電量採集管理分析系統在太平哨發電廠的應用論文
電量採集管理分析系統在太平哨發電廠的應用論文
摘 要：為滿足日常電能量統計的需要，實現電度量管理自動化，在發電廠建立一套穩定可靠的電量採集管理分析系統已成為必然。從系統結構、軟體平臺及實用功能等方面全面介紹了太平哨發電廠電量採集管理分析系統，並針對系統的建設實施中的關鍵環節提出幾點建議以供參考。
關鍵詞：發電廠；電能量；自動採集；電量報表
電力行業實行廠網分開、競價上網、啟動內部模擬電力市場等一系列改革後，傳統方式下的人工定時抄表，人工錄入計算已經不能滿足實時、分時及動態分析管理的需求，這就對發電廠電能量採集方式提出了更高的要求。目前國內各發電廠都在積極探索建立一個準確、可靠、安全的採集電量資料的技術支援系統，來完成對外的經濟核算以及廠站端日常的電量監視與核對工作。基於目前電力行業的發展形勢，太平哨發電廠也開始建立並逐步完善了全廠電量採集管理分析系統。
太平哨發電廠電量採集管理分析系統主要包括上網電量自動採集系統和綜合電量自動採集系統兩部分：其中上網電量採集部分是由遼寧省調統一標準統一安裝管理，電量採集裝置透過RS-485介面與高精度、多功能關口電度表通訊，進行資料採集處理，將資料縱向加密認證後透過電力排程資料網遠傳到遼寧省調作為經濟核算的資料依據；而綜合電量採集部分為則採用瀋陽東宇公司開發的DY-2000電網監控系統，將全廠所有重要電能表計的電量資料（包括上網電量和廠用電量）進行統一採集處理後，透過硬體防火牆接入太平哨發電廠的MIS管理系統，做為日常監視及核對電量的依據。由於上網電量採集部分不需要廠站端做太多的開發和管理工作，故本文主要分析太平哨發電廠綜合電量採集管理分析系統（以下簡稱電量採集系統）。
太平哨發電廠電量採集系統於2006年8月基本建成。該系統代替了人工抄表，能夠採集所有機組、主變、線路的全部電能量資料，完成電能量的自動採集、儲存、總加計算、統計、報表等功能，提高了資料的同步性、及時性、準確性和完整性；可以對全廠發電情況進行自動統計，提高了統計計算速度和自動化水平；各部門可透過Web檢視所有資料和報表，進行不同的二次開發，提高了電能資料的利用率。本系統分為主站和電量採集裝置兩部分，主站與電量採集裝置之間採用RS-232序列通訊。主站採用瀋陽東宇公司開發的DY-2000電網監控系統，電量採集裝置選用瀋陽長白工控公司的LM-880電度採集裝置。
1電量採集系統配置
1.1主站系統組成
瀋陽東宇公司自行研發的DY-2000電網監控系統是一個基於網路環境的監控系統，它可以應用於各級變電所、發電廠的實時監控和電能量採集處理。我們僅使用該系統的部分功能，來實現電量採集處理和常規遠動資訊監視的任務。本系統採用效能好、可靠性高的工控機做為硬體平臺，所有功能集中在一臺工控機上實現,安裝維護方便。使用目前廣泛應用的、安全效能較高的Windows 2000 Server做為作業系統，資料庫使用具有 Client/Server模式的商用資料管理系統SQL Server 2000。主站系統主要分為三部分：伺服器、前置機和工作站（人機介面）。
1.2主站系統主要功能
①伺服器部分。伺服器是本系統的主要組成部分。它的主要功能是系統初始化、實時資料處理、歷史資料存檔，並將所有資料寫入資料庫，以供生成各種報表查詢。
②前置機部分。前置機的主要功能是實現電量採集裝置資料的採集和處理，接收從電量採集裝置和RTU傳送過來的資料，經簡單處理後將處理結果送到伺服器，同時也接收從伺服器傳送的資料。在前置機部分，可以進行電量採集裝置通道及RTU通道的設定，還可以即時檢視通訊狀況及具體通訊報文。
③工作站部分。工作站是本系統的人機互動部分，透過工作站介面可以對系統進行監視和控制。在工作站介面上，可以檢視各電量表的讀數，同時也可以方便的監視各臺機組和各條線路的開關、刀閘狀態，有功、無功、電壓等。
④WEB服務部分。WEB服務部分的主要功能是透過製作的電量資料動態查詢網頁，把資料庫中的電量資料顯示出來。WEB服務響應來自MIS系統的WEB請求，提供客戶端請求的資料庫資料和WEB頁面格式。
⑤資料庫管理部分。資料庫管理部分採用標準的商用資料管理系統SQL Server 2000。資料處理是整個系統的核心，它涉及到資料結構、資料存取、資料維護、資料共享等多方面的管理。資料庫主要存放整個系統的配置和引數、各採集終端的電錶原始資料、經過計算統計的二次資料以及公式的計算結果等。
⑥系統安全管理部分。該部分的主要功能是完成安全性校核，防止非法操作。對使用使用者進行分級管理，根據使用者的類別賦予不同的操作許可權，在進行關鍵操作時，對使用者的操作許可權進行身份驗證，提高系統的管理水平。
1.3電量採集裝置
本系統採用LM-880電度採集裝置，裝置採用交、直流雙路輸入的開關電源供電，保證了供電的可靠性。採集裝置同時對全廠的脈衝和數字電錶進行採集，並對採集到的資料儲存三個月。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通訊方式
主站系統與LM-880電度採集裝置之間由於距離較短，故通訊方式採用RS-232串列埠方式通訊。LM-880電度採集裝置與各電能表之間直接透過RS-485口進行資料傳輸。
2電量資料資訊的應用
隨著計算機網路技術日益廣泛的應用於我廠生產管理的各個方面，大量的生產管理資訊都透過MIS（管理資訊系統）網實現共享，每個生產部門都能及時地得到這些資訊。同樣我們也需要把電量資訊釋出到MIS網上，使得各個生產部門都能透過MIS網得到電量資料。為此，我們利用WEB服務設計了一個電量報表系統主頁，將電量採集系統的電量資料按照各個部門的不同需要進行統計和處理，然後生成報表，以供查詢。 電量報表系統使用VB和delphi進行程式設計設計，在電量自動採集系統主機上生成電量報表系統主頁，主機經硬體防火牆隔離後連線至MIS網路，為MIS網上任意透過授權的客戶節點提供併發訪問服務。動態查詢網頁以報表的`形式提供電量資料的查詢，透過標準SQL查詢語言，提取資料庫中的電量資料把它顯示到網頁中，所有MIS網內的授權使用者都能方便地檢視電量資料，從而實現了電量資料資訊的共享。
電量報表系統是一個服務於太平哨發電廠廠長、總工等相關領導和生產、計劃營銷多個部門的綜合性資訊系統。系統能夠為計劃營銷部門實現每日、每月電量統計，為計劃統計部門提供準時、準確的原始電量資料，並能按既定的統計運算關係計算出各種電量報表。例如，機組的有功電量、無功電量、上網電量、廠用電量，以及上述各種電量的當月值、累計值、機組執行時間統計等等，還能自動生成上報國電電力的生產情況日報表和上報省公司的電量資料報表，利用報表列印功能可以將以上報表按照規定的格式進行列印。電量報表系統充分利用了我廠MIS網路的資源，提高了電量資訊的使用率和共享度，解決了我廠電量資料在檢視、儲存和使用上存在的一些問題，提高了相關部門人員的工作效率。
3建設電量自動採集系統需注意要點
結合太平哨發電廠電量採集系統安裝、除錯、執行工作中的一些經驗，我認為在電量採集系統的建設方面有以下幾點問題需要注意：
①主站系統方面。首先，在選用資料庫時，既要考慮資料庫的效能和功能，又要考慮和現有排程自動化系統資料庫的繼承，以及開放平臺和資料介面等問題。其次，要注意電量資料的安全性和完整性，保證採集的電量原始資料完整、準確，並且符合相應的計量管理標準和技術規範，要確保在任何環節出現故障時都不允許丟失資料，對於原始電量資料只能檢視，不能修改，對各電量備份的資料只有相應的授權才能修改，並儲存修改記錄檔案，對意外情況引起的系統故障，系統應具有恢復資料的能力，保證電量資料的安全和完整。最後，要考慮到系統的靈活性、擴充套件性和系統的介面問題，系統應能夠適應政策和市場的變化，根據不同的要求增加相應的功能，支援不同廠家的電量採集裝置，適應不同規約以及不同的傳輸方式，還要為監控系統和MIS系統等提供標準介面，使決策部門和生產部門能夠方便、及時地獲得更加完整、準確的電量資料。
②電量採集裝置方面。因RS-485介面具有良好的抗噪聲干擾性、長的傳輸距離和多站能力等優點，故電量採集裝置各個模組之間以及電量採集裝置與電能表計之間的連線最好採用RS-485介面方式。電量採集裝置要求有很高的穩定性、可靠性和開放性，能適應不同的電能表資料採集、傳輸方式，與各種型別的電能表計介面，讀取電量資料。
③電能表計方面。為適應電量採集系統的需要，作為電量採集系統的基礎裝置，電能表計應當滿足執行穩定、壽命長、精度高、功能強大、使用範圍寬、通訊方式靈活安全可靠、易於安裝維護、設定引數和更換等要求。目前國內外電能表計種類繁多，有些不大適合電量採集系統使用，或有待改進和提高，所以在電能表計的選型上一定要根據生產現場的實際慎重選擇。
4結語
文章介紹了太平哨發電廠電量採集系統的系統配置和實用功能，並對發電廠電量採集系統建設中需要注意的幾點問題進行了探討並給出了建議。發電廠電量採集系統是一個比較複雜的系統，涉及到軟體、硬體設計和與其他已建成系統進行通訊、連線的各個環節，並且與發電廠的管理模式、電力市場的執行方式緊密相連。建設一個高效、穩定、可靠、實用的電量自動採集系統，需要發電廠、科研部門和生產廠家密切合作，逐步解決系統建設中出現的問題，完善電量自動採集系統的功能和各項效能、指標，為發電廠提供及時準確的電量資料，從而實現發電廠電量管理的自動化和科學化。
參考文獻：
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［2］金繼光,龔祝平.礦熱爐電量採集系統的研究與實踐[J].鐵合金,2008,(6).