摘 要:該文針對電力體制改革深化和發(fā)展的需要,簡要敘述了電能量系統(tǒng)產(chǎn)生的背景、結(jié)構(gòu)特點及功能要求,針對早期和現(xiàn)今電能量系統(tǒng)、終端裝置的介紹、比較及歸納總結(jié),闡述了電能量系統(tǒng)實用性需求的必要性,對今后電網(wǎng)電能量系統(tǒng)的拓展應(yīng)用進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:電能量計量系統(tǒng);遠(yuǎn)方采集終端;維護(hù); 拓展
1.前言
隨著以“廠網(wǎng)分離”、“競價上網(wǎng)”等為核心的電力工業(yè)體制改革的深入,使電力作為一種商品走向市場已勢在必行。為了適應(yīng)電力企業(yè)商業(yè)化運(yùn)營的需要和電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展,它要求電力企業(yè)以一種全新的姿態(tài)來迎接這場變革以適應(yīng)市場,接受市場的考驗,來滿足電力市場今后發(fā)展的需要。
電能量計量計費(fèi)系統(tǒng)在國內(nèi)得到快速應(yīng)用,其主要功能是能夠?qū)崿F(xiàn)對多個廠站的關(guān)口計量點電量進(jìn)行自動采集、統(tǒng)計、分析和結(jié)算并兼顧電量考核,為電力的商業(yè)化運(yùn)營提供必要的技術(shù)手段, 進(jìn)一步提升了計量準(zhǔn)確性和安全可靠性。
2.本地區(qū)電能量系統(tǒng)(YJD-953裝置)早期建設(shè)
安徽池州地區(qū)電能量系統(tǒng)始建于1997年,電能量采集系統(tǒng)是上海申貝公司生產(chǎn)的YJD型。當(dāng)時主站采用單機(jī)系統(tǒng),一臺計算機(jī)采用定時電話撥號方式招測安徽池州地區(qū)關(guān)口電度量,廠站端采用上海申貝公司生產(chǎn)的YJD-953采集器,采集器與電能表接口用脈沖方式。省調(diào)每日在我們地區(qū)招測完成后以電話撥號方式招測安徽池州地區(qū)關(guān)口電能量。當(dāng)時的電能量系統(tǒng)主要實現(xiàn)安徽池州地區(qū)關(guān)口電量總加,供生產(chǎn)部門和調(diào)度人員掌握安徽池州地區(qū)關(guān)口電量,安徽池州地區(qū)電量采集系統(tǒng)與SCADA系統(tǒng)沒有實現(xiàn)互聯(lián),也沒有實現(xiàn)WEB發(fā)布瀏覽功能。
為保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行,在運(yùn)行管理維護(hù)電能量采集系統(tǒng)工作上我們做了大量工作,與通信、計量及其他專業(yè)人員密切溝通,發(fā)現(xiàn)問題及時處理;為保證電能量數(shù)據(jù)的安全性、正確性、唯一性,維護(hù)人員每天認(rèn)真核對關(guān)口總加、上網(wǎng)電能量數(shù)據(jù),并認(rèn)真做好電能量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析、報表等工作;電度脈沖與電量采集裝置接口出問題,我們主動找儀表部門協(xié)商;電話通道不通,我們仔細(xì)耐心地與通訊專業(yè)合作;電量采集裝置及電話分路器有問題,我們主動與廠家取得聯(lián)系,各相關(guān)專業(yè)緊密配合?傊,我們克服了重重困難,但老的電能量采集系統(tǒng)由于受當(dāng)時科技發(fā)展的約束、僅能實現(xiàn)電話撥號方式進(jìn)行通訊,設(shè)備運(yùn)行年久元器件老化,且采集覆蓋率僅局限于關(guān)口,給生產(chǎn)運(yùn)行和維護(hù)帶來很大困難。
3.新電能量系統(tǒng)建設(shè)投運(yùn)
為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,結(jié)合新時期我省電力
市場實際情況和發(fā)展需要,于
2005年底啟動電量采集系統(tǒng)項目,建設(shè)一個能自動完成電量采集、統(tǒng)計、分析和結(jié)算并兼顧電量考核功能的電量采集與計費(fèi)系統(tǒng)。歷時兩個多月新電能量系統(tǒng)
2006年2月1日投入試運(yùn)行,至2007年12月,電量采集面覆蓋了池州電網(wǎng)范圍內(nèi)的21座變電站、2座發(fā)電廠及銅陵電網(wǎng)的朱村變,其中8個是具有省網(wǎng)關(guān)口的廠站端,共接入表計447塊、其中關(guān)口表計19塊,F(xiàn)該系統(tǒng)已成為本地區(qū)結(jié)算電費(fèi)、用電考核的重要依據(jù)。
4. 新電能量系統(tǒng)簡要介紹
池州電能量計量計費(fèi)系統(tǒng)采用北京電力科學(xué)研究院開發(fā)的PDM2000系統(tǒng), 主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng)、雙服務(wù)器、雙前置結(jié)構(gòu),構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化、功能分布式的體系結(jié)構(gòu)。廠站采用2種采集終端,省公司關(guān)口電量的變電站采用蘭吉爾FFC型遠(yuǎn)方采集終端,其它變電站均采用PSM-ID電能量遠(yuǎn)方采集終端。接收的所有廠站端(24個廠站端,其中8個廠站是省調(diào)關(guān)口站),主站 與廠站通訊方式采用網(wǎng)絡(luò)及撥號兩路電量數(shù)據(jù)采集通道,一主一備,使電能量系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。實現(xiàn)了年月日電量總加、分時電量計算、變電站各節(jié)點電量平衡計算,線損、變損統(tǒng)計、WEB數(shù)據(jù)瀏覽等功能;提高了電量數(shù)據(jù)的實時性、同步性和準(zhǔn)確性,使電量的統(tǒng)計、匯總、分析工作更加靈活、方便。
SCADA系統(tǒng)每日
24點整通過互聯(lián)接口將積分電量傳至PDM2000電能量系統(tǒng),所有數(shù)據(jù)經(jīng)防火墻過濾,電能量系統(tǒng)不能向SCADA系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù),保證了兩個系統(tǒng)的安全可靠。電能量系統(tǒng)與公司MIS之間加裝正向型電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)隔離裝置,電能量系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與外網(wǎng)的數(shù)據(jù)交流通過正向型電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)隔離裝置(電能量通過應(yīng)用服務(wù)器經(jīng)正向物理隔離裝置把報表傳送到
Web服務(wù)器,供用戶瀏覽查詢)。數(shù)據(jù)只出不進(jìn),確保了電能量系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
4.1 電能量系統(tǒng)服務(wù)器及工作站的配置安裝(主站部分)
電能量系統(tǒng)客戶端的計算機(jī)組裝;電能量系統(tǒng)的服務(wù)器上機(jī)架;電能量系統(tǒng)服務(wù)器及工作站的Windows 2003操作系統(tǒng)平臺安裝;安裝配置二臺PC服務(wù)器,采用Windows 2003 SERVER 操作系統(tǒng),兩臺服務(wù)器配置為雙機(jī)熱備模式,共用一個磁盤陣列,使用光纖相連;安裝數(shù)據(jù)庫Oracle 8i服務(wù)器端及客戶端軟件。

圖
1池州PDM2000電量計量計費(fèi)主站系統(tǒng)典型配置圖
4.2 PSM-ID電能量遠(yuǎn)方采集終端的配置安裝(廠站部分)
PSM-ID電能量遠(yuǎn)方終端用于變電站、發(fā)電廠等高壓關(guān)口電能量數(shù)據(jù)的采集、處理、發(fā)送、配合主站端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),完成電能量自動抄集,實現(xiàn)電能量遠(yuǎn)方計量。采用嵌入式操作系統(tǒng),
Intel 486DX4 32位CPU為核心處理器,PC/104總線結(jié)構(gòu)設(shè)計,有1個10BASET以太網(wǎng)口,它支持標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議,10個可同時并相互獨(dú)立工作的串口,支持撥號、專線(載波、微波、有線、光纖等)及網(wǎng)絡(luò)多種通訊方式[1]。利用PSM-I維護(hù)配置程序在主站就能夠?qū)SM-I電能量遠(yuǎn)方終端的配置
信息的讀取、修改、存儲。

圖
2 安徽池州地區(qū)電能量
PSM-ID遠(yuǎn)方采集終端系統(tǒng)構(gòu)成圖
由于安徽池州地區(qū)電能量系統(tǒng)試運(yùn)行階段時期長,對以前遺留很多問題,和功能的完善工作,都請廠家技術(shù)人員進(jìn)行了溝通解決,而且在試運(yùn)行階段已完成了各種維護(hù)工作制度、維護(hù)工作流程的建立,自11月初電能量系統(tǒng)實用化驗收后的維護(hù)工作可以比較輕松的進(jìn)行了,只需要按照各種維護(hù)流程進(jìn)行日常維護(hù),按照日常故障處理修復(fù)系統(tǒng),修復(fù)數(shù)據(jù),便能保證系統(tǒng)在實際使用當(dāng)中的穩(wěn)定運(yùn)行。平常做到定時數(shù)據(jù)備份、軟件備份、各項參數(shù)備份,這樣維護(hù)人員便可有條不紊地輕松進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)工作了。
7.現(xiàn)今電能量管理系統(tǒng)目前存在的問題
7.1現(xiàn)場更換CT、電度表等各項與電能量管理系統(tǒng)有關(guān)工作,在協(xié)調(diào)溝通方面繼續(xù)加強(qiáng);
7.2各電能表計質(zhì)量有待提高(因頻繁更托換表計,造成數(shù)據(jù)的完整性破壞,使各廠站的月底結(jié)算,平衡、線損、網(wǎng)損報表的數(shù)據(jù)真實可靠性得不到保證);
7.3現(xiàn)場采集裝置防雷擊、電磁干擾措施有待完善;
7.4各部門使用人員應(yīng)能夠每日對所轄變電站內(nèi)采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行核對,以便維護(hù)人員及時消缺,更換CT變比后,應(yīng)以文本告知,便于查詢修改;
7.5加強(qiáng)技能培訓(xùn)。電能量系統(tǒng)涉及知識面廣,應(yīng)分層次對專業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)工作,提高各生產(chǎn)管理人員對電能量系統(tǒng)的功能熟悉了解,確保在WEB取數(shù)過程中節(jié)省時間;
7.6電能量系統(tǒng)面向用戶眾多。對于管理、維護(hù)人員的要求也越來越高,有必要對維護(hù)人員進(jìn)行針對性的培訓(xùn);
7.7實現(xiàn)自動旁路代功能。由于SCADA系統(tǒng)不能提供有效的旁路代依據(jù),電能量系統(tǒng)還不能實現(xiàn)自動旁路代功能,必須進(jìn)行人工干預(yù)。
8.今后電能量系統(tǒng)功能拓展
隨著經(jīng)濟(jì)體制改革發(fā)展的深入,加強(qiáng)客戶需求側(cè)管理工作越來越得到重視,電能量系統(tǒng)各項功能拓展應(yīng)用也越來越重要,如果通過相關(guān)系統(tǒng)的接口與數(shù)據(jù)整合,以電能量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心,對營銷MIS系統(tǒng)(包括客戶交費(fèi)系統(tǒng))、呼叫中心系統(tǒng)、負(fù)荷管理系統(tǒng)、居民集中抄表系統(tǒng)、配變監(jiān)測系統(tǒng)等多個系統(tǒng)的集成和綜合應(yīng)用,將在很大程度上改變目前各相關(guān)子系統(tǒng)的相對獨(dú)立和數(shù)據(jù)共享性差、綜合分析功能薄弱的局面。
設(shè)想一:如果我們能夠進(jìn)一步建立以電能量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心,通過與負(fù)荷管理系統(tǒng)、集中抄表系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)(
DMS)、公司MIS、電力調(diào)度系統(tǒng)(EMS)、OMS等系統(tǒng)的有機(jī)整合,業(yè)務(wù)將覆蓋電力的發(fā)、輸、配、用,自下而上可提供從操作層的如EMS、SCADA系統(tǒng),管理層的如MIS、用電營銷技術(shù)支持系統(tǒng),到經(jīng)營層如發(fā)電側(cè)相關(guān)決策系統(tǒng)、電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)等,以及電力數(shù)據(jù)網(wǎng)、信息網(wǎng)的系統(tǒng)集成。為電力企業(yè)各部門經(jīng)營和生產(chǎn)管理提供統(tǒng)一、可靠的技術(shù)保證和數(shù)據(jù)支撐。整合優(yōu)勢:保證數(shù)據(jù)
信息的實時、真實、準(zhǔn)確、統(tǒng)一、規(guī)范及唯一性;劣勢:系統(tǒng)建設(shè)資金投入大,維護(hù)成本高。目前電能量系統(tǒng)整合及拓展應(yīng)用在我國部分省市已存在初期應(yīng)用、推廣階段。
設(shè)想二:因電能量廠站平衡報表的應(yīng)用,主要服務(wù)對象為變電工區(qū)各變電站,每日核對平衡報表的母線平衡問題,也是他們的工作之一,目前我公司有一個監(jiān)控中心,兩個集控中心所轄廠站達(dá)19座,如果分別在他們的集控中心架設(shè)一臺工作站,日常他們所轄變電站CT變比更改、平衡報表修改相關(guān)工作就可讓他們自己操作,通過用戶登錄、密碼、權(quán)限、程序等來實現(xiàn)安全控制。優(yōu)勢:投入小,能夠減少電能量維護(hù)人員工作量;劣勢:系統(tǒng)安全性問題待考證,集中管理是否存在難度。
設(shè)想三:利用WEB服務(wù)器平臺索取所需數(shù)據(jù),能盡可能在無編程情況下實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)間的互聯(lián)。在電能量WEB發(fā)布的網(wǎng)頁中,任意索取所需數(shù)據(jù),WEB網(wǎng)頁可提供下載各類報表模版,任意組合,形成新的報表;也可自己制作模版,抓取所需數(shù)據(jù),制作適合自己需要的報表,可以提交給系統(tǒng)保存,也可存于本機(jī)。通過用戶登錄、密碼、權(quán)限等實現(xiàn)控制。優(yōu)勢:投入小,面向?qū)ο、涉及面廣;劣勢:操作可行性考慮,程序是否需更換。
9.結(jié)束語 隨著電網(wǎng)快速發(fā)展,電能量系統(tǒng)管理工作越來越顯重要,充分利用現(xiàn)有電能量系統(tǒng)采集用戶的各種數(shù)據(jù)
信息,對各種數(shù)據(jù)分門別類、進(jìn)行集中存儲和統(tǒng)一分析,并有效整合利用,將是一項長期的、艱巨的任務(wù),具有重要意義。
參考文獻(xiàn):
[1]中國電力科學(xué)研究院變電站自動化公司,PDM2000電能量系統(tǒng)及PSM-ID用戶手冊 北京: 中國電力科學(xué)研究院變電站自動化公司,8, 2005年
作者簡介:
趙飛月(1972-),女,助理工程師,安徽蕪湖人,自2002年至今從事電網(wǎng)調(diào)度自動化、電能量維護(hù)運(yùn)行管理工作。2002年之前從事13年通信微波運(yùn)行工作。
趙葆雯(1974-),女,助理工程師,安徽蕪湖人,從事過9年變電運(yùn)行工作,自 2004年至今從事電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行工作。