用电信息采集模拟实训系统的构建与实践[精品资料]

1、用电信息采集模拟实训系统的构建与实践-精品资料 本文档格式为WORD,感谢你的阅读。 最新最全的 学术论文 期刊文献 年终总结 年终报告 工作总结 个人总结 述职报告 实习报告 单位总结 摘要：电力用户用电信息采集系统是智能电网建设的重要组成部分，随着系统建设的持续开展，全国各地大量的电能量数据采集终端设备陆续投入运行。由于用电信息采集系统所涉及的设备多、技术复杂，运维工作量大，对运维人员的技术技能水平都有着很高的要求。介绍了一种用电信息采集模拟实训系统构建方案，可以通过模拟现场设备的运行工况，最大限度地满足用电信息采集人员的技能培训需求，对于提高运维人员的业务技能和工作效率，加快电力营销信息

2、化建设的进程具有重要的意义。 关键词：用电信息采集；实训系统；终端模拟 作者简介：张长营（1968-），男，江苏宿迁人，江苏省电力公司职业技能训练基地，高级工程师；王晓红（1969-），女，江苏宿迁人，江苏省电力公司职业技能训练基地综合管理部，助理工程师。（江苏 连云港 222069） TM74 A 1007-0079（2013）27-0206-02 按照国家电网公司智能电网建设的总体要求，电力用户用电信息采集系统的建设要实现“全覆盖、全采集、全费控”的总体目标，为了保证这一目标的实现，国家电网公司于2009年制定了智能电表和用电信息采集系统建设的技术规范，规范明确了系统建设的总体技术框架和技

3、术指标，同时给出了系统建设的技术路线图。随着国家电网公司对用电信息采集系统的全面推广，用电信息采集系统的建设步伐越来越快，未来五年内即可实现用电信息采集系统建设的“全覆盖、全采集”目标。 目前，随着系统建设的持续开展，全国各地大量的电能量数据采集终端设备陆续投入运行，用电信息采集系统的设备运行、维护工作也被提上议事日程。现阶段大部分对系统的运行和维护工作皆由电能计量人员完成，由于用电信息采集系统所涉及的设备多、技术复杂，运维工作量大，与传统的电能计量装置运维工作迥然不同，对运维人员的技术技能水平都有着很高的要求，所以参与系统运维工作的人员亟需通过培训来提高自身的技能水平以满足现场工作的需要，而

4、现场真实的用电信息采集系统由于工作和安全条件所限，不能对技术人员进行在线培训。用电信息采集模拟实训系统可以通过模拟现场设备的运行工况，最大限度地满足用电信息采集人员的技能培训需求，提高其业务技能和工作效率，从而加快电力营销信息化建设的进程。 一、实训系统构建的基本思想和建设目标 用电信息采集模拟实训系统的建设框架是按照电力企业关于电能计量系统和用电信息采集系统建设的最新规范标准设计，应用先进的信息和通信技术，依据国家电网最新行业标准，采用分层、分布、开放型结构构造理念兼平台一体化设计思想，最大程度模拟现场实际情况，并结合培训教学的实际需要进行构建。构建的模拟实训系统不仅涵盖配电和用电中电能计量

5、设备的实际应用，而且涵盖主站系统的数据采集、网上售电和线损管理等众多功能模拟。实训系统建设的目标是培训学员掌握电力系统用电信息计量设备、采集设备的安装使用及常见故障处理；掌握电能计量系统常用工具的使用、整个系统工作流程；掌握主站采集系统、线损管理系统和网上售电系统的应用。通过本实训系统的培训，学员能够掌握电力系统中电能计量的全面知识和熟练使用用电信息采集系统，走向工作岗位后可实现技术技能无缝衔接。 二、实训系统构建的基本原则 用电信息采集模拟实训系统将模拟现场的安装运行环境，满足专变大用户信息采集仿真模拟系统、公用配变监测仿真模拟系统、集中抄表仿真模拟系统、用电信息采集实训系统等，同时可实现采

6、集系统运行过程管理的演示功能。系统构建原则如下： 1.先进性和可靠性相结合原则 实训系统设计时采用国内最先进的信息和通信技术，依据最新的国家电网建设标准，并且从结构、技术措施、设备选型、设备性能、设备容错、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保项目运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间，使每个故障点对整个系统的影响尽可能的小，并提供快速的故障恢复手段以及资料备份手段，以保证资料的安全和系统的正常运行。 2.开放性和扩展性相结合的原则 实训系统在遵循统一的国际标准和工业标准的前提下，采用标准的软件平台和系统、计算机设备，采用规范的网络结构，并遵守相关的接口标准。坚持标准化原则，

7、选择符合开放性和国际标准化的产品和技术；系统的设计在软件上采用模块化设计，以确保系统扩展应用时具备灵活性、可靠性，不影响系统核心业务执行。 3.兼容性和安全性相结合的原则 实训系统建设充分考虑兼容性，具备灵活、规范的数据接口，可兼容符合统一标准的系统和终端表计产品，还可兼容现场正在运行的其他非国网标准的协议，确保数据信息的共享和统一管理。采用切实有效的安全手段，分层次、全方位保证系统信息传输的安全。 4.完整性和灵活性相结合的原则 实训系统设计时严格按照“全覆盖、全采集”原则，从系统模块功能到产品覆盖面，涵盖所有需要计量和采集的场合，保证了系统的完整性。系统具备灵活性，如系统扩展、产品更新时，

8、不影响系统本身的正常运行，可完全保证用电信息采集的实时性和完整性。 5.虚拟性和仿真性相结合的原则 实训系统设计时严格按照现场培训教学实际情况，最大程度模拟系统应用现场的运行工况，最大限度调动学员的学习积极性，引导学员积极进行系统及终端表计的研究和学习。 三、实训系统的基本构成及其功能 用电信息采集模拟实训系统总体包含专变大用户用电信息采集模拟子系统、公用配变模拟子系统及集中抄表模拟子系统、用电信息采集实训主控软件。 1.用电信息采集专变大用户终端模拟实训系统构成及其功能 用电信息采集专变大用户模拟实训装置采用台体式机柜设计，由2台专变大用户模拟柜组成，模拟不同计量方式专变用户，包括高供低计三

9、相四线用户（3220V）、高供高计三相三线（3100V）用户，系统通过加载智能模拟电源，给专变采集终端和三相智能电能表提供模拟负荷，通过隔离互感器到表尾，通过仿真智能电能表模拟总分表关系，正面两块表中1块仿真表，1块真实表，两块表为并列关系，背面两块表为前面1块表的分表。 专变大用户模拟部分：智能电能表与专变采集终端通过485方式进行通讯，专变采集终端通过以太网、230MHz方式实现数据上传到主站系统。 加载系统：包括虚负荷电压电流源、电压互感器、电流互感器、加载控制系统等。加载系统控制通过主控计算机控制实现。 负荷控制模拟部分：通过模拟高低压出线柜控制开关，去掉原来继电器模拟方式，采用交流接

10、触器模拟合闸、分闸控制及状态，接触器通过12V低电压控制，合闸、分闸按钮及状态指示灯采用与真实开关柜一样的外形，其中一路负荷控制输出通过交流接触器接入室内后面控制，控制空调的电源。 故障模拟部分：每块电能表都可以通过计算机设置电能表交采回路的故障，表计故障模拟部分可以实现计量回路常见的电压错线序（abc，bac，acb）、电流错接相（abc，cba）电压断线（断A、断B、断C）、电流开路、电流短路、电流极性反接等常见故障。可以模拟表计与终端485通讯故障（包括断A，断B，A、B互换），可以模拟三相仿真智能电能表内部计量故障，包括电压、电流采集与显示故障。在故障设置中可通过调节电压输出模拟低电压

11、供电通信不可靠故障。 1号专变柜柜体第一、第二表位配置为三相三线，其中一块为三相三线智能电表，另一块为三相三线仿真智能电表，三相智能仿真电表可以通过计算机对表内部的各种参数进行设置读取。这两块表计为并列关系，共用一个联合接线盒，背面两块配置为三相四线智能电表。 2号专变柜柜体第一、第二表位配置为三相四线，其中一块为三相四线智能电表，另一块为三相四线仿真智能电表，三相智能仿真电表可以通过计算机对表内部的各种参数进行设置读取。这两块表计为并列关系，共用一个联合接线盒，背面两块配置为三相四线智能电表。 柜体将负荷控制管理终端和正面两块电能表作为总表，背面两块三相四线电能表作为分表，通过回路遥控可以控

12、制各个分表的电流，分表电流变化，总表与负荷控制管理终端会进行相应的减少，柜体用第一回路控制制背面的第一块电能表，第二回路控制背面的第二块电能表，第三回路为预留，第四回路可以通过引接线引接控制实训时空调用电。 实训装置可以通过软件在短时间内模拟用户一天的负荷曲线，负荷曲线图可以手动绘制，也可以通过软件随机产生，软件设置完成后会按照所设置的负荷曲线控制虚负荷电源的电流。 2.用电信息采集公配变终端模拟实训系统构成及其功能 用电信息采集公配变模拟实训装置采用台体式机柜设计，由2台公配变模拟柜组成，模拟不同计量方式公配变用户，包括三相四线（3220V）、单相散户（220V）模拟，系统通过加载智能模拟电

13、源，给公配变采集终端和三相智能电能表提供模拟负荷，通过隔离互感器连接到表尾。 公变模拟部分：智能电能表与II型采集器通过485方式进行通讯，II型采集器与集中器通过载波方式通讯，集中器通过以太网（光纤）方式实现数据上传到主站系统。 加载系统和故障模拟部分同专变大用户终端模拟实训系统。 在模拟电源中加入谐波输出功能，谐波数据可以通过软件设置故障的方式输出，模拟载波抄表时的谐波干扰，软件中最多可以设置19次谐波电压或者电流谐波，一户一表用户多配置1块采集器，模拟故障采集器运行，可进行比对。 实训装置可以通过软件在短时间内模拟用户一天的负荷曲线，负荷曲线图可以手动绘制，也能通过软件随机产生，软件设置

14、完成后会按照所设置的负荷曲线控制虚负荷电源的电流。 3.用电信息采集低压集抄终端模拟实训系统构成及其功能 用电信息采集公配变模拟实训装置采用台体式机柜设计，由1台低压集抄模拟柜组成，模拟低压用户，包括三相四线（3220V）用户模拟、单相（220V）用户模拟，系统通过加载智能模拟电源，给集中器和三相智能电能表、单相智能表提供模拟负荷，通过隔离互感器连接到表尾。 低压集抄用户模拟部分：智能电能表与采集器通过485方式进行通讯，集中器通过以太网（光纤）方式实现数据上传到主站系统。 加载系统和故障模拟部分同专变大用户终端模拟实训系统。 柜体中挂接一个II型集中器，此集中器通过RS485抄取其他表位的电

15、能表数据，II型集中器通过以太网通讯方式将数据上传服务器。 实训装置可以通过软件在短时间内模拟用户一天的负荷曲线，负荷曲线图可以手动绘制，也能通过软件随机产生，软件设置完成后会按照所设置的负荷曲线控制虚负荷电源的电流。 4.系统实训软件构成及其功能 （1）模拟虚拟负荷。实训系统通过PC主机控制虚拟负荷功率源的启动与停止，产生各种工况下所需的电压、电流，用于电能表及采集终端、集中器、采集器使用，实现电能表的正常走字运行，保持与真实计量现场的一致性。 （2）培训管理。 1）学员管理。可以提供学员信息的增加、删除、修改、职称分类等功能。 2）题库的管理。可以支持题库的更新维护并能够按照试题类型进行检

16、索来创建考试电子试卷。 3）在线理论考试。可以随机抽取各类型试题形成试卷并提供考生在线答题，考生提交后根据答案自动生成考试分数。 4）理论成绩查询。可以支持考生成绩存储、在线查询。 （3）系统管理。 1）通信管理。实现终端接入管理和终端实时在线的链路保持，并提供实训软件操作接口管理。采取系统应用层与通信层交互的通信信道配置。 2）系统接入设置。要提供与上级采集测试主站系统接入设置功能，包括系统位置、接入方式、数据交换配置等设置功能。可监测与测试主站系统的接入情况。 3）参数、数据库、故障库管理。 参数管理：对通讯参数、终端基本参数、控制参数、无功投切参数设置、存储参数等修改，进行模板设置等管理

17、。 数据库管理：提供数据库修改单，可针对性地对数据进行EXCEL导出、修改、EXCEL导入。 故障库管理：添加新的故障组合（系统设置的所有故障进行选择组合）、删除旧有故障组合、修改原有故障组合。在模拟故障时，只需调用故障库中的故障类型，便可触发故障模拟。 4）系统用户管理与权限配置。能够自定义用户角色、操作权限。 5）操作日志管理。要存储操作日志并能够通过时间段查询。 （4）主站系统功能。用电信息采集系统的主站由系统操作软件和主站控制器构成。操作软件功能满足Q/GDW 376.1-2009电力用户用电信息采集系统通信协议：主站与采集终端通信协议规定。由PC机通过主站软件控制终端模拟装置，以移动

18、230MHz无线专网、光纤网为主要通信载体，通过多种通信方式实现系统主站和现场终端之间的数据通信，对终端进行初始工作参数设置、数据召测及指令下发等操作，实现“三遥”以及各种管理功能。主站与终端模拟装置可以构成独立运行的信息交换链，组成模拟的负荷管理系统，用于对电能管理人员的培训技能考核及系统工作演示等工作。 四、结语 用电信息采集模拟实训系统的构建，以目前正在建设的电能量集中采集系统中的典型终端装置和应用系统为构建框架，以模拟近似系统运行现场实际环境为根本，在充分满足用采系统各种功能模拟实训的基础上，同时拓展了用采系统运维的实训功能，其创新的建设理念和新颖的实现方式将引领着电力系统培训方式迈向更加实用化、集成化的未来。 阅读相关文档:电力系统运行中人工智能的应用研究 电力系统中有源滤波器节能技术的应用探讨 渠道策略下的电力调度简析 基于标准化与可视化的输电线路状态巡视管理探索 负载均衡在国网生产管理系统的应用研究 分布式可再生能源接入对配电网的影