電量采集管理分析系統(tǒng)在太平哨發(fā)電廠的應用論文
摘 要：為滿足日常電能量統(tǒng)計的需要，實現(xiàn)電度量管理自動化，在發(fā)電廠建立一套穩(wěn)定可靠的電量采集管理分析系統(tǒng)已成為必然。從系統(tǒng)結構、軟件平臺及實用功能等方面全面介紹了太平哨發(fā)電廠電量采集管理分析系統(tǒng)，并針對系統(tǒng)的建設實施中的關鍵環(huán)節(jié)提出幾點建議以供參考。
關鍵詞：發(fā)電廠；電能量；自動采集；電量報表
電力行業(yè)實行廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)、啟動內(nèi)部模擬電力市場等一系列改革后，傳統(tǒng)方式下的人工定時抄表，人工錄入計算已經(jīng)不能滿足實時、分時及動態(tài)分析管理的需求，這就對發(fā)電廠電能量采集方式提出了更高的要求。目前國內(nèi)各發(fā)電廠都在積極探索建立一個準確、可靠、安全的采集電量數(shù)據(jù)的技術支持系統(tǒng)，來完成對外的經(jīng)濟核算以及廠站端日常的電量監(jiān)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)電廠也開始建立并逐步完善了全廠電量采集管理分析系統(tǒng)。
太平哨發(fā)電廠電量采集管理分析系統(tǒng)主要包括上網(wǎng)電量自動采集系統(tǒng)和綜合電量自動采集系統(tǒng)兩部分：其中上網(wǎng)電量采集部分是由遼寧省調(diào)統(tǒng)一標準統(tǒng)一安裝管理，電量采集裝置通過RS-485接口與高精度、多功能關口電度表通信，進行數(shù)據(jù)采集處理，將數(shù)據(jù)縱向加密認證后通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)遠傳到遼寧省調(diào)作為經(jīng)濟核算的數(shù)據(jù)依據(jù)；而綜合電量采集部分為則采用沈陽東宇公司開發(fā)的DY-2000電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，將全廠所有重要電能表計的電量數(shù)據(jù)（包括上網(wǎng)電量和廠用電量）進行統(tǒng)一采集處理后，通過硬件防火墻接入太平哨發(fā)電廠的MIS管理系統(tǒng)，做為日常監(jiān)視及核對電量的依據(jù)。由于上網(wǎng)電量采集部分不需要廠站端做太多的開發(fā)和管理工作，故本文主要分析太平哨發(fā)電廠綜合電量采集管理分析系統(tǒng)（以下簡稱電量采集系統(tǒng)）。
太平哨發(fā)電廠電量采集系統(tǒng)于2006年8月基本建成。該系統(tǒng)代替了人工抄表，能夠采集所有機組、主變、線路的全部電能量數(shù)據(jù)，完成電能量的自動采集、存儲、總加計算、統(tǒng)計、報表等功能，提高了數(shù)據(jù)的同步性、及時性、準確性和完整性；可以對全廠發(fā)電情況進行自動統(tǒng)計，提高了統(tǒng)計計算速度和自動化水平；各部門可通過Web查看所有數(shù)據(jù)和報表，進行不同的二次開發(fā)，提高了電能數(shù)據(jù)的利用率。本系統(tǒng)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。主站采用沈陽東宇公司開發(fā)的DY-2000電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，電量采集裝置選用沈陽長白工控公司的LM-880電度采集裝置。
1電量采集系統(tǒng)配置
1.1主站系統(tǒng)組成
沈陽東宇公司自行研發(fā)的DY-2000電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是一個基于網(wǎng)絡環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)，它可以應用于各級變電所、發(fā)電廠的實時監(jiān)控和電能量采集處理。我們僅使用該系統(tǒng)的部分功能，來實現(xiàn)電量采集處理和常規(guī)遠動信息監(jiān)視的任務。本系統(tǒng)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現(xiàn),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(tǒng)，數(shù)據(jù)庫使用具有 Client/Server模式的商用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)SQL Server 2000。主站系統(tǒng)主要分為三部分：服務器、前置機和工作站（人機界面）。
1.2主站系統(tǒng)主要功能
�、俜⻊掌鞑糠�。服務器是本系統(tǒng)的主要組成部分。它的主要功能是系統(tǒng)初始化、實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存盤，并將所有數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)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(xiàn)電量采集裝置數(shù)據(jù)的采集和處理，接收從電量采集裝置和RTU傳送過來的數(shù)據(jù)，經(jīng)簡單處理后將處理結果送到服務器，同時也接收從服務器傳送的數(shù)據(jù)。在前置機部分，可以進行電量采集裝置通道及RTU通道的設置，還可以即時查看通訊狀況及具體通訊報文。
�、酃ぷ髡静糠帧９ぷ髡臼潜鞠到y(tǒng)的人機交互部分，通過工作站界面可以對系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制。在工作站界面上，可以查看各電量表的讀數(shù)，同時也可以方便的監(jiān)視各臺機組和各條線路的開關、刀閘狀態(tài)，有功、無功、電壓等。
�、躓EB服務部分。WEB服務部分的主要功能是通過制作的電量數(shù)據(jù)動態(tài)查詢網(wǎng)頁，把數(shù)據(jù)庫中的電量數(shù)據(jù)顯示出來。WEB服務響應來自MIS系統(tǒng)的WEB請求，提供客戶端請求的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)和WEB頁面格式。
�、輸�(shù)據(jù)庫管理部分。數(shù)據(jù)庫管理部分采用標準的商用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)SQL Server 2000。數(shù)據(jù)處理是整個系統(tǒng)的核心，它涉及到數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)共享等多方面的管理。數(shù)據(jù)庫主要存放整個系統(tǒng)的配置和參數(shù)、各采集終端的電表原始數(shù)據(jù)、經(jīng)過計算統(tǒng)計的二次數(shù)據(jù)以及公式的計算結果等。
�、尴到y(tǒng)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。對使用用戶進行分級管理，根據(jù)用戶的類別賦予不同的操作權限，在進行關鍵操作時，對使用者的操作權限進行身份驗證，提高系統(tǒng)的管理水平。
1.3電量采集裝置
本系統(tǒng)采用LM-880電度采集裝置，裝置采用交、直流雙路輸入的開關電源供電，保證了供電的可靠性。采集裝置同時對全廠的脈沖和數(shù)字電表進行采集，并對采集到的數(shù)據(jù)保存三個月。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通信方式
主站系統(tǒng)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RS-485口進行數(shù)據(jù)傳輸。
2電量數(shù)據(jù)信息的應用
隨著計算機網(wǎng)絡技術日益廣泛的應用于我廠生產(chǎn)管理的各個方面，大量的生產(chǎn)管理信息都通過MIS（管理信息系統(tǒng)）網(wǎng)實現(xiàn)共享，每個生產(chǎn)部門都能及時地得到這些信息。同樣我們也需要把電量信息發(fā)布到MIS網(wǎng)上，使得各個生產(chǎn)部門都能通過MIS網(wǎng)得到電量數(shù)據(jù)。為此，我們利用WEB服務設計了一個電量報表系統(tǒng)主頁，將電量采集系統(tǒng)的電量數(shù)據(jù)按照各個部門的不同需要進行統(tǒng)計和處理，然后生成報表，以供查詢。 電量報表系統(tǒng)使用VB和delphi進行編程設計，在電量自動采集系統(tǒng)主機上生成電量報表系統(tǒng)主頁，主機經(jīng)硬件防火墻隔離后連接至MIS網(wǎng)絡，為MIS網(wǎng)上任意通過授權的客戶節(jié)點提供并發(fā)訪問服務。動態(tài)查詢網(wǎng)頁以報表的`形式提供電量數(shù)據(jù)的查詢，通過標準SQL查詢語言，提取數(shù)據(jù)庫中的電量數(shù)據(jù)把它顯示到網(wǎng)頁中，所有MIS網(wǎng)內(nèi)的授權用戶都能方便地查看電量數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了電量數(shù)據(jù)信息的共享。
電量報表系統(tǒng)是一個服務于太平哨發(fā)電廠廠長、總工等相關領導和生產(chǎn)、計劃營銷多個部門的綜合性信息系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠為計劃營銷部門實現(xiàn)每日、每月電量統(tǒng)計，為計劃統(tǒng)計部門提供準時、準確的原始電量數(shù)據(jù)，并能按既定的統(tǒng)計運算關系計算出各種電量報表。例如，機組的有功電量、無功電量、上網(wǎng)電量、廠用電量，以及上述各種電量的當月值、累計值、機組運行時間統(tǒng)計等等，還能自動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(shù)據(jù)報表，利用報表打印功能可以將以上報表按照規(guī)定的格式進行打印。電量報表系統(tǒng)充分利用了我廠MIS網(wǎng)絡的資源，提高了電量信息的使用率和共享度，解決了我廠電量數(shù)據(jù)在查看、保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建設電量自動采集系統(tǒng)需注意要點
結合太平哨發(fā)電廠電量采集系統(tǒng)安裝、調(diào)試、運行工作中的一些經(jīng)驗，我認為在電量采集系統(tǒng)的建設方面有以下幾點問題需要注意：
�、僦髡鞠到y(tǒng)方面。首先，在選用數(shù)據(jù)庫時，既要考慮數(shù)據(jù)庫的性能和功能，又要考慮和現(xiàn)有調(diào)度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的繼承，以及開放平臺和數(shù)據(jù)接口等問題。其次，要注意電量數(shù)據(jù)的安全性和完整性，保證采集的電量原始數(shù)據(jù)完整、準確，并且符合相應的計量管理標準和技術規(guī)范，要確保在任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時都不允許丟失數(shù)據(jù)，對于原始電量數(shù)據(jù)只能查看，不能修改，對各電量備份的數(shù)據(jù)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(tǒng)故障，系統(tǒng)應具有恢復數(shù)據(jù)的能力，保證電量數(shù)據(jù)的安全和完整。最后，要考慮到系統(tǒng)的靈活性、擴展性和系統(tǒng)的接口問題，系統(tǒng)應能夠適應政策和市場的變化，根據(jù)不同的要求增加相應的功能，支持不同廠家的電量采集裝置，適應不同規(guī)約以及不同的傳輸方式，還要為監(jiān)控系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)等提供標準接口，使決策部門和生產(chǎn)部門能夠方便、及時地獲得更加完整、準確的電量數(shù)據(jù)。
�、陔娏坎杉b置方面。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性、長的傳輸距離和多站能力等優(yōu)點，故電量采集裝置各個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(wěn)定性、可靠性和開放性，能適應不同的電能表數(shù)據(jù)采集、傳輸方式，與各種類型的電能表計接口，讀取電量數(shù)據(jù)。
�、垭娔鼙碛嫹矫�。為適應電量采集系統(tǒng)的需要，作為電量采集系統(tǒng)的基礎設備，電能表計應當滿足運行穩(wěn)定、壽命長、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(shù)和更換等要求。目前國內(nèi)外電能表計種類繁多，有些不大適合電量采集系統(tǒng)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(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的實際慎重選擇。
4結語
文章介紹了太平哨發(fā)電廠電量采集系統(tǒng)的系統(tǒng)配置和實用功能，并對發(fā)電廠電量采集系統(tǒng)建設中需要注意的幾點問題進行了探討并給出了建議。發(fā)電廠電量采集系統(tǒng)是一個比較復雜的系統(tǒng)，涉及到軟件、硬件設計和與其他已建成系統(tǒng)進行通信、連接的各個環(huán)節(jié)，并且與發(fā)電廠的管理模式、電力市場的運行方式緊密相連。建設一個高效、穩(wěn)定、可靠、實用的電量自動采集系統(tǒng)，需要發(fā)電廠、科研部門和生產(chǎn)廠家密切合作，逐步解決系統(tǒng)建設中出現(xiàn)的問題，完善電量自動采集系統(tǒng)的功能和各項性能、指標，為發(fā)電廠提供及時準確的電量數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)發(fā)電廠電量管理的自動化和科學化。
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