电量采集管理分析系统在太平哨发电厂的应用论文
时间：2021-08-31摘 要：为满足日常电能量统计的需要，实现电度量管理自动化，在发电厂建立一套稳定可靠的电量采集管理分析系统已成为必然。从系统结构、软件平台及实用功能等方面全面介绍了太平哨发电厂电量采集管理分析系统，并针对系统的建设实施中的关键环节提出几点建议以供参考。
关键词：发电厂；电能量；自动采集；电量报表
电力行业实行厂网分开、竞价上网、启动内部模拟电力市场等一系列改革后，传统方式下的人工定时抄表，人工录入计算已经不能满足实时、分时及动态分析管理的需求，这就对发电厂电能量采集方式提出了更高的要求。目前国内各发电厂都在积极探索建立一个准确、可靠、安全的采集电量数据的技术支持系统，来完成对外的经济核算以及厂站端日常的电量监视与核对工作。基于目前电力行业的发展形势，太平哨发电厂也开始建立并逐步完善了全厂电量采集管理分析系统。
太平哨发电厂电量采集管理分析系统主要包括上网电量自动采集系统和综合电量自动采集系统两部分：其中上网电量采集部分是由辽宁省调统一标准统一安装管理，电量采集装置通过RS-485接口与高精度、多功能关口电度表通信，进行数据采集处理，将数据纵向加密认证后通过电力调度数据网远传到辽宁省调作为经济核算的数据依据；而综合电量采集部分为则采用沈阳东宇公司开发的DY-2000电网监控系统，将全厂所有重要电能表计的电量数据（包括上网电量和厂用电量）进行统一采集处理后，通过硬件防火墙接入太平哨发电厂的MIS管理系统，做为日常监视及核对电量的依据。由于上网电量采集部分不需要厂站端做太多的开发和管理工作，故本文主要分析太平哨发电厂综合电量采集管理分析系统（以下简称电量采集系统）。
太平哨发电厂电量采集系统于2006年8月基本建成。该系统代替了人工抄表，能够采集所有机组、主变、线路的全部电能量数据，完成电能量的自动采集、存储、总加计算、统计、报表等功能，提高了数据的同步性、及时性、准确性和完整性；可以对全厂发电情况进行自动统计，提高了统计计算速度和自动化水平；各部门可通过Web查看所有数据和报表，进行不同的二次开发，提高了电能数据的利用率。本系统分为主站和电量采集装置两部分，主站与电量采集装置之间采用RS-232串行通讯。主站采用沈阳东宇公司开发的DY-2000电网监控系统，电量采集装置选用沈阳长白工控公司的LM-880电度采集装置。
1电量采集系统配置
1.1主站系统组成
沈阳东宇公司自行研发的DY-2000电网监控系统是一个基于网络环境的监控系统，它可以应用于各级变电所、发电厂的实时监控和电能量采集处理。我们仅使用该系统的部分功能，来实现电量采集处理和常规远动信息监视的任务。本系统采用性能好、可靠性高的工控机做为硬件平台，所有功能集中在一台工控机上实现,安装维护方便。使用目前广泛应用的、安全性能较高的Windows 2000 Server做为操作系统，数据库使用具有 Client/Server模式的商用数据管理系统SQL Server 2000。主站系统主要分为三部分：服务器、前置机和工作站（人机界面）。
1.2主站系统主要功能
①服务器部分。服务器是本系统的主要组成部分。它的主要功能是系统初始化、实时数据处理、历史数据存盘，并将所有数据写入数据库，以供生成各种报表查询。
②前置机部分。前置机的主要功能是实现电量采集装置数据的采集和处理，接收从电量采集装置和RTU传送过来的数据，经简单处理后将处理结果送到服务器，同时也接收从服务器传送的数据。在前置机部分，可以进行电量采集装置通道及RTU通道的设置，还可以即时查看通讯状况及具体通讯报文。
③工作站部分。工作站是本系统的人机交互部分，通过工作站界面可以对系统进行监视和控制。在工作站界面上，可以查看各电量表的读数，同时也可以方便的监视各台机组和各条线路的开关、刀闸状态，有功、无功、电压等。
④WEB服务部分。WEB服务部分的主要功能是通过制作的电量数据动态查询网页，把数据库中的电量数据显示出来。WEB服务响应来自MIS系统的WEB请求，提供客户端请求的数据库数据和WEB页面格式。
⑤数据库管理部分。数据库管理部分采用标准的商用数据管理系统SQL Server 2000。数据处理是整个系统的核心，它涉及到数据结构、数据存取、数据维护、数据共享等多方面的管理。数据库主要存放整个系统的配置和参数、各采集终端的电表原始数据、经过计算统计的二次数据以及公式的计算结果等。
⑥系统安全管理部分。该部分的主要功能是完成安全性校核，防止非法操作。对使用用户进行分级管理，根据用户的类别赋予不同的操作权限，在进行关键操作时，对使用者的操作权限进行身份验证，提高系统的管理水平。
1.3电量采集装置
本系统采用LM-880电度采集装置，装置采用交、直流双路输入的开关电源供电，保证了供电的可靠性。采集装置同时对全厂的脉冲和数字电表进行采集，并对采集到的数据保存三个月。具备自诊断、远方诊断、自恢复等功能；具有输入、输出电压、电流保护、防雷保护、直流反极性输入保护等。
1.4通信方式
主站系统与LM-880电度采集装置之间由于距离较短，故通信方式采用RS-232串口方式通讯。LM-880电度采集装置与各电能表之间直接通过RS-485口进行数据传输。
2电量数据信息的应用
随着计算机网络技术日益广泛的应用于我厂生产管理的各个方面，大量的生产管理信息都通过MIS（管理信息系统）网实现共享，每个生产部门都能及时地得到这些信息。同样我们也需要把电量信息发布到MIS网上，使得各个生产部门都能通过MIS网得到电量数据。为此，我们利用WEB服务设计了一个电量报表系统主页，将电量采集系统的.电量数据按照各个部门的不同需要进行统计和处理，然后生成报表，以供查询。 电量报表系统使用VB和delphi进行编程设计，在电量自动采集系统主机上生成电量报表系统主页，主机经硬件防火墙隔离后连接至MIS网络，为MIS网上任意通过授权的客户节点提供并发访问服务。动态查询网页以报表的形式提供电量数据的查询，通过标准SQL查询语言，提取数据库中的电量数据把它显示到网页中，所有MIS网内的授权用户都能方便地查看电量数据，从而实现了电量数据信息的共享。
电量报表系统是一个服务于太平哨发电厂厂长、总工等相关领导和生产、计划营销多个部门的综合性信息系统。系统能够为计划营销部门实现每日、每月电量统计，为计划统计部门提供准时、准确的原始电量数据，并能按既定的统计运算关系计算出各种电量报表。例如，机组的有功电量、无功电量、上网电量、厂用电量，以及上述各种电量的当月值、累计值、机组运行时间统计等等，还能自动生成上报国电电力的生产情况日报表和上报省公司的电量数据报表，利用报表打印功能可以将以上报表按照规定的格式进行打印。电量报表系统充分利用了我厂MIS网络的资源，提高了电量信息的使用率和共享度，解决了我厂电量数据在查看、保存和使用上存在的一些问题，提高了相关部门人员的工作效率。
3建设电量自动采集系统需注意要点
结合太平哨发电厂电量采集系统安装、调试、运行工作中的一些经验，我认为在电量采集系统的建设方面有以下几点问题需要注意：
①主站系统方面。首先，在选用数据库时，既要考虑数据库的性能和功能，又要考虑和现有调度自动化系统数据库的继承，以及开放平台和数据接口等问题。其次，要注意电量数据的安全性和完整性，保证采集的电量原始数据完整、准确，并且符合相应的计量管理标准和技术规范，要确保在任何环节出现故障时都不允许丢失数据，对于原始电量数据只能查看，不能修改，对各电量备份的数据只有相应的授权才能修改，并保存修改记录档案，对意外情况引起的系统故障，系统应具有恢复数据的能力，保证电量数据的安全和完整。最后，要考虑到系统的灵活性、扩展性和系统的接口问题，系统应能够适应政策和市场的变化，根据不同的要求增加相应的功能，支持不同厂家的电量采集装置，适应不同规约以及不同的传输方式，还要为监控系统和MIS系统等提供标准接口，使决策部门和生产部门能够方便、及时地获得更加完整、准确的电量数据。
②电量采集装置方面。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性、长的传输距离和多站能力等优点，故电量采集装置各个模块之间以及电量采集装置与电能表计之间的连接最好采用RS-485接口方式。电量采集装置要求有很高的稳定性、可靠性和开放性，能适应不同的电能表数据采集、传输方式，与各种类型的电能表计接口，读取电量数据。
③电能表计方面。为适应电量采集系统的需要，作为电量采集系统的基础设备，电能表计应当满足运行稳定、寿命长、精度高、功能强大、使用范围宽、通信方式灵活安全可靠、易于安装维护、设置参数和更换等要求。目前国内外电能表计种类繁多，有些不大适合电量采集系统使用，或有待改进和提高，所以在电能表计的选型上一定要根据生产现场的实际慎重选择。
4结语
文章介绍了太平哨发电厂电量采集系统的系统配置和实用功能，并对发电厂电量采集系统建设中需要注意的几点问题进行了探讨并给出了建议。发电厂电量采集系统是一个比较复杂的系统，涉及到软件、硬件设计和与其他已建成系统进行通信、连接的各个环节，并且与发电厂的管理模式、电力市场的运行方式紧密相连。建设一个高效、稳定、可靠、实用的电量自动采集系统，需要发电厂、科研部门和生产厂家密切合作，逐步解决系统建设中出现的问题，完善电量自动采集系统的功能和各项性能、指标，为发电厂提供及时准确的电量数据，从而实现发电厂电量管理的自动化和科学化。
参考文献：
［1］张亚峰.电量采集系统与MIS的数据共享[J].农村电气化,2006,(4).
［2］金继光,龚祝平.矿热炉电量采集系统的研究与实践[J].铁合金,2008,(6).
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