電量采集管理分析系統在太平哨發(fā)電廠(chǎng)的應用論文
摘 要：為滿(mǎn)足日常電能量統計的需要，實(shí)現電度量管理自動(dòng)化，在發(fā)電廠(chǎng)建立一套穩定可靠的電量采集管理分析系統已成為必然。從系統結構、軟件平臺及實(shí)用功能等方面全面介紹了太平哨發(fā)電廠(chǎng)電量采集管理分析系統，并針對系統的建設實(shí)施中的關(guān)鍵環(huán)節提出幾點(diǎn)建議以供參考。
關(guān)鍵詞：發(fā)電廠(chǎng)；電能量；自動(dòng)采集；電量報表
電力行業(yè)實(shí)行廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)、競價(jià)上網(wǎng)、啟動(dòng)內部模擬電力市場(chǎng)等一系列改革后，傳統方式下的人工定時(shí)抄表，人工錄入計算已經(jīng)不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)、分時(shí)及動(dòng)態(tài)分析管理的需求，這就對發(fā)電廠(chǎng)電能量采集方式提出了更高的要求。目前國內各發(fā)電廠(chǎng)都在積極探索建立一個(gè)準確、可靠、安全的采集電量數據的技術(shù)支持系統，來(lái)完成對外的經(jīng)濟核算以及廠(chǎng)站端日常的電量監視與核對工作�；谀壳半娏π袠I(yè)的發(fā)展形勢，太平哨發(fā)電廠(chǎng)也開(kāi)始建立并逐步完善了全廠(chǎng)電量采集管理分析系統。
太平哨發(fā)電廠(chǎng)電量采集管理分析系統主要包括上網(wǎng)電量自動(dòng)采集系統和綜合電量自動(dòng)采集系統兩部分：其中上網(wǎng)電量采集部分是由遼寧省調統一標準統一安裝管理，電量采集裝置通過(guò)RS-485接口與高精度、多功能關(guān)口電度表通信，進(jìn)行數據采集處理，將數據縱向加密認證后通過(guò)電力調度數據網(wǎng)遠傳到遼寧省調作為經(jīng)濟核算的數據依據；而綜合電量采集部分為則采用沈陽(yáng)東宇公司開(kāi)發(fā)的DY-2000電網(wǎng)監控系統，將全廠(chǎng)所有重要電能表計的電量數據（包括上網(wǎng)電量和廠(chǎng)用電量）進(jìn)行統一采集處理后，通過(guò)硬件防火墻接入太平哨發(fā)電廠(chǎng)的MIS管理系統，做為日常監視及核對電量的依據。由于上網(wǎng)電量采集部分不需要廠(chǎng)站端做太多的開(kāi)發(fā)和管理工作，故本文主要分析太平哨發(fā)電廠(chǎng)綜合電量采集管理分析系統（以下簡(jiǎn)稱(chēng)電量采集系統）。
太平哨發(fā)電廠(chǎng)電量采集系統于2006年8月基本建成。該系統代替了人工抄表，能夠采集所有機組、主變、線(xiàn)路的全部電能量數據，完成電能量的自動(dòng)采集、存儲、總加計算、統計、報表等功能，提高了數據的同步性、及時(shí)性、準確性和完整性；可以對全廠(chǎng)發(fā)電情況進(jìn)行自動(dòng)統計，提高了統計計算速度和自動(dòng)化水平；各部門(mén)可通過(guò)Web查看所有數據和報表，進(jìn)行不同的二次開(kāi)發(fā)，提高了電能數據的利用率。本系統分為主站和電量采集裝置兩部分，主站與電量采集裝置之間采用RS-232串行通訊。主站采用沈陽(yáng)東宇公司開(kāi)發(fā)的DY-2000電網(wǎng)監控系統，電量采集裝置選用沈陽(yáng)長(cháng)白工控公司的LM-880電度采集裝置。
1電量采集系統配置
1.1主站系統組成
沈陽(yáng)東宇公司自行研發(fā)的DY-2000電網(wǎng)監控系統是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的監控系統，它可以應用于各級變電所、發(fā)電廠(chǎng)的實(shí)時(shí)監控和電能量采集處理。我們僅使用該系統的部分功能，來(lái)實(shí)現電量采集處理和常規遠動(dòng)信息監視的任務(wù)。本系統采用性能好、可靠性高的工控機做為硬件平臺，所有功能集中在一臺工控機上實(shí)現,安裝維護方便。使用目前廣泛應用的、安全性能較高的Windows 2000 Server做為操作系統，數據庫使用具有 Client/Server模式的商用數據管理系統SQL Server 2000。主站系統主要分為三部分：服務(wù)器、前置機和工作站（人機界面）。
1.2主站系統主要功能
�、俜⻊�(wù)器部分。服務(wù)器是本系統的主要組成部分。它的主要功能是系統初始化、實(shí)時(shí)數據處理、歷史數據存盤(pán)，并將所有數據寫(xiě)入數據庫，以供生成各種報表查詢(xún)。
�、谇爸脵C部分。前置機的主要功能是實(shí)現電量采集裝置數據的采集和處理，接收從電量采集裝置和RTU傳送過(guò)來(lái)的數據，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后將處理結果送到服務(wù)器，同時(shí)也接收從服務(wù)器傳送的數據。在前置機部分，可以進(jìn)行電量采集裝置通道及RTU通道的設置，還可以即時(shí)查看通訊狀況及具體通訊報文。
�、酃ぷ髡静糠�。工作站是本系統的人機交互部分，通過(guò)工作站界面可以對系統進(jìn)行監視和控制。在工作站界面上，可以查看各電量表的讀數，同時(shí)也可以方便的監視各臺機組和各條線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)、刀閘狀態(tài)，有功、無(wú)功、電壓等。
�、躓EB服務(wù)部分。WEB服務(wù)部分的主要功能是通過(guò)制作的電量數據動(dòng)態(tài)查詢(xún)網(wǎng)頁(yè)，把數據庫中的電量數據顯示出來(lái)。WEB服務(wù)響應來(lái)自MIS系統的WEB請求，提供客戶(hù)端請求的數據庫數據和WEB頁(yè)面格式。
�、輸祿䦷旃芾聿糠�。數據庫管理部分采用標準的商用數據管理系統SQL Server 2000。數據處理是整個(gè)系統的核心，它涉及到數據結構、數據存取、數據維護、數據共享等多方面的管理。數據庫主要存放整個(gè)系統的配置和參數、各采集終端的電表原始數據、經(jīng)過(guò)計算統計的二次數據以及公式的計算結果等。
�、尴到y安全管理部分。該部分的主要功能是完成安全性校核，防止非法操作。對使用用戶(hù)進(jìn)行分級管理，根據用戶(hù)的類(lèi)別賦予不同的操作權限，在進(jìn)行關(guān)鍵操作時(shí)，對使用者的操作權限進(jìn)行身份驗證，提高系統的管理水平。
1.3電量采集裝置
本系統采用LM-880電度采集裝置，裝置采用交、直流雙路輸入的開(kāi)關(guān)電源供電，保證了供電的可靠性。采集裝置同時(shí)對全廠(chǎng)的脈沖和數字電表進(jìn)行采集，并對采集到的數據保存三個(gè)月。具備自診斷、遠方診斷、自恢復等功能；具有輸入、輸出電壓、電流保護、防雷保護、直流反極性輸入保護等。
1.4通信方式
主站系統與LM-880電度采集裝置之間由于距離較短，故通信方式采用RS-232串口方式通訊。LM-880電度采集裝置與各電能表之間直接通過(guò)RS-485口進(jìn)行數據傳輸。
2電量數據信息的應用
隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)日益廣泛的應用于我廠(chǎng)生產(chǎn)管理的各個(gè)方面，大量的生產(chǎn)管理信息都通過(guò)MIS（管理信息系統）網(wǎng)實(shí)現共享，每個(gè)生產(chǎn)部門(mén)都能及時(shí)地得到這些信息。同樣我們也需要把電量信息發(fā)布到MIS網(wǎng)上，使得各個(gè)生產(chǎn)部門(mén)都能通過(guò)MIS網(wǎng)得到電量數據。為此，我們利用WEB服務(wù)設計了一個(gè)電量報表系統主頁(yè)，將電量采集系統的電量數據按照各個(gè)部門(mén)的不同需要進(jìn)行統計和處理，然后生成報表，以供查詢(xún)。 電量報表系統使用VB和delphi進(jìn)行編程設計，在電量自動(dòng)采集系統主機上生成電量報表系統主頁(yè)，主機經(jīng)硬件防火墻隔離后連接至MIS網(wǎng)絡(luò )，為MIS網(wǎng)上任意通過(guò)授權的客戶(hù)節點(diǎn)提供并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。動(dòng)態(tài)查詢(xún)網(wǎng)頁(yè)以報表的`形式提供電量數據的查詢(xún)，通過(guò)標準SQL查詢(xún)語(yǔ)言，提取數據庫中的電量數據把它顯示到網(wǎng)頁(yè)中，所有MIS網(wǎng)內的授權用戶(hù)都能方便地查看電量數據，從而實(shí)現了電量數據信息的共享。
電量報表系統是一個(gè)服務(wù)于太平哨發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)、總工等相關(guān)領(lǐng)導和生產(chǎn)、計劃營(yíng)銷(xiāo)多個(gè)部門(mén)的綜合性信息系統。系統能夠為計劃營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)實(shí)現每日、每月電量統計，為計劃統計部門(mén)提供準時(shí)、準確的原始電量數據，并能按既定的統計運算關(guān)系計算出各種電量報表。例如，機組的有功電量、無(wú)功電量、上網(wǎng)電量、廠(chǎng)用電量，以及上述各種電量的當月值、累計值、機組運行時(shí)間統計等等，還能自動(dòng)生成上報國電電力的生產(chǎn)情況日報表和上報省公司的電量數據報表，利用報表打印功能可以將以上報表按照規定的格式進(jìn)行打印。電量報表系統充分利用了我廠(chǎng)MIS網(wǎng)絡(luò )的資源，提高了電量信息的使用率和共享度，解決了我廠(chǎng)電量數據在查看、保存和使用上存在的一些問(wèn)題，提高了相關(guān)部門(mén)人員的工作效率。
3建設電量自動(dòng)采集系統需注意要點(diǎn)
結合太平哨發(fā)電廠(chǎng)電量采集系統安裝、調試、運行工作中的一些經(jīng)驗，我認為在電量采集系統的建設方面有以下幾點(diǎn)問(wèn)題需要注意：
�、僦髡鞠到y方面。首先，在選用數據庫時(shí)，既要考慮數據庫的性能和功能，又要考慮和現有調度自動(dòng)化系統數據庫的繼承，以及開(kāi)放平臺和數據接口等問(wèn)題。其次，要注意電量數據的安全性和完整性，保證采集的電量原始數據完整、準確，并且符合相應的計量管理標準和技術(shù)規范，要確保在任何環(huán)節出現故障時(shí)都不允許丟失數據，對于原始電量數據只能查看，不能修改，對各電量備份的數據只有相應的授權才能修改，并保存修改記錄檔案，對意外情況引起的系統故障，系統應具有恢復數據的能力，保證電量數據的安全和完整。最后，要考慮到系統的靈活性、擴展性和系統的接口問(wèn)題，系統應能夠適應政策和市場(chǎng)的變化，根據不同的要求增加相應的功能，支持不同廠(chǎng)家的電量采集裝置，適應不同規約以及不同的傳輸方式，還要為監控系統和MIS系統等提供標準接口，使決策部門(mén)和生產(chǎn)部門(mén)能夠方便、及時(shí)地獲得更加完整、準確的電量數據。
�、陔娏坎杉b置方面。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性、長(cháng)的傳輸距離和多站能力等優(yōu)點(diǎn)，故電量采集裝置各個(gè)模塊之間以及電量采集裝置與電能表計之間的連接最好采用RS-485接口方式。電量采集裝置要求有很高的穩定性、可靠性和開(kāi)放性，能適應不同的電能表數據采集、傳輸方式，與各種類(lèi)型的電能表計接口，讀取電量數據。
�、垭娔鼙碛嫹矫�。為適應電量采集系統的需要，作為電量采集系統的基礎設備，電能表計應當滿(mǎn)足運行穩定、壽命長(cháng)、精度高、功能強大、使用范圍寬、通信方式靈活安全可靠、易于安裝維護、設置參數和更換等要求。目前國內外電能表計種類(lèi)繁多，有些不大適合電量采集系統使用，或有待改進(jìn)和提高，所以在電能表計的選型上一定要根據生產(chǎn)現場(chǎng)的實(shí)際慎重選擇。
4結語(yǔ)
文章介紹了太平哨發(fā)電廠(chǎng)電量采集系統的系統配置和實(shí)用功能，并對發(fā)電廠(chǎng)電量采集系統建設中需要注意的幾點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了探討并給出了建議。發(fā)電廠(chǎng)電量采集系統是一個(gè)比較復雜的系統，涉及到軟件、硬件設計和與其他已建成系統進(jìn)行通信、連接的各個(gè)環(huán)節，并且與發(fā)電廠(chǎng)的管理模式、電力市場(chǎng)的運行方式緊密相連。建設一個(gè)高效、穩定、可靠、實(shí)用的電量自動(dòng)采集系統，需要發(fā)電廠(chǎng)、科研部門(mén)和生產(chǎn)廠(chǎng)家密切合作，逐步解決系統建設中出現的問(wèn)題，完善電量自動(dòng)采集系統的功能和各項性能、指標，為發(fā)電廠(chǎng)提供及時(shí)準確的電量數據，從而實(shí)現發(fā)電廠(chǎng)電量管理的自動(dòng)化和科學(xué)化。
參考文獻：
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