與負(fù)控、用電MIS或其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相配合,并結(jié)合今后項(xiàng)目的發(fā)展完善,進(jìn)行配電線路的線損統(tǒng)計(jì)和實(shí)時(shí)分析;以期達(dá)到網(wǎng)損--配電線路損失率--臺(tái)區(qū)損失率的全過(guò)程線損分析,用以指導(dǎo)全局的線損工作。系統(tǒng)還能對(duì)大用戶的用電行為進(jìn)行監(jiān)督,使追繳電費(fèi)更加有依有據(jù)。
系統(tǒng)能夠向計(jì)量部門提供對(duì)計(jì)量設(shè)備(PT,CT,電度表)的準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,早日消除設(shè)備隱患,提高我局的設(shè)備完好率,使我局的計(jì)量工作水平踏上一個(gè)新臺(tái)階。計(jì)量部門應(yīng)負(fù)責(zé)電度表與采集系統(tǒng)的連接工作。
系統(tǒng)能夠向用電檢查部門提供反竊電的參考信息。使反竊電工作人員帶上"千里眼"和"順風(fēng)耳",為我局降損增效做出更大貢獻(xiàn)。
系統(tǒng)能夠?yàn)橛?jì)劃統(tǒng)計(jì)部門提供準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確的原始電量數(shù)據(jù),并能按既定的統(tǒng)計(jì)運(yùn)算關(guān)系計(jì)算出各種電量報(bào)表。例如,各供電局的供電量、售電量、損失電量、損失率、發(fā)電量、上網(wǎng)電量、廠用電量,以及上述各種電量的當(dāng)月值、累計(jì)值、若干單位的合計(jì)值等等。
電量采集管理分析系統(tǒng)像是一個(gè)"管理員",可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)瀏覽,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)測(cè),糾正偏差。除對(duì)電網(wǎng)供電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)之外,還可對(duì)變壓器損耗電量、母線不平衡量進(jìn)行分析,為逐步建成公司現(xiàn)代化電量綜合管理和線損分析系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
另外,根據(jù)地區(qū)的實(shí)際情況,可以將變電站遠(yuǎn)抄、大用戶負(fù)控、居民集抄、配變監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)的電量全部采集到同一的數(shù)據(jù)庫(kù)中,進(jìn)行統(tǒng)一管理、統(tǒng)計(jì)計(jì)算,并通過(guò)電量管理分析系統(tǒng)進(jìn)行電量的應(yīng)用分析查詢,同時(shí)可以與用電營(yíng)銷MIS結(jié)合,為用電管理、電費(fèi)結(jié)算、線損分析等提供及時(shí)準(zhǔn)確的電量數(shù)據(jù)。隨著系統(tǒng)的不斷完善,相信對(duì)于全局的用電管理自動(dòng)化、科學(xué)化必將發(fā)揮日趨重要的作用。