农电局电力负荷管理系统可行性研究报告.doc

农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 农电局电力负荷管理系统农电局电力负荷管理系统 可行性研究报告可行性研究报告 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 目目 录录 一 前言 1 二 设计依据 2 三 概述 3 1 某县农电局专变台区现状 3 2 计划建设规模 3 四 项目建设的必要性 3 五 系统总体结构 4 1 系统应用结构 4 2 系统性质 4 六 系统主要功能应用 5 1 档案管理 5 2 数据管理 7 3 采集维护 8 4 控制管理 10 5 计量管理 12 6 异常用电 14 7 催费购电 16 七 负控管理系统主站设备明细表 18 1 主站配置 18 2 终端配置 19 八 经济效益分析 19 九 工程估算 20 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 一一 前言前言 根据辽农电综 2009 26 号 关于审核 2010 年农村电网完善工 程项目可行性研究的通知 和国家电网农 2007 174 号文件 转发 国家发展改革委关于做好 十一五 农村电网完善和无电地区电力 建设工作的通知 的文件精神 针对全县农电供电区大中负荷用户 为了实现随时了解客户的用电信息 客户电气的开关状态 终端参数 状态 随时进行客户的远方跳闸控制和当地闭环控制 并对客户进行 远程抄表 电费催收 负荷预测及中文信息发布功能 为营销系统应用及其它系统应用提供数据支持 并结合我局 十一五 农村电网建设规划 编制了此项工程的可行性研究报告 受某县农电局的委托 本报告开展某县农电局负荷控制管理系 统新建工程可行性研究论证 经比较分析 最后提出推荐方案 并 做出工程的投资估算 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 二二 设计依据设计依据 2004 年 电力负荷管理系统通用技术条件 国网公司文件 2004 年 电力负荷管理系统功能规范 国网公司文件 2004 年 电力负荷管理系统建设与运行管理办法 国网公司文件 2004 年 电力负荷管理系统数据传输规约 国网公司文件 1999 年 配网自动化终端设备通用技术条件 试行 国网公司文件 GB T 2887 2000 电子计算机场地通用规范 国家标准 GB2312 80 信息交换用汉字编码字符集基本集 国家标准 DL T 645 1997 多功能电能表通信规约 行业标准 2004 电力二次系统安全防护规定 电监会 5 号 令 国家标准 YD T 1028 199 9 800MHz CDMA 数字蜂窝移动通信系统设备总 技术规范 移动台部分 行业标准 YD T 1214 200 2 900 1800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信网通用 分组无线业务 GPRS 设备技术规范 移动 台 行业标准 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 三三 概述概述 1 1 某县农电局专变台区现状某县农电局专变台区现状 某县位于辽宁西部 属丘陵地带 土地面积 624 6 千公顷 34 个乡 镇 18 万居民用户 人口 72 8 万 某县农电局是某市农 电局所属的 4 个县 区 局之一 全局共有专变用户 1345 户 专 业台区 1730 个 专业台区计量点 1866 个 2 2 计划建设规模计划建设规模 我局在 08 年完成售电量 369097 千千瓦时 比 07 年同期 293455 千千瓦时 增长 75642 千千瓦时 增长率 25 77 电量增长 的主要原因来自于大中用户的增加 全局 1345 专变用户中变压器容 量 100kva 以上 533 户 315kva 及以上 160 户 多数为大工业用户 介于大中用户售电量的不断上升趋势 为了对我局带来更好的经济 效益和对其进行科学的管理 计划在变压器在 315kva 以上 160 户安 装负控系统 四四 项目建设项目建设的必要性的必要性 随着电力市场改革的不断发展与深化 用电服务已经成为营销 工作的核心 而电力负荷管理系统作为连接客户和农电局的信息桥 梁 可以有效地加强大客户用电的服务水平 因此 通过电力负荷 管理系统的建设 加强大客户用电信息的分析 数据挖掘 信息服 务功能 为我局的电力销售 用电服务提供技术和数据支持手段 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 五五 系统系统总体结构总体结构 1 1 系统应用结构系统应用结构 系统的建设要充分保证系统的安全性和系统的开放性 因此在 系统建设规划中必须从应用角度考虑系统建设的安全性和应用的开 放性 依据 电力二次系统安全防护规定 和系统应用的要求 系 统应用结构规划如下 电力负荷管理中心 规约处理 公网信道无线信道 接入服务智能Modem 终端 通讯介质层 硬 件 隔 离 Web应用 数据平台 其他业务部门 其他业务系统 图 3 1 系统应用结构逻辑图 2 2 系统性质系统性质 依据国网公司电力负荷管理系统技术规范的要求以及计算机软 件行业标准 同时依据系统操作人员的操作规律 系统满足如下表 的主要性能指标要求 指标参数具体如下 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 内容指标备注 数据完整率 98 遥控正确率 99 99 主站年可用率 99 5 系 统 可 靠 性系统故障恢复时间 2 小时 主站巡检终端重要信息 重要 状态信息及总加功率和电能量 时间 15min 600 台终端 每信道 系统控制操作响应时间 5s 遥控命令下达至收到终端确认的时 间 系 统 实 时 性 系统对客户侧事件的响应时间 30min主动上报事件 数据浏览响应时间 10s 报表生成时间 20s 定时数据采集时间 8h 全系统所有终端 操 作 响 应 数据分析响应时间 30s 注 主站年可用率 主站设备可用时间 全年日历时间 100 其中 主站设备 包括服务器 网络 专用通信设备和电源 设备可用时间 全年日历时间 设备故障及维修 包括计划检修 时间 设备年可用率 设备可用时间 小时 全年日历时间 小时 六六 系统主要功能应用系统主要功能应用 1 1 档案管理档案管理 1 档案维护 系统提供对各种电力设备的档案维护 包括 农电局 供电所 线路 客户 终端 表计等设备的信息维护 维护包括档案录入 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 修改以及删除管理 具体的信息字段定义可按要求进行删减 2 跟踪维护 系统提供对客户档案 终端档案修改的日志进行维护 记录客 户信息 终端信息的修改记录 便于对历史档案的修改情况进行跟 踪 事后操作人员可以按客户号 终端资产号查询档案的修改记录 3 档案同步 由于营销的客户档案信息 客户名称 客户地址 表计信息等 会经常发生变更 并且会出现用户换表 消户等情况 不能及时传 到负荷管理中心 造成维护的不方便 电力负荷管理中心能够定时读取营销现代化系统的客户信息 并与电力负荷管理系统的客户进行比较 筛选出信息不一致的用户 名单 对于异常信息的用户 可以根据用户的规则定制 实现信息 的自动或手动同步 同步信息流程如下 电电力力负负荷荷管管理理系系统统 数 据 库 档案对比 电电力力营营销销现现代代化化系系统统 数 据 库 手动 异常档案信息 获取异常记录 核对信息 修改信息 记录修改日志 图图 5 15 1 营销与负管档案同步流程营销与负管档案同步流程 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 流程说明如下 a 营销档案同步后台程序定时触发 按用户号 表计资产号比 较用户 表计的资料信息 发现异常信息 生成异常记录入库 b 操作人员定期浏览档案异常结果 通过各种方式核对两边信 息的正确性 c 对于要更新的信息 勾选 出发后台修改负荷管理系统数据 库信息 同时记录信息更新日志 包括更新前值和更新后值 d 操作人员可以通过更改日志回溯档案的更改信息 防止误改 4 参数同步 系统在运行过程中 由于终端参数和数据库保存信息是通过通 讯系统进行同步的 因此在实际运行过程中 由于现场维护 信号 原因通常会出现终端现场信息与主站信息不一致 因此系统提供终 端和主站信息对比功能 对于不一致的信息筛选出来提示主站操作 人员 由主站操作人员确定是修改主站参数还是终端参数 保证终 端和主站信息的同步 2 2 数据管理数据管理 1 数据采集 系统承担集中收集客户电力消费过程中所有实时用电数据和计 量装置工作状况数据的任务 收集的数据有以下类型 2 负荷类数据 实时总加有功功率 实时总加无功功率 每日和当前有功及无 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 功功率曲线 功率最大 最小值及出现时间 最大需量及出现时间等 曲线数据的时间间隔为 15 分钟或 30 分钟 a 电能量类数据 每月 每日和当前总加有功及无功电能量累积 分时有功电能 量累积 总加有功及无功电能量曲线等 同时还包括终端与电表的 直接通信得到的电表数据 b 电能质量数据 每日和当前电压 功率因数 谐波 停电时间及相关统计等信 息 c 计量工况数据 计量装置工况 包括 表计断相 失压 表计编程 需量清零 时钟异常等相关计量工况信息 d 事件记录信息 越限事件 控制事件 工况变化事件 运行异常事件 操作事 件等 e 其他客户端设备提供的数据 主要包括除了现场表计之外的通过 RS485 口输出的其他设备数 据以及电力负荷管理系统其他外围系统提供的数据 包括营销现代 化系统等 系统数据采集的方式包括 实时召测 定时采集以及系统巡测 事件上报等方式 采集的数据可以按日 月 年以及任意时间段方 式进行查询 并可通过曲线 饼图 柱图以及报表的方式输出 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 3 3 采集维护采集维护 随着系统规模的不断扩大 采集数据类型的不断丰富 对不同 对象定制数据采集内容越来越重要了 系统可以提供用户灵活配置 系统采集数据 在用户配置过程中 系统会自动计算在一定对象下 采集配置的数据所需的时间 系统会估计每帧数据召测所需的时间 可以为用户的采集配置提供很好的指导 同时系统提供对任务执行情况的分析 包括各种任务的成功率 用户失败名单 系统自动补召情况 偏于用户分析和补召失败数据 保证数据的完整性 1 数据处理 数据处理包括对错误数据进行过滤以及对异常数据进行分析 a 数据过滤 数据过滤主要是对系统中异常出现的特大数据 负数进行过滤 防止错误数据被发布到其他业务部门进行应用 数据过滤主要包括 抄表异常数据过滤 交采异常数据过滤 脉冲异常数据过滤 电压 电流异常数据过滤 b 数据异常分析 主要是对系统采集的数据进行分析 并对异常数据提供处理 包括 抄表缺数据 抄表无数据 日总电量为零 日总功率为零 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 功率超容异常 单相电流为零 单相电压为零 抄表总电量为零 表计峰平谷电量之和与总电量不一致 4 4 控制管理控制管理 1 单控管理 系统提供 04 规范规定的各种控制方式 包括 时段控 厂休控 营业报停控 功率下浮控 遥控 月电量控控制方式 2 群控管理 群控管理是对单控管理的扩充 可以提供对各种限电方式的批 量用户管理 包括 方案的制定 修改 下发以及解除 同时在控 制过程中提供对限电用户的功率 开关状态巡测 群控方案包括 保电方案 剔除方案 时段方案 紧急限电 计划限电 厂休方案 功率下浮方案 3 控制状态查询 系统提供对当前系统所有终端控制状态 参数情况进行查询 同时提供对现场控制状态的召测 4 有序用电 有序用电工作作为电力需求侧管理的重要工作 在辽宁省主要落 实在电力市场开发处进行有序用电管理 有序用电重点在于 先错 后避 的原则 市场开发处作为业务职能单位 可以制定有序用电 的方案 但是缺乏必要的限电手段 因此加强电力市场开发与电力 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 负荷管理系统业务流程的融合是推进有序用电的重要措施之一 系统建设充分考虑限电流程的管理 加强电力市场开发处与电力 负荷管理系统之间的信息交互 在推进有序用电流程融合的过程 必须保证营销系统与电力负荷管理系统之间的档案一致 具体信息 同步流程见 1 1 档案管理 有序用电跨部流程管理如下 电电力力负负荷荷管管理理系系统统电电力力市市场场开开发发 市场开发员 省公司 下达地区用电缺口 确定限电等级 制定限电预案 地区经贸委 报批经贸委 审批 修改 备案 调度 确定限电负荷 市场开发员 制定限电方案传真限电方案 生成限电方案 管理员 确认方案并投入 数 据 库 生成投入结果 传真限电方案 巡测用户功率 打印结果 图图 5 25 2 有序用电流程定义有序用电流程定义 流程说明如下 a 电力市场开发处依据省公司的避峰限电方案 制定有序用电 的用户名单表 报经贸委批准 备案 b 等电网出现高峰负荷 响应限电要求的时候 电力市场开发 人员提取限电用户名单以及限电指标 确认后发给电力负荷管理系 统管理员 c 电力负荷管理系统管理员以及限电名单 制定限电方案 确 认之后下发到终端进行闭环控制 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 d 同时 系统启动功率巡测方案 定时对系统的限电用户功率 开关状态进行巡测 e 对于巡测结果 由后台程序处理 定时生成限电用户功率报 表 由负荷管理人员传真到电力市场开发人员 f 循环往复 直至本次限电工作结束 g 限电结束后 可依据系统监测的数据 统计本次限电结果 预估本次限电电量损失情况 5 5 计量管理计量管理 1 计量对时 目前我局对大用户安装的都是反复费率多功能电能表 因此表 计的时钟准确对于计费很重要 由于大量表计安装在用户现场 正 常的巡检很难达到实时监控 而负荷管理系统具备了对表计时钟管 理的技术手段 计量对时管理包括 a 时钟异常报警 b 主站自动对表计对时 需终端支持 2 异常监测 系统可实时监测用户现场表计产生的异常信息 并可通过事故 工单发起异常处理 表计异常时间监测包括 a 表计停走 有电流 无示值变化 b 表计倒走 c 示数突变 前后两个采集时刻电量变化大于某一阈值 d 表计断相 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 e 表计电池欠压 表计电压过低 f 表计异常代码 g 表计时钟异常 与终端时钟比较误差大于某一槛值 h 表计时段费率变化 时段费率被修改 j 表计需量清零 k 表计编程 3 抄核管理 系统能自动对抄表数据进行核查分析 找出抄表异常数据 如 未抄 倒转 过零 零度 抄表示值异常用户 产生抄表异常清单 提交相关部门确认 异常信息经确认后触发异常处理工作单 由相 关部门进行退补电费等情况 同时系统每月能自动按电价类别分类统计本月零度 三个月连 续零度 六个月连续零度 一年连续零度 一年以上连续零度的用 户情况 实现通过负荷管理系统对零度户情况的监控 4 抄表数据共享 对于负荷管理系统来说 最重要的工作之一是对采集的电表示 值进行核查 对与正确 可靠的数据需要直接发布到营销结算部门 进行电费发行 负荷管理系统与营销抄表结算的数据共享流程如下 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 电电力力负负荷荷管管理理系系统统 配置自动任务数据 对象 数 据 库 配置任务执行时间 配置保存入库 触发任务程序 召测 入库 手动 失败补召 触发补召程序 补测 入库 电电力力营营销销现现代代化化系系统统 数 据 库 触发接口程序 通过表计资产号同步 转储抄表数据 转储入库 手动 发行电费 电量核对 打印电费单 手动 图图 5 35 3 负管系统与营销抄表共享流程负管系统与营销抄表共享流程 流程说明如下 数据同步通过表计资产号同步 a 电力负荷管理系统通过定时任务去采集用户现场表计的零点 冻结数据 并将采集的数据保存入库 如果自动任务出现异常 也 可通过手动触发 b 第二天操作员上班后 检查昨日自动任务情况 对失败用户 进行补召 将补召数据入库 c 操作员对昨日抄表数据进行审核 过滤一些异常的抄表数据 另外对表计异常的信息可发起事故处理工单 提请相关部门处理 d 营销现代化系统定时启动抄表数据接口程序 获取由负荷管 理系统筛选后的抄表数据 如果自动获取出现异常 也可手动触发 获取 e 营销现代化系统对获取的抄表数据进行进一步的核算 通过 后可自动发行电费 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 6 6 异常用电异常用电 异常用电管理作为电力部门 尤其是营销部门来说 是一项十 分重要的工作 通过负荷管理系统及时发现系统的异常用电信息 可以有效规避农电局的电量损失 直接增加农电局的经济收入 对 于电量负荷管理系统 它是农电企业延伸的有效监测手段 通过对 现场的用电信息以及历史数据的分析 可以很容易发现系统的异常 情况 电力负荷管理系统可以提供多种异常用电的判据筛选窃电用 户名单 1 异常判据 系统可提供如下的判断手段来判断用户现场的窃电异常 包括 a 电流不平衡 一般对于高压用户 其同一时刻的三相电流数 据基本偏差很小的 当用户某相发生窃电行为或异常短路会导致该 相电流下降很大 因此可以通过对采集到的用户电流进行分析 筛 选出线电流偏差很大的用户进行重点监测 然后辅以电量信息 判 断用户是否窃电 b 电量曲线对比 借助交流采样模块 通过计量回路监测的电 量曲线与保护回路交采采集的电量曲线或总电量进行对比 如果计 量回路电量低于保护回路电量 20 则用户现场存在窃电嫌疑 c 反向有功异常 对于正常的用电用户 电厂用户除外 一 般用户仅用正向有功电量 如果用户反向有功电量突然增大 则用 户现场可能存在电流逆极性 出现用电异常 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 d 功率电量转化率 一般情况 功率越大的用户 用电电量就 越大 如果出现功率转化成电量的比例偏小 则现场可能存在逆相 序 e 功率因数偏低 对于正常用电用户 自发电用户除外 用 户一般用电有功电量远大于无功电量 如果出现功率因数偏低 则 说明用户无功用量大 这也是一种异常用电现象 f 电量突变 通过任意时间段电量与同期进行比对 如果电量 变化比较大 则可以通过用户的其他信息辅助确认用户是否存在窃 电 g 电压数据异常 正常情况下 用户的电压基本保持在额定电 压的范围波动 当用户计量回路出现异常的时候 用户的计量电压 就会产生异常 明显低于额定电压值 因此可以通过对电压数据的 分析发现用户计量回路的欠压情况 2 流程维护 对于异常的用户 系统可以通过故障工单发给相应的管理 职 能部门进行处理 系统并能对处理结果进行录入 分类统计 7 7 催费购电催费购电 系统提供售电控制功能 为电量付费销售工作提供技术监控保 障手段 同时系统提供对欠费用户的崔费管理 定时对欠费用户进 行催缴电费 加强电费的回收工作 1 购电管理 a 购电参数设置 与抄表窗口进行联网 将用户的购电金额 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 通过平均电价折算成电量 然后通过负荷管理系统下发到客户用电 终端 对用户的购电进行管理 b 购电情况查询 查询某段时间系统的购电情况 某一用户在 某一时间的购电情况 e 剩余电量预警 依据每日采集的剩余电量以及终端用电量进 行分析 筛选出剩余电量不足几天或剩余电量为负的客户名单 偏 于对这些用户进行催费 2 购电流程 购电作为电力负荷管理系统的应用功能之一 是营销现代化的 重要业务支持功能 随着营销现代化建设的不断完善 收费和执行 流程一体化成为可能 购电执行流程定义如下 电电力力负负荷荷管管理理系系统统电电力力营营销销现现代代化化系系统统 客户 供电公司 签订购电协议 购电协议 双方备案 用户购电 计算购电量 数 据 库 记录入库 购电单 生成购电单打印购电单 重新计算上月购 电量 月末 计算尾补电量 记录入库 数 据 库 生成购电单据 实时 响应购电单据 手动 用户购电下发购电参数 购电结束状态 生成购电状态 实时 购电状态任务 召测现场数据生成告警用户 记录入库 图图 5 45 4 营销负管购电流程营销负管购电流程 流程说明如下 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 a 农电局与用户签订购电合同 并进行备案 b 用户到营业窗口购电 由营业窗口计算用户本次购电电量 由用户确认 并打印备案 c 购电窗口人员将购电信息录入到营销系统 营销系统后台触 发消息通知 将用户的购电信息传送到负荷管理系统 d 负荷管理管理员根据收到的用户购电信息 下发本次购电量 到终端 并进行核对 确认本次购电是否正确 e 购电下发成功后 由负荷管理系统后台给营销现代化系统回 执本次购电成功 f 电力负荷管理系统每日采集用户的剩余购电量 对于购电报 警的用户 将用户信息传输到营销现代化系统 由购电窗口人员进 行催费 g 在购电月末 由营销现代化系统计算用户本月购电尾差 并 将尾差数据传输到负荷管理系统 有操作员进行用户尾差调节 3 催费管理 系统提供对欠费用户的催费管理 通过主站下发催费告警时段 由终端对用户进行告警 七七 负控管理系统主站设备明细表负控管理系统主站设备明细表 1 1 主站配置主站配置 单位 人民币 农电局电力负荷管理系统可行性研究报告 序 号 名 称规格型号单位数量单价总价生产厂家 1 数据库服 务器 HP DL380G5 台 286400172800 惠普 2 服务器机 柜 标准台 236007200 惠普 3 前置机 CONTEC 含 软件 台 21800036000 日本 CONTEC 4 软件开发套 19000090000 上海华冠 5 工作站 DELL745MT 台 4756030240DELL 6 HUB 交换 机 3COM 3C16479 套 1540010800 华为 7 激光打印 机 HP5200N 含 网卡 套 11125011250 惠普 8 UPS 电源 控制器及 电组 SURT3000UX