电能量采集系统的设计原则探究

电能量采集系统的设计原则探究

国网山西省电力公司临汾供电公司计量室山西省临汾市041000

摘要:随着近年来电力行业改革,电网的运行和管理已逐步走向商业化,同时,由于电力具有不能存储等特殊性,电力系统的运行和管理依赖于大量的数据采集、统计、分析数据。众所周知,用电客户对电力的需求逐年增大,对于分散的数据采集点,传统的人工上门收取电费,费时又费力。为了满足电网运作和管理逐渐商业化的需要,建立一套能自动完成电能量采集、统计、存储、传输、分析功能及线损计算的电能量采集系统势在必行。电能量采集系统是集计算机、数字通信等多项高技术于一体的智能运行与管理系统。利用系统自动采集抄表、统计电量很大程度上可以降低抄表误差和便于计算线损,缓解抄表人员的劳动强度,是提高电网运行管理水平的重要技术支持。通过分析终端采集到的电能量信息可以实时掌握用电客户的用电情况,为电力企业进行打击窃电等行为提供可靠的依据,有利于维护电力企业的合法利益。同时电能量采集系统通过在线采集的数据和各种事件记录可以有效避免多种由计量不准确问题引起的矛盾和纠纷,从而为用电客户提供了更加优质的服务。所以,随着电力公司运营的逐步商业化,建设一个具有强大计费考核管理功能和高可靠性的电能量采集系统势在必行。

关键词:电能量采集;系统;设计;原则

引言

经过将近20年的发展,国内的电能量采集系统已进入稳定的成长阶段,网级、省级、地区级、县级电网均已配备了电能量采集系统。继电网调度功能、发电机自动控制功能之后,电能量的采集己成为自动化的又一基本功能,在坚强智能电网建设中起到至关重要的作用。

1电能量采集系统通信信道的建设

1.1专用光纤网络

光纤专网是指依据电能量采集系统建设总体规划而建设的以光纤为信道介质的一种电力公司内部通信网络,覆盖全网的配电线路。目前公司所辖电网内35KV、66KV、110KV及以上变电站基本具备骨干光纤通信,具备2M或10M以太网接口,在此基础上具备向下延伸的网络基础。光纤专网旨在电力通信网的基础上,向配网延伸,覆盖全部10KV线路,将高速以太网延伸至每个台区,形成光纤通信专网。业务流向为将10KV配电线路和低压侧业务,即专变大用户、工商业用户和居民用户的用电信息统一接入,由上级变电站通信节点上传至系统主站。该通信网络的建设,将根本地解决了电能量采集的远程数传通信的信道资源问题。据此,系统主站与采集现场建立了可靠的通信技术条件,满足电能量采集系统集中采集的需要。光纤网络完整地覆盖整个配电线路,在每一个专变大用户和公用台变提供以太接口方式的网络接口;相对电力用户用电信息采集系统的数据传输需求而言,光纤通信专网提供了不受限的接入容量和高速的数传速率;光纤通信专网技术上不但通信稳定可靠,更重要的是属公司自有的专用通信网络,不存在“第三方”的安全隐患。

1.2230MHZ无线通信专网

230MHZ无线专网通信模式简称230专网,它是利用国家无线电委员会为电力负荷控制批准的专用、在230兆频段范围内的十五对双工频点和十个单工频点构建的、承载于模拟式无线通信技术基础上的数据通信资源,曾经是集中式电力负荷控制主要的技术装备,目前仍被多数网省公司作为电力大型专变用户电能量采集所用。在电能量采集系统建设中继续保留230专网模式,是当前的技术层面的权宜之计。鉴于该模式受容量限制,可限作为大型专变用户的电能量采集之用,并积极向光纤专网过渡。

1.3公共无线网路

公共无线网络通信模式业内简称公网信道,它是相对于电力公司自身建设的专用信道而言的,使用或租用公共通信运营商建设的公共通信资源,当前电能量采集系统主要应用的是中国移动公司提供的GPRS和中国电信公司提供的CDMA网络技术服务。由于公网信道建设的初衷是为社会公众提供通信资源,电能量采集系统使用公网信道时必须采用一系列的技术手段以满足自身需求,尤其应该在安全性、可靠性、实时性、可扩展性、经济性等诸方面着重考虑。建议与通信运营商协商进行技术与商务谈判争取最大的技术支持和最优惠的资费以满足各项要求。

2系统总体设计的原则

(1)一致性原则坚持“统一规划、统一领导、统一开发、统一标准”的原则,统一规范系统的设计,实现信息横向融会贯通与纵向提炼深化。(2)保持先进、结合实用原则系统结构设计应采用分布式的多层结构来进行设计,在技术上应保持领先;系统性能设计应实现电力用户信息采集的全面覆盖,已服务于各项业务为基准,结合具体业务的流程,建能快速反映用电客户的用电信息管理机制。(3)统一适用、个性明显原则根据目前公司内不同部门的不同需求,系统方案的设计既要有统一,还要考虑各部门差异化的需求,做到普遍适用。(4)整合资源、继承发展原则综合考虑到现有资源和成熟的技术积累,以保护现有的资源为基础,充分整合采集自动化信息资源,着力系统集成的基础上,实现对基础信息资源的统一共享,设计全面的电能量采集系统,建立统一应用支撑服务平台。(5)可靠扩展、安全准确原则计量自动化主站系统能在运行中,当数据发生损坏,及时准确的恢复数据,保证业务处理的延续性。主站应具备良好的可扩展性,应能适应与电能数据采集终端对接的要求,并可以方便地扩容升级;在系统操作时,安全可靠,以规范指导业务应用,系统在实际应用过程中,确保数据的安全和准确。(6)方便管理、便于推广原则电能量采集系统方案的设计坚持以“业务主导、流程先行”,充分考虑实际工作中的应用规范,确保管理人员、系统使用人员方便管理使用主站系统,宜于在全公司内推广。

3发展趋势

3.1信息共享与融合技术

经过几十年的发展,电能量采集系统得到了飞跃的发展,但目前其仍处于规模化建设阶段,与其他相关系统间信息共享、资源整合等联系较少,集成化程度较低,对电力用户的公共服务功能还需要逐步完善,所以,利用终端连续采集到的用电客户用电情况,通过信息共享和资源整合,在营销业务应用系统和电能量采集系统的基础上,构建基于面向服务架构的电能量采集系统信息共享与融合技术方案,为电能量采集系统应用提供多角度、多层次、多方面的综合用电信息服务。

3.2通信网接入技术

可靠、先进、实时的通信技术为电能量采集系统的建设提供了技术支持,接入网通信系统具备组网灵活、支持图像、数据、语音等业务、接口丰富的一体化接入技术,可以为电网运行和控制的信息化、数据采集和计量提供可靠安全的通信通道。因此,通过分析目前通信网架存在的问题,建立健全电能量采集通信系统,研究通信网接入技术,从而为智能电网的建设提供保障。

结语

目前现场远程通信以GPRS/CDMA方式为主,GPRS网络通信固有的特点与电力负荷管理系统的需求还存在一定的差异,很大程度上还不能完全满足准确性、实时性、可靠性的要求,例如在负荷管理中GPRS网络还不能满足系统响应对时间的要求,待条件成熟逐步过渡到配网光纤方式后,问题会得到解决。因此很有必要对下一代无线通信技术进行深入的研究,从而为电能量采集系统提供更高质量的服务。

参考文献:

[1]胡江艳.厂网分开下电能量计量结算系统建设与运营问题.电力技术经济[C],2005,17(4):43-42.

[2]黄志强,王新民.电能量采集系统在电网管理中的应用[J].自动化技术与应用,2006,31(9):91-93.

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