電廠電能自動采集系統(tǒng)地探討

電廠電能自動采集系統(tǒng)地探討摘要：為適應(yīng)電電力市場發(fā)展展改革、火電電廠指標(biāo)考核核及日常電能能量統(tǒng)計、平平衡率計算的需要，在在火電廠建立立一套穩(wěn)定可可靠的電能量量自動采集系系統(tǒng)已成為必必然。本文以以江蘇新海發(fā)發(fā)電有限公司司電能量自動動采集系統(tǒng)的的建設(shè)為例，探探討了火電廠廠電能量自動動采集系統(tǒng)的的建設(shè)的若干干問題。關(guān)鍵詞詞：電廠電電能量自動采集系系統(tǒng)平衡率在電力市場場運營過程中中，買賣雙方方交易的物理理量是電能量量，對發(fā)、供供電量、聯(lián)絡(luò)絡(luò)線交換電量量、網(wǎng)損（線線損）電量及及分時、分類類電量的采集集、監(jiān)視、統(tǒng)統(tǒng)計、分析、運算是是電力市場運運營的主要內(nèi)內(nèi)容；建設(shè)電電能量自動采采集系統(tǒng)是實實現(xiàn)電力市場場運營的基礎(chǔ)礎(chǔ)。對火力發(fā)發(fā)電廠，主要要對發(fā)、供電電量進(jìn)行統(tǒng)計計，對機組平平衡率、交接接班電量等進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)計計算算，以加強管管理，并采取取相應(yīng)措施降降低損耗，提提高效率。以我們江江蘇新海發(fā)電電有限為例，每每天分四班，傳傳統(tǒng)的方式是是每次交接班班時抄表，人人工錄入進(jìn)行行統(tǒng)計計算；；這種人工抄抄表、統(tǒng)計不不能滿足實時時、分時及動動態(tài)分析管理理的要求，電電能量采集方方式的改變已已勢在必行。江江蘇新海發(fā)電電有限公司電電能量自動采采集系統(tǒng)于2001年9月底基本建建成。該系統(tǒng)統(tǒng)已采集了所所有機組的全全部電能量數(shù)數(shù)據(jù)，完成了了電能量的自自動采集、存存儲、總加計計算、統(tǒng)計、報報表打印等功功能；系統(tǒng)代代替了人工抄抄表，提高了了數(shù)據(jù)的同步步性、及時性性、準(zhǔn)確性和和完整性；系系統(tǒng)對全公司司發(fā)電情況和和各類平衡率率進(jìn)行自動統(tǒng)統(tǒng)計，提高了了統(tǒng)計計算速速度和自動化化水平；利用用系統(tǒng)進(jìn)行分分班次考核，提提高了企業(yè)的管理水水平和效率；；各部門可通通過Web查看所有數(shù)數(shù)據(jù)和報表，進(jìn)進(jìn)行不同的二二次開發(fā)，提提高了電能數(shù)數(shù)據(jù)的利用率率。系統(tǒng)（如如圖1所示）分主主站和采集終終端（ERTU）兩部分，主主站與ERTU之間采用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信方式進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸輸。主站采用用南京華瑞杰杰自動化設(shè)備備有限公司的的COM-22000系統(tǒng)、廠站站采用該公司司的MPE-IIII電能量遠(yuǎn)方方數(shù)據(jù)終端。1、江蘇新海海發(fā)電有限公公司電能量自自動采集系統(tǒng)統(tǒng)配置1.1主站系統(tǒng)配配置該系系統(tǒng)采用高性性能的PC機作為硬件件平臺，系統(tǒng)統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服服務(wù)器采用雙雙機備份，互互為熱備用，并并保持?jǐn)?shù)據(jù)的的一致性；前前置機負(fù)責(zé)采采集數(shù)據(jù)，連連接GPS用于全網(wǎng)對對時，后置機機負(fù)責(zé)處理并并保存數(shù)據(jù)，報報表工作站負(fù)負(fù)責(zé)所有報表表的編輯和打打印，Web服務(wù)器提供Web瀏覽，各MIS工作站站通過Web可查看所有有數(shù)據(jù)和報表表；主網(wǎng)采用用10/1000M網(wǎng)，由交換換機來連接服服務(wù)器和所有有計算機。系統(tǒng)操作作系統(tǒng)采用目目前廣泛使用用的、安全性性能較高的Windoows20000Seerver，網(wǎng)絡(luò)通信信采用TCP/TTP協(xié)議，數(shù)據(jù)據(jù)庫采用具有有Cliennt/Serrver模式的商用用數(shù)據(jù)管理系系統(tǒng)SQLSServerr20000，編程全部部采用VC、VB、Delphhi等，集成EXCEL作為報表工工具生成圖文文并茂的圖形形報表。1.2主站系統(tǒng)主主要功能模塊塊（1）數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)COM-22000數(shù)據(jù)庫管理理系統(tǒng)采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的商用數(shù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理理是整個系統(tǒng)統(tǒng)的核心，它它涉及到數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)據(jù)共享等多方方面的管理數(shù)據(jù)庫大大致分四部分分，即系統(tǒng)信信息數(shù)據(jù)庫(檔案信息庫)、原始數(shù)據(jù)據(jù)庫、二次統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫和和公式統(tǒng)計庫庫。系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)庫存放了有有關(guān)系統(tǒng)的配配置、參數(shù)等等信息，原始始數(shù)據(jù)庫主要要數(shù)據(jù)來源于于各采集終端端的電表數(shù)據(jù)據(jù)，二次統(tǒng)計計數(shù)據(jù)庫主要要存放來源于于原始數(shù)據(jù)庫庫，經(jīng)過計算算、統(tǒng)計的數(shù)數(shù)據(jù)。公式統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫來來源于二次統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫，存存放了公式的的計算結(jié)果。（2）WEB服務(wù)管理系系統(tǒng)WEB服務(wù)管理系系統(tǒng)響應(yīng)來自自Interrnet/IIntrannet的WEB服務(wù)請求，提提供客戶端請請求的數(shù)據(jù)庫庫數(shù)據(jù)和WEB頁面格式。（3）前置通訊訊及數(shù)據(jù)處理理管理系統(tǒng)此此系統(tǒng)完成電電能量自動采采集系統(tǒng)對采采集終端數(shù)據(jù)據(jù)的采集和處處理，數(shù)據(jù)采采集采用大容容量高速數(shù)據(jù)據(jù)傳輸部件，保保證準(zhǔn)確性。全全部操作均為為在線完成，隨隨輸隨用，響響應(yīng)性好。具具體功能為：：對所接收的的報文完成規(guī)規(guī)約轉(zhuǎn)換、系系數(shù)處理和合合理性檢查，將將處理結(jié)果交交給數(shù)據(jù)庫?？煽杉磿r查看通通訊狀況及具具體通訊報文文。（4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計計及公式管理理系統(tǒng)該系統(tǒng)統(tǒng)完成統(tǒng)計計計算公式的設(shè)設(shè)定和定時統(tǒng)統(tǒng)計任務(wù)，如如班次電量、日日電量、月電電量、年電量量及電能量總總加、平衡、線線損、變損等等數(shù)據(jù)的定時時統(tǒng)計任務(wù)。（5）報表圖形形設(shè)置顯示打打印系統(tǒng)用戶戶可根據(jù)實際際需要設(shè)置報報表和圖形顯顯示的格式，完完成班次電量量、日電量、月月電量、年電電量等報表數(shù)數(shù)據(jù)的定時打打印，并可根根據(jù)用戶要求求對任意電表表、任意采集集終端或全廠廠的歷史數(shù)據(jù)的顯顯示及打印。（6）終端、電電表參數(shù)設(shè)置置下裝及召喚喚系統(tǒng)該系統(tǒng)統(tǒng)完成從主站站對采集終端端中各電表的的基值、轉(zhuǎn)比比、時段方案案、PT、CT等參數(shù)的在在線設(shè)置和下下裝，并在線線查看終端、電電表狀態(tài)和參參數(shù)。（7）內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通訊管理系系統(tǒng)該系統(tǒng)是是整個系統(tǒng)中中各個子系統(tǒng)統(tǒng)之間的紐帶帶，其功能為為：在操作系系統(tǒng)所提供的的網(wǎng)絡(luò)支持的的基礎(chǔ)上實現(xiàn)現(xiàn)面向應(yīng)用的高層網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通訊；根根據(jù)應(yīng)用所定定義的數(shù)據(jù)流流動模式確定定數(shù)據(jù)流向，提提高應(yīng)用的通通信效率。該該系統(tǒng)采用完完全的Cliennt/Serrver模式，基于TCP/TTP協(xié)議，保證證了整個平臺臺在不同網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信協(xié)議之之間的可移植植性。（8）告警管理理系統(tǒng)該系統(tǒng)統(tǒng)根據(jù)用戶的的要求和數(shù)據(jù)據(jù)處理的結(jié)果果，以及設(shè)備備狀態(tài)的變化化，對系統(tǒng)中中發(fā)生的特定定變化進(jìn)行提提示和告警。如如電量值越界界、設(shè)備異常常等，可進(jìn)行行彈出提示框框、語音等多多種方式告警警，對告警信信息，可進(jìn)行行打印和保存存，可分時段段查詢和檢索索。（9）遠(yuǎn)程診斷斷管理系統(tǒng)該該系統(tǒng)用以完完成對用戶已已投運的系統(tǒng)統(tǒng)的診斷和維維護(hù)。系統(tǒng)可可通過撥號MODEM和用戶系統(tǒng)統(tǒng)連接，對其其運行情況進(jìn)進(jìn)行分析診斷斷；可遠(yuǎn)程更更新系統(tǒng)程序序，排除系統(tǒng)統(tǒng)故障；并可可遠(yuǎn)程發(fā)布系系統(tǒng)更新消息息，提高系統(tǒng)統(tǒng)使用水平。（10）安全機制制管理系統(tǒng)該該系統(tǒng)完成安安全性校核，防防止非法操作作。對使用用用戶進(jìn)行分級級管理，根據(jù)據(jù)用戶的類別別賦予不同的的操作權(quán)限；；在進(jìn)行關(guān)鍵鍵操作時，對對使用者身份份的操作權(quán)限限進(jìn)行合法性性檢查；記錄錄關(guān)鍵操作過過程，提高系系統(tǒng)管理水平平。1.3電能量采采集裝置采用MPE-IIII電能量遠(yuǎn)方方數(shù)據(jù)終端，裝裝置采用交、直直流雙電源，同同時對全廠的的脈沖和數(shù)字字電表進(jìn)行采采集。每時段段的電能量均均帶時標(biāo)，并并保留1個月；采用Polliing方式實現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)程通信；具具備接受當(dāng)?shù)氐鼗蜻h(yuǎn)方參數(shù)數(shù)下裝、自診診斷、遠(yuǎn)方診診斷、自恢復(fù)復(fù)等功能；中中文液晶顯示示；設(shè)置、查查看、核對具具有密碼保護(hù)護(hù)；具有輸入入、輸出電壓壓、電流保護(hù)護(hù)、防雷保護(hù)護(hù)、直流反極極性輸入保護(hù)護(hù)。1.4通信方式主站系統(tǒng)統(tǒng)與遠(yuǎn)方電能能量采集終端端之間的通信信方式采用網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方式通訊訊，由于距離離較小，各采采集終端直接接連接在主站站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交交換機上。電電能量采集終終端與電能表表之間直接通通過RS-4885口進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)傳輸，對脈脈沖電表增加加脈沖采集板板。2、火電廠電電能量自動采采集系統(tǒng)建設(shè)設(shè)中的幾個問問題2.1主站系統(tǒng)建建設(shè)（1）電能量自動動采集系統(tǒng)有有別于SCADAA/EMS系統(tǒng)。當(dāng)電電力工業(yè)轉(zhuǎn)向市場場化運營后，電電網(wǎng)的生產(chǎn)和和經(jīng)營工作將將更加細(xì)化，電電能量自動采采集系統(tǒng)必將將成為一個獨獨立的系統(tǒng)。（2）電能量自自動采集系統(tǒng)統(tǒng)的建設(shè)，必必須符合相應(yīng)應(yīng)的國家計量量管理標(biāo)準(zhǔn)和和技術(shù)規(guī)范。（3）數(shù)據(jù)庫的的設(shè)計。在選選用數(shù)據(jù)庫時時，一方面要要考慮性能和和功能；另一一方面，還要要考慮和現(xiàn)有有調(diào)度自動化化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫庫的繼承，以以及開放平臺臺和數(shù)據(jù)接口口等問題。電電能量自動采采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)庫內(nèi)容的設(shè)計，要要涉及到今后后兼容的問題題。我國的電電能量自動采采集系統(tǒng)從無無到有，市場場規(guī)則一定會會不斷的修改改和完善，應(yīng)應(yīng)盡量減少和和避免數(shù)據(jù)庫庫結(jié)構(gòu)和內(nèi)容容的變動。完完善的數(shù)據(jù)庫庫系統(tǒng)是研究究和設(shè)計電能能量自動采集集系統(tǒng)的一項項重要工作。（4）系統(tǒng)的安安全性。電能能量自動采集集系統(tǒng)實現(xiàn)的的功能涉及到到企業(yè)的切身利利益，系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)當(dāng)具備很強強的抗干擾能能力，系統(tǒng)運運行必須穩(wěn)定定可靠。（5）數(shù)據(jù)的完完整性。由于于電能消耗是是前后連貫的的，因此電能能計量的是一一系列隨時間間遞增的電能能量累加值，要要求在計量、采采集、傳輸、存存儲和處理的的整個過程中中，保證在任任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)現(xiàn)故障時，都都不允許丟失失數(shù)據(jù)。特別別是在進(jìn)行分分班次電能量量統(tǒng)計和結(jié)算算時，數(shù)據(jù)的的完整性成為為電能量自動動采集系統(tǒng)的的基礎(chǔ)。系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)據(jù)處理應(yīng)應(yīng)采用分層處處理方式存儲儲數(shù)據(jù)，確保保電能量數(shù)據(jù)據(jù)的安全性和和完整性。（6）數(shù)據(jù)的修修改。系統(tǒng)必必須保證采集集的電能量原原始數(shù)據(jù)完整整準(zhǔn)確。存入入的原始電能能量數(shù)據(jù)只能能查看，不能能修改；各電電能量備份數(shù)數(shù)據(jù)有權(quán)限才才能修改，并并保存修改記記錄檔案。（7）數(shù)據(jù)的可可恢復(fù)性。對對意外情況引引起的系統(tǒng)故故障，系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)具有恢復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的能力，保保證電能量數(shù)數(shù)據(jù)的安全和和完整。（8）數(shù)據(jù)的及及時性。電能能量數(shù)據(jù)應(yīng)以以5min（或1min）為單位進(jìn)進(jìn)行帶時標(biāo)采采集、傳送和和存儲，便于于電能量的統(tǒng)統(tǒng)計、分班次次考核。（9）系統(tǒng)的時時間性，整個個電力系統(tǒng)一一直處于電能能的發(fā)、變、輸輸、配、用的的動態(tài)平衡狀狀態(tài)中，電力力交易的產(chǎn)、售售、購是同時時進(jìn)行的，電電能量自動采采集系統(tǒng)應(yīng)以以標(biāo)準(zhǔn)時鐘（GPS）為基準(zhǔn)，以以保證各個計計量點基于相相同的時間基基準(zhǔn)完成對電電能量的計量量及電能量數(shù)數(shù)據(jù)帶時標(biāo)的的存儲。主站站系統(tǒng)連接GPS時鐘，系統(tǒng)統(tǒng)對采集終端端對時，采集集終端對電表表對時（要求求電表支持）。（10）系統(tǒng)的容容錯性。電能能量自動采集集系統(tǒng)的軟件件和硬件設(shè)備備應(yīng)具有良好好的容錯能力力。當(dāng)各軟件件、硬件功能能發(fā)生一般故故障，以及運運行人員或維維護(hù)工程師在在操作中發(fā)生生一般性錯誤誤時，均不引引起系統(tǒng)的主主要功能喪失失或影響系統(tǒng)的正正常運行。（11）系統(tǒng)的靈靈活性。目前前我國的電力力市場有其特特殊性，電能能量自動采集集系統(tǒng)的應(yīng)用用功能應(yīng)當(dāng)具具有很大的靈靈活性，能夠夠適應(yīng)政策和和市場的變化化，并符合不不同用戶的要要求。（12）系統(tǒng)的擴(kuò)擴(kuò)展性。系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計必須采采用標(biāo)準(zhǔn)化、模模塊化結(jié)構(gòu)，功功能擴(kuò)展部分分的安裝要簡簡單、方便，對對系統(tǒng)不造成成有害影響。（13）系統(tǒng)的開開放性。電能能量自動采集集系統(tǒng)在保證證安全的情況況下，要求系系統(tǒng)的開放性性強，保證電電力市場運營營的公平、公公正、公開的的原則，提高高電力企業(yè)的的信譽。（14）系統(tǒng)的可可維護(hù)性。電電能量自動采采集系統(tǒng)的軟軟件和硬件設(shè)設(shè)備應(yīng)便于運運行維護(hù)。系系統(tǒng)應(yīng)具有在在線維護(hù)處理理功能，電能能量自動采集集系統(tǒng)的維護(hù)護(hù)處理必須在在不中斷和不不干擾系統(tǒng)正正常工作的情情況下進(jìn)行，確確保系統(tǒng)安全全。（15）系統(tǒng)的接接口。電能量量自動采集主主站系統(tǒng)要為為SCADA、EMS以及MIS等系統(tǒng)提供供標(biāo)準(zhǔn)接口，實實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享享。（16）系統(tǒng)的權(quán)權(quán)限管理，系系統(tǒng)的安全性性、可靠性和和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確確性，直接關(guān)關(guān)系到企業(yè)的的經(jīng)濟(jì)利益，電電能量自動采采集系統(tǒng)必須須具有嚴(yán)格的的權(quán)限管理功功能。2.2電能量采集集終端（1）采集終端要要求有很高的的穩(wěn)定性和可可靠性，主要要部件應(yīng)有備備份。（2）采集終端與與電能表之間間的通信宜采采用RS-4885數(shù)據(jù)通信。2.3電能表（1）電能表是電電能量自動采采集系統(tǒng)的基基礎(chǔ)，數(shù)量非非常大。電能能表要求運行行穩(wěn)定可靠、精精度高、使用用壽命長、通通信可靠、易易于安裝維護(hù)護(hù)等。（2）電能表與電電能量自動采采集系統(tǒng)之間間能進(jìn)行自動動對