摘 要:该文针对电力体制改革深化和发展的需要,简要叙述了电能量系统产生的背景、结构特点及功能要求,针对早期和现今电能量系统、终端装置的介绍、比较及归纳总结,阐述了电能量系统实用性需求的必要性,对今后电网电能量系统的拓展应用进行了展望。
关键词:电能量计量系统;远方采集终端;维护; 拓展
1.前言
随着以“厂网分离”、“竞价上网”等为核心的电力工业体制改革的深入,使电力作为一种商品走向市场已势在必行。为了适应电力企业商业化运营的需要和电网建设快速发展,它要求电力企业以一种全新的姿态来迎接这场变革以适应市场,接受市场的考验,来满足电力市场今后发展的需要。
电能量计量计费系统在国内得到快速应用,其主要功能是能够实现对多个厂站的关口计量点电量进行自动采集、统计、分析和结算并兼顾电量考核,为电力的商业化运营提供必要的技术手段, 进一步提升了计量准确性和安全可靠性。
2.本地区电能量系统(YJD-953装置)早期建设
安徽池州地区电能量系统始建于1997年,电能量采集系统是上海申贝公司生产的YJD型。当时主站采用单机系统,一台计算机采用定时电话拨号方式招测安徽池州地区关口电度量,厂站端采用上海申贝公司生产的YJD-953采集器,采集器与电能表接口用脉冲方式。省调每日在我们地区招测完成后以电话拨号方式招测安徽池州地区关口电能量。当时的电能量系统主要实现安徽池州地区关口电量总加,供生产部门和调度人员掌握安徽池州地区关口电量,安徽池州地区电量采集系统与SCADA系统没有实现互联,也没有实现WEB发布浏览功能。
为保证系统稳定可靠地运行,在运行管理维护电能量采集系统工作上我们做了大量工作,与通信、计量及其他专业人员密切沟通,发现问题及时处理;为保证电能量数据的安全性、正确性、唯一性,维护人员每天认真核对关口总加、上网电能量数据,并认真做好电能量数据的统计、分析、报表等工作;电度脉冲与电量采集装置接口出问题,我们主动找仪表部门协商;电话通道不通,我们仔细耐心地与通讯专业合作;电量采集装置及电话分路器有问题,我们主动与厂家取得联系,各相关专业紧密配合。总之,我们克服了重重困难,但老的电能量采集系统由于受当时科技发展的约束、仅能实现电话拨号方式进行通讯,设备运行年久元器件老化,且采集覆盖率仅局限于关口,给生产运行和维护带来很大困难。
3.新电能量系统建设投运
为适应经济的快速发展,结合新时期我省电力
市场实际情况和发展需要,于
2005年底启动电量采集系统项目,建设一个能自动完成电量采集、统计、分析和结算并兼顾电量考核功能的电量采集与计费系统。历时两个多月新电能量系统
2006年2月1日投入试运行,至2007年12月,电量采集面覆盖了池州电网范围内的21座变电站、2座发电厂及铜陵电网的朱村变,其中8个是具有省网关口的厂站端,共接入表计447块、其中关口表计19块。现该系统已成为本地区结算电费、用电考核的重要依据。
4. 新电能量系统简要介绍
池州电能量计量计费系统采用北京电力科学研究院开发的PDM2000系统, 主站系统网络采用双网、双服务器、双前置结构,构成网络化、功能分布式的体系结构。厂站采用2种采集终端,省公司关口电量的变电站采用兰吉尔FFC型远方采集终端,其它变电站均采用PSM-ID电能量远方采集终端。接收的所有厂站端(24个厂站端,其中8个厂站是省调关口站),主站 与厂站通讯方式采用网络及拨号两路电量数据采集通道,一主一备,使电能量系统运行更加稳定可靠。实现了年月日电量总加、分时电量计算、变电站各节点电量平衡计算,线损、变损统计、WEB数据浏览等功能;提高了电量数据的实时性、同步性和准确性,使电量的统计、汇总、分析工作更加灵活、方便。
SCADA系统每日
24点整通过互联接口将积分电量传至PDM2000电能量系统,所有数据经防火墙过滤,电能量系统不能向SCADA系统发送数据,保证了两个系统的安全可靠。电能量系统与公司MIS之间加装正向型电力系统专用网络隔离装置,电能量系统数据库服务器与外网的数据交流通过正向型电力系统专用网络隔离装置(电能量通过应用服务器经正向物理隔离装置把报表传送到
Web服务器,供用户浏览查询)。数据只出不进,确保了电能量系统安全稳定运行。
4.1 电能量系统服务器及工作站的配置安装(主站部分)
电能量系统客户端的计算机组装;电能量系统的服务器上机架;电能量系统服务器及工作站的Windows 2003操作系统平台安装;安装配置二台PC服务器,采用Windows 2003 SERVER 操作系统,两台服务器配置为双机热备模式,共用一个磁盘阵列,使用光纤相连;安装数据库Oracle 8i服务器端及客户端软件。
图
1池州PDM2000电量计量计费主站系统典型配置图
4.2 PSM-ID电能量远方采集终端的配置安装(厂站部分)
PSM-ID电能量远方终端用于变电站、发电厂等高压关口电能量数据的采集、处理、发送、配合主站端数据处理系统,完成电能量自动抄集,实现电能量远方计量。采用嵌入式操作系统,
Intel 486DX4 32位CPU为核心处理器,PC/104总线结构设计,有1个10BASET以太网口,它支持标准的TCP/IP协议,10个可同时并相互独立工作的串口,支持拨号、专线(载波、微波、有线、光纤等)及网络多种通讯方式[1]。利用PSM-I维护配置程序在主站就能够对PSM-I电能量远方终端的配置
信息的读取、修改、存储。
图
2 安徽池州地区电能量
PSM-ID远方采集终端系统构成图
由于安徽池州地区电能量系统试运行阶段时期长,对以前遗留很多问题,和功能的完善工作,都请厂家技术人员进行了沟通解决,而且在试运行阶段已完成了各种维护工作制度、维护工作流程的建立,自11月初电能量系统实用化验收后的维护工作可以比较轻松的进行了,只需要按照各种维护流程进行日常维护,按照日常故障处理修复系统,修复数据,便能保证系统在实际使用当中的稳定运行。平常做到定时数据备份、软件备份、各项参数备份,这样维护人员便可有条不紊地轻松进行系统维护工作了。
7.现今电能量管理系统目前存在的问题
7.1现场更换CT、电度表等各项与电能量管理系统有关工作,在协调沟通方面继续加强;
7.2各电能表计质量有待提高(因频繁更托换表计,造成数据的完整性破坏,使各厂站的月底结算,平衡、线损、网损报表的数据真实可靠性得不到保证);
7.3现场采集装置防雷击、电磁干扰措施有待完善;
7.4各部门使用人员应能够每日对所辖变电站内采集数据的准确性进行核对,以便维护人员及时消缺,更换CT变比后,应以文本告知,便于查询修改;
7.5加强技能培训。电能量系统涉及知识面广,应分层次对专业人员进行培训工作,提高各生产管理人员对电能量系统的功能熟悉了解,确保在WEB取数过程中节省时间;
7.6电能量系统面向用户众多。对于管理、维护人员的要求也越来越高,有必要对维护人员进行针对性的培训;
7.7实现自动旁路代功能。由于SCADA系统不能提供有效的旁路代依据,电能量系统还不能实现自动旁路代功能,必须进行人工干预。
8.今后电能量系统功能拓展
随着经济体制改革发展的深入,加强客户需求侧管理工作越来越得到重视,电能量系统各项功能拓展应用也越来越重要,如果通过相关系统的接口与数据整合,以电能量数据为基础的数据中心,对营销MIS系统(包括客户交费系统)、呼叫中心系统、负荷管理系统、居民集中抄表系统、配变监测系统等多个系统的集成和综合应用,将在很大程度上改变目前各相关子系统的相对独立和数据共享性差、综合分析功能薄弱的局面。
设想一:如果我们能够进一步建立以电能量数据为基础的数据中心,通过与负荷管理系统、集中抄表系统、配电管理系统(
DMS)、公司MIS、电力调度系统(EMS)、OMS等系统的有机整合,业务将覆盖电力的发、输、配、用,自下而上可提供从操作层的如EMS、SCADA系统,管理层的如MIS、用电营销技术支持系统,到经营层如发电侧相关决策系统、电力市场技术支持系统等,以及电力数据网、信息网的系统集成。为电力企业各部门经营和生产管理提供统一、可靠的技术保证和数据支撑。整合优势:保证数据
信息的实时、真实、准确、统一、规范及唯一性;劣势:系统建设资金投入大,维护成本高。目前电能量系统整合及拓展应用在我国部分省市已存在初期应用、推广阶段。
设想二:因电能量厂站平衡报表的应用,主要服务对象为变电工区各变电站,每日核对平衡报表的母线平衡问题,也是他们的工作之一,目前我公司有一个监控中心,两个集控中心所辖厂站达19座,如果分别在他们的集控中心架设一台工作站,日常他们所辖变电站CT变比更改、平衡报表修改相关工作就可让他们自己操作,通过用户登录、密码、权限、程序等来实现安全控制。优势:投入小,能够减少电能量维护人员工作量;劣势:系统安全性问题待考证,集中管理是否存在难度。
设想三:利用WEB服务器平台索取所需数据,能尽可能在无编程情况下实现应用系统间的互联。在电能量WEB发布的网页中,任意索取所需数据,WEB网页可提供下载各类报表模版,任意组合,形成新的报表;也可自己制作模版,抓取所需数据,制作适合自己需要的报表,可以提交给系统保存,也可存于本机。通过用户登录、密码、权限等实现控制。优势:投入小,面向对象、涉及面广;劣势:操作可行性考虑,程序是否需更换。
9.结束语 随着电网快速发展,电能量系统管理工作越来越显重要,充分利用现有电能量系统采集用户的各种数据
信息,对各种数据分门别类、进行集中存储和统一分析,并有效整合利用,将是一项长期的、艰巨的任务,具有重要意义。
参考文献:
[1]中国电力科学研究院变电站自动化公司,PDM2000电能量系统及PSM-ID用户手册 北京: 中国电力科学研究院变电站自动化公司,8, 2005年
作者简介:
赵飞月(1972-),女,助理工程师,安徽芜湖人,自2002年至今从事电网调度自动化、电能量维护运行管理工作。2002年之前从事13年通信微波运行工作。
赵葆雯(1974-),女,助理工程师,安徽芜湖人,从事过9年变电运行工作,自 2004年至今从事电力系统调度运行工作。