电厂电能自动采集系统地探讨

电厂电能自动采集系统地探讨摘要：为适应电电力市场发展展改革、火电电厂指标考核核及日常电能能量统计、平平衡率计算的需要，在在火电厂建立立一套稳定可可靠的电能量量自动采集系系统已成为必必然。本文以以江苏新海发发电有限公司司电能量自动动采集系统的的建设为例，探探讨了火电厂厂电能量自动动采集系统的的建设的若干干问题。关键词词：电厂电电能量自动采集系系统平衡率在电力市场场运营过程中中，买卖双方方交易的物理理量是电能量量，对发、供供电量、联络络线交换电量量、网损（线线损）电量及及分时、分类类电量的采集集、监视、统统计、分析、运算是是电力市场运运营的主要内内容；建设电电能量自动采采集系统是实实现电力市场场运营的基础础。对火力发发电厂，主要要对发、供电电量进行统计计，对机组平平衡率、交接接班电量等进进行统计计算算，以加强管管理，并采取取相应措施降降低损耗，提提高效率。以我们江江苏新海发电电有限为例，每每天分四班，传传统的方式是是每次交接班班时抄表，人人工录入进行行统计计算；；这种人工抄抄表、统计不不能满足实时时、分时及动动态分析管理理的要求，电电能量采集方方式的改变已已势在必行。江江苏新海发电电有限公司电电能量自动采采集系统于2001年9月底基本建建成。该系统统已采集了所所有机组的全全部电能量数数据，完成了了电能量的自自动采集、存存储、总加计计算、统计、报报表打印等功功能；系统代代替了人工抄抄表，提高了了数据的同步步性、及时性性、准确性和和完整性；系系统对全公司司发电情况和和各类平衡率率进行自动统统计，提高了了统计计算速速度和自动化化水平；利用用系统进行分分班次考核，提提高了企业的管理水水平和效率；；各部门可通通过Web查看所有数数据和报表，进进行不同的二二次开发，提提高了电能数数据的利用率率。系统（如如图1所示）分主主站和采集终终端（ERTU）两部分，主主站与ERTU之间采用网络络通信方式进进行数据传输输。主站采用用南京华瑞杰杰自动化设备备有限公司的的COM-22000系统、厂站站采用该公司司的MPE-IIII电能量远方方数据终端。1、江苏新海海发电有限公公司电能量自自动采集系统统配置1.1主站系统配配置该系系统采用高性性能的PC机作为硬件件平台，系统统的数据库服服务器采用双双机备份，互互为热备用，并并保持数据的的一致性；前前置机负责采采集数据，连连接GPS用于全网对对时，后置机机负责处理并并保存数据，报报表工作站负负责所有报表表的编辑和打打印，Web服务器提供Web浏览，各MIS工作站站通过Web可查看所有有数据和报表表；主网采用用10/1000M网，由交换换机来连接服服务器和所有有计算机。系统操作作系统采用目目前广泛使用用的、安全性性能较高的Windoows20000Seerver，网络通信信采用TCP/TTP协议，数据据库采用具有有Cliennt/Serrver模式的商用用数据管理系系统SQLSServerr20000，编程全部部采用VC、VB、Delphhi等，集成EXCEL作为报表工工具生成图文文并茂的图形形报表。1.2主站系统主主要功能模块块（1）数据库管管理系统COM-22000数据库管理理系统采用标标准的商用数数据管理系统统。数据处理理是整个系统统的核心，它它涉及到数据据结构、数据据存取、数据据维护、数据据共享等多方方面的管理数据库大大致分四部分分，即系统信信息数据库(档案信息库)、原始数据据库、二次统统计数据库和和公式统计库库。系统数据据库存放了有有关系统的配配置、参数等等信息，原始始数据库主要要数据来源于于各采集终端端的电表数据据，二次统计计数据库主要要存放来源于于原始数据库库，经过计算算、统计的数数据。公式统统计数据库来来源于二次统统计数据库，存存放了公式的的计算结果。（2）WEB服务管理系系统WEB服务管理系系统响应来自自Interrnet/IIntrannet的WEB服务请求，提提供客户端请请求的数据库库数据和WEB页面格式。（3）前置通讯讯及数据处理理管理系统此此系统完成电电能量自动采采集系统对采采集终端数据据的采集和处处理，数据采采集采用大容容量高速数据据传输部件，保保证准确性。全全部操作均为为在线完成，随随输随用，响响应性好。具具体功能为：：对所接收的的报文完成规规约转换、系系数处理和合合理性检查，将将处理结果交交给数据库。可可即时查看通通讯状况及具具体通讯报文文。（4）数据统计计及公式管理理系统该系统统完成统计计计算公式的设设定和定时统统计任务，如如班次电量、日日电量、月电电量、年电量量及电能量总总加、平衡、线线损、变损等等数据的定时时统计任务。（5）报表图形形设置显示打打印系统用户户可根据实际际需要设置报报表和图形显显示的格式，完完成班次电量量、日电量、月月电量、年电电量等报表数数据的定时打打印，并可根根据用户要求求对任意电表表、任意采集集终端或全厂厂的历史数据的显显示及打印。（6）终端、电电表参数设置置下装及召唤唤系统该系统统完成从主站站对采集终端端中各电表的的基值、转比比、时段方案案、PT、CT等参数的在在线设置和下下装，并在线线查看终端、电电表状态和参参数。（7）内部网络络通讯管理系系统该系统是是整个系统中中各个子系统统之间的纽带带，其功能为为：在操作系系统所提供的的网络支持的的基础上实现现面向应用的高层网网络通讯；根根据应用所定定义的数据流流动模式确定定数据流向，提提高应用的通通信效率。该该系统采用完完全的Cliennt/Serrver模式，基于TCP/TTP协议，保证证了整个平台台在不同网络络通信协议之之间的可移植植性。（8）告警管理理系统该系统统根据用户的的要求和数据据处理的结果果，以及设备备状态的变化化，对系统中中发生的特定定变化进行提提示和告警。如如电量值越界界、设备异常常等，可进行行弹出提示框框、语音等多多种方式告警警，对告警信信息，可进行行打印和保存存，可分时段段查询和检索索。（9）远程诊断断管理系统该该系统用以完完成对用户已已投运的系统统的诊断和维维护。系统可可通过拨号MODEM和用户系统统连接，对其其运行情况进进行分析诊断断；可远程更更新系统程序序，排除系统统故障；并可可远程发布系系统更新消息息，提高系统统使用水平。（10）安全机制制管理系统该该系统完成安安全性校核，防防止非法操作作。对使用用用户进行分级级管理，根据据用户的类别别赋予不同的的操作权限；；在进行关键键操作时，对对使用者身份份的操作权限限进行合法性性检查；记录录关键操作过过程，提高系系统管理水平平。1.3电能量采采集装置采用MPE-IIII电能量远方方数据终端，装装置采用交、直直流双电源，同同时对全厂的的脉冲和数字字电表进行采采集。每时段段的电能量均均带时标，并并保留1个月；采用Polliing方式实现远远程通信；具具备接受当地地或远方参数数下装、自诊诊断、远方诊诊断、自恢复复等功能；中中文液晶显示示；设置、查查看、核对具具有密码保护护；具有输入入、输出电压压、电流保护护、防雷保护护、直流反极极性输入保护护。1.4通信方式主站系统统与远方电能能量采集终端端之间的通信信方式采用网网络方式通讯讯，由于距离离较小，各采采集终端直接接连接在主站站系统网络交交换机上。电电能量采集终终端与电能表表之间直接通通过RS-4885口进行数据据传输，对脉脉冲电表增加加脉冲采集板板。2、火电厂电电能量自动采采集系统建设设中的几个问问题2.1主站系统建建设（1）电能量自动动采集系统有有别于SCADAA/EMS系统。当电电力工业转向市场场化运营后，电电网的生产和和经营工作将将更加细化，电电能量自动采采集系统必将将成为一个独独立的系统。（2）电能量自自动采集系统统的建设，必必须符合相应应的国家计量量管理标准和和技术规范。（3）数据库的的设计。在选选用数据库时时，一方面要要考虑性能和和功能；另一一方面，还要要考虑和现有有调度自动化化系统数据库库的继承，以以及开放平台台和数据接口口等问题。电电能量自动采采集系统数据据库内容的设计，要要涉及到今后后兼容的问题题。我国的电电能量自动采采集系统从无无到有，市场场规则一定会会不断的修改改和完善，应应尽量减少和和避免数据库库结构和内容容的变动。完完善的数据库库系统是研究究和设计电能能量自动采集集系统的一项项重要工作。（4）系统的安安全性。电能能量自动采集集系统实现的的功能涉及到到企业的切身利利益，系统应应当具备很强强的抗干扰能能力，系统运运行必须稳定定可靠。（5）数据的完完整性。由于于电能消耗是是前后连贯的的，因此电能能计量的是一一系列随时间间递增的电能能量累加值，要要求在计量、采采集、传输、存存储和处理的的整个过程中中，保证在任任何环节出现现故障时，都都不允许丢失失数据。特别别是在进行分分班次电能量量统计和结算算时，数据的的完整性成为为电能量自动动采集系统的的基础。系统统数据处理应应采用分层处处理方式存储储数据，确保保电能量数据据的安全性和和完整性。（6）数据的修修改。系统必必须保证采集集的电能量原原始数据完整整准确。存入入的原始电能能量数据只能能查看，不能能修改；各电电能量备份数数据有权限才才能修改，并并保存修改记记录档案。（7）数据的可可恢复性。对对意外情况引引起的系统故故障，系统应应具有恢复数数据的能力，保保证电能量数数据的安全和和完整。（8）数据的及及时性。电能能量数据应以以5min（或1min）为单位进进行带时标采采集、传送和和存储，便于于电能量的统统计、分班次次考核。（9）系统的时时间性，整个个电力系统一一直处于电能能的发、变、输输、配、用的的动态平衡状状态中，电力力交易的产、售售、购是同时时进行的，电电能量自动采采集系统应以以标准时钟（GPS）为基准，以以保证各个计计量点基于相相同的时间基基准完成对电电能量的计量量及电能量数数据带时标的的存储。主站站系统连接GPS时钟，系统统对采集终端端对时，采集集终端对电表表对时（要求求电表支持）。（10）系统的容容错性。电能能量自动采集集系统的软件件和硬件设备备应具有良好好的容错能力力。当各软件件、硬件功能能发生一般故故障，以及运运行人员或维维护工程师在在操作中发生生一般性错误误时，均不引引起系统的主主要功能丧失失或影响系统的正正常运行。（11）系统的灵灵活性。目前前我国的电力力市场有其特特殊性，电能能量自动采集集系统的应用用功能应当具具有很大的灵灵活性，能够够适应政策和和市场的变化化，并符合不不同用户的要要求。（12）系统的扩扩展性。系统统设计必须采采用标准化、模模块化结构，功功能扩展部分分的安装要简简单、方便，对对系统不造成成有害影响。（13）系统的开开放性。电能能量自动采集集系统在保证证安全的情况况下，要求系系统的开放性性强，保证电电力市场运营营的公平、公公正、公开的的原则，提高高电力企业的的信誉。（14）系统的可可维护性。电电能量自动采采集系统的软软件和硬件设设备应便于运运行维护。系系统应具有在在线维护处理理功能，电能能量自动采集集系统的维护护处理必须在在不中断和不不干扰系统正正常工作的情情况下进行，确确保系统安全全。（15）系统的接接口。电能量量自动采集主主站系统要为为SCADA、EMS以及MIS等系统提供供标准接口，实实现数据共享享。（16）系统的权权限管理，系系统的安全性性、可靠性和和数据的准确确性，直接关关系到企业的的经济利益，电电能量自动采采集系统必须须具有严格的的权限管理功功能。2.2电能量采集集终端（1）采集终端要要求有很高的的稳定性和可可靠性，主要要部件应有备备份。（2）采集终端与与电能表之间间的通信宜采采用RS-4885数据通信。2.3电能表（1）电能表是电电能量自动采采集系统的基基础，数量非非常大。电能能表要求运行行稳定可靠、精精度高、使用用寿命长、通通信可靠、易易于安装维护护等。（2）电能表与电电能量自动采采集系统之间间能进行自动动对