電能量數(shù)據(jù)實時采集的研究與實踐

梅秋芳

【摘 要】電能量數(shù)據(jù)如果能夠?qū)崿F(xiàn)實時采集，不僅能夠減輕電力工作者的負(fù)擔(dān)，同時還能提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，這對用電用戶以及電力企業(yè)來說都有積極作用。此外，電能量數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時采集，提高了為民服務(wù)的質(zhì)量，從而提高了電力企業(yè)在用戶心中的形象。本文首先介紹了電能量數(shù)據(jù)實時采集的必要性；其次概述了電能量數(shù)據(jù)采集通道的解決方案；最后探討了主站前置機的通道接入方案，僅供交流使用。

【關(guān)鍵詞】電能量；數(shù)據(jù)實時采集；研究；實踐

有多種方法能夠?qū)崿F(xiàn)電能量數(shù)據(jù)的實時采集，比如專用通道的解決方法，這種方法實時性特別強，能夠應(yīng)用在對電能量數(shù)據(jù)采集要求特別高的場所，但是其成本過高；除此之外，還可以選擇共用遠(yuǎn)動通道的方法，這種方法能夠節(jié)約投資以及運行成本，完全可以嘗試著使用。

1.電能量數(shù)據(jù)實時采集的必要性

目前我國的電能量數(shù)據(jù)已經(jīng)實現(xiàn)了實時采集，這是一場中國電力事業(yè)的變革，這場變革之后，我國電力部門的工作人員工作量大大減輕，但是其工作質(zhì)量卻大幅度提高，因此電能量的數(shù)據(jù)采集對電力企業(yè)來說，意義重大，電能量數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)實時采集的卻非常必要。但是除此之外，其必要性還體現(xiàn)在如下幾方面：

首先，有利于縮短電費結(jié)算的時間，傳統(tǒng)的電能量數(shù)據(jù)的結(jié)算需要人工抄表，存在誤差暫且不說，其需要耗費大量的人力物力，其電費結(jié)算周期非常長，但是如果電能量實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集之后，可以隨時抄表記錄，隨時結(jié)算，十分方便，工作人員只要做好相應(yīng)的操作工作即可；其次，有利于對電網(wǎng)進(jìn)行集中控制，促進(jìn)電網(wǎng)資源得到合理的優(yōu)化配置，以使其供需得到平衡，這對用電用戶以及電力產(chǎn)業(yè)來說都十分重要；最后，能夠為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的用電服務(wù)，電能量數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時采集之后，用戶可以上網(wǎng)查詢自己的用電信息，也可以上網(wǎng)繳費十分方便。

2.電能量數(shù)據(jù)采集通道的解決方案

2.1專用通道

這種解決方案主要是專用通道和供電企業(yè)中廠站端中的采集裝置進(jìn)行銜接，進(jìn)而完成電能量的數(shù)據(jù)采集工作。該種解決方案最大優(yōu)勢就是實時性強，而且因其實時性高，因此能夠在要求非常高的場合來使用。我國某大型電廠，使用的就這種專用通道方法，不僅解決了傳統(tǒng)的電能量采集的麻煩，結(jié)算的也不是十分復(fù)雜，該種方法可以將統(tǒng)計、記錄以及相關(guān)的結(jié)算進(jìn)行有機結(jié)合。但是專用通道方案雖然應(yīng)用效果非常好，但是需要花費大量的成本，而且對維護(hù)的要求非常高，再加之，還需要設(shè)計很多種專用的數(shù)據(jù)采集端口，如果系統(tǒng)需要多個通道，還需要安裝前置機。因此在選擇專門通道的方案之前，應(yīng)該做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。

2.2共用遠(yuǎn)動通道

在調(diào)度中心，各個系統(tǒng)中存在著多個計量關(guān)口，這種關(guān)口幾乎都具備遠(yuǎn)動通道的功能，完全可以實現(xiàn)共用，這樣不僅節(jié)省大量的投資，同時運行費用也能夠得到有效的控制。該種解決方案的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下兩方面：

一是遠(yuǎn)動裝置具備含電能量的作用，現(xiàn)代世界各國幾乎都使用了微機遠(yuǎn)動裝置，其能夠遙測電能量，主要是以脈沖的形式進(jìn)入到該裝置中，這樣無論是電能量數(shù)據(jù)，還是其他形式的數(shù)據(jù)都能夠及時的傳送到主站中。從技術(shù)角度來講，遠(yuǎn)動裝置還應(yīng)該具備采集電能量的功能，可以實現(xiàn)電能量的實時傳送，但是需要做好的是管理工作。因為電能量是長時間累積的一個過程，因此設(shè)備在運行過程中，不能隨意停止。但是遠(yuǎn)動裝置的應(yīng)用，必須要對其進(jìn)行檢查或者擴容，因此不可避免的會中斷工作，為了保證數(shù)據(jù)一致，在檢查結(jié)束之后，人工應(yīng)該設(shè)置相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠保證電能表兩者之間讀書相同，不會出現(xiàn)誤差。

二是專用電能量采集裝置與遠(yuǎn)動裝置共用通道為滿足生產(chǎn)管理和電網(wǎng)調(diào)度的需求，可以采用遠(yuǎn)動設(shè)備實時采集傳送電能量數(shù)據(jù)，但是采用獨立的電能量數(shù)據(jù)采集裝置，與遠(yuǎn)動裝置相互獨立，這樣便于管理，也更能滿足各方用戶獨立監(jiān)管的要求。該裝置除了可提供通信接口連接專用通道和撥號通道外，還可以提供通信接口與遠(yuǎn)動裝置通信口并接，共用遠(yuǎn)動通道向主站傳送數(shù)據(jù)，以滿足調(diào)度中心的實時要求。

3.主站前置機的通道接入方案

某省電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)采用電力自動化研究院研制的SD—6000系統(tǒng)。為了取得高的運行率和可靠性，前置部分采用冗余結(jié)構(gòu)。電能量采集備有電話撥號方式作為備用通道。接入前置機的通道有2種：點對點的遠(yuǎn)動實時通道和電話撥號通道。電能量數(shù)據(jù)采集以前者為主，后者為輔。前置機利用遠(yuǎn)動通道與遠(yuǎn)動裝置通信，采集遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和對廠站進(jìn)行控制的同時，按設(shè)定的周期插入電能量采集的有關(guān)命令：

3.1查詢電能量采集裝置內(nèi)部狀態(tài)

該命令可獲得電能量采集裝置的內(nèi)部配置情況和運行狀態(tài)。如容量配置、交直流供電電源狀態(tài)、故障信息、事件記錄、實時時鐘以及軟件版本等。

3.2時間同步

采集裝置可以利用站端GPS同步，也可以由主站同步。采用后者時，主站以設(shè)定的同步周期，對采集裝置進(jìn)行周期性同步；同時，采集裝置在返回的數(shù)據(jù)幀中，除帶有數(shù)據(jù)抄錄日期、時間外，還在幀末附上當(dāng)前實時時間。

3.3索取電能量數(shù)據(jù)

索取電能量數(shù)據(jù)有多種命令供選擇：“讀凍結(jié)電量”、“讀當(dāng)前電量”、“讀某電量某段時間歷史數(shù)據(jù)”、“讀若干電量某時刻數(shù)據(jù)”或“總查詢”命令等。前置機通?？梢杂谩白x若干電量某時刻數(shù)據(jù)”或“總查詢”命令向采集裝置索取數(shù)據(jù)。前者讀取一幀特定日期、時間的若干電能表讀數(shù)；后者讀取從某一時刻開始相隔規(guī)定時間（步長）的若干幀數(shù)據(jù)。當(dāng)實時通道中斷，用撥號通道采集數(shù)據(jù)時，常用“總查詢”命令可以獲得較快的速度。前置機對“最近成功采集電量時間”每分鐘進(jìn)行一次檢查，與當(dāng)前時間相比較，若差值達(dá)到或超過規(guī)定步長，則在遠(yuǎn)動信息序列中插入電能量查詢命令。

3.4補采電能量數(shù)據(jù)

前置機對“最近成功采集電量時間”每分鐘進(jìn)行一次檢查，與當(dāng)前時間相比較，若差值超過規(guī)定的若干倍步長（因遠(yuǎn)動通道故障引起），除了實時通道恢復(fù)后予以補采電能量外，同時啟動電話通道用“總查詢”命令補采電能量，直到到達(dá)當(dāng)前該采集的時間點為止。

4.結(jié)語

綜上所述，可知對電能量數(shù)據(jù)實時采集進(jìn)行研究非常必要，因為這是電力事業(yè)發(fā)展的必要選擇，盡管電能量的數(shù)據(jù)采集完全的實現(xiàn)實時性還有一定的困難，但是隨著電力技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)研究的深入，定會在全國范圍內(nèi)使用，待到完全實現(xiàn)實時性數(shù)據(jù)采集時，電力企業(yè)能夠為客戶提供更多更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，用電安全也能夠得到有效的保證，這對提高我國電力事業(yè)在世界市場上的競爭力有著重大的意義。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋浩彬，李彥波.誤差率與更正率在補退電能量中的應(yīng)用[J].農(nóng)村電工，2005（07）.

[2]玉光，劉海民.“預(yù)購電能量”收費理念上的改革[J].農(nóng)村電工，2005（02）.

[3]李雙言，王憲春，李育發(fā).渾江發(fā)電公司電能量考核管理系統(tǒng)[J].吉林電力，2006（05）.

[4]邢金峰，習(xí)新魁，吳曉云.電能量計費系統(tǒng)常見故障原因分析及處理措施[J].河北電力技術(shù)，2010（01）.