電量采集管理分析系統(tǒng)在太平哨發(fā)電廠的應(yīng)用論文
摘 要：為滿足日常電能量統(tǒng)計(jì)的需要，實(shí)現(xiàn)電度量管理自動(dòng)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(jié)構(gòu)、軟件平臺(tái)及實(shí)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(duì)系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)施中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)提出幾點(diǎn)建議以供參考。
關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；電能量；自動(dòng)采集；電量報(bào)表
電力行業(yè)實(shí)行廠網(wǎng)分開、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)、啟動(dòng)內(nèi)部模擬電力市場(chǎng)等一系列改革后，傳統(tǒng)方式下的人工定時(shí)抄表，人工錄入計(jì)算已經(jīng)不能滿足實(shí)時(shí)、分時(shí)及動(dòng)態(tài)分析管理的需求，這就對(duì)發(fā)電廠電能量采集方式提出了更高的要求。目前國(guó)內(nèi)各發(fā)電廠都在積極探索建立一個(gè)準(zhǔn)確、可靠、安全的采集電量數(shù)據(jù)的技術(shù)支持系統(tǒng)，來(lái)完成對(duì)外的經(jīng)濟(jì)核算以及廠站端日常的電量監(jiān)視與核對(duì)工作�；谀壳半娏π袠I(yè)的發(fā)展形勢(shì)，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(dòng)采集系統(tǒng)和綜合電量自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)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(guān)口電度表通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理，將數(shù)據(jù)縱向加密認(rèn)證后通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)遠(yuǎn)傳到遼寧省調(diào)作為經(jīng)濟(jì)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(yáng)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(jì)的電量數(shù)據(jù)（包括上網(wǎng)電量和廠用電量）進(jìn)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(duì)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(jiǎn)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(jī)組、主變、線路的全部電能量數(shù)據(jù)，完成電能量的自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、總加計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表等功能，提高了數(shù)據(jù)的同步性、及時(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性；可以對(duì)全廠發(fā)電情況進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，提高了統(tǒng)計(jì)計(jì)算速度和自動(dòng)化水平；各部門可通過Web查看所有數(shù)據(jù)和報(bào)表，進(jìn)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(yáng)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(yáng)長(zhǎng)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(yáng)東宇公司自行研發(fā)的DY-2000電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)，它可以應(yīng)用于各級(jí)變電所、發(fā)電廠的實(shí)時(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)電量采集處理和常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)信息監(jiān)視的任務(wù)。本系統(tǒng)采用性能好、可靠性高的工控機(jī)做為硬件平臺(tái)，所有功能集中在一臺(tái)工控機(jī)上實(shí)現(xiàn),安裝維護(hù)方便。使用目前廣泛應(yīng)用的、安全性能較高的Windows 2000 Server做為操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)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(wù)器、前置機(jī)和工作站（人機(jī)界面）。
1.2主站系統(tǒng)主要功能
�、俜⻊�(wù)器部分。服務(wù)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(shí)時(shí)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(kù)，以供生成各種報(bào)表查詢。
�、谇爸脵C(jī)部分。前置機(jī)的主要功能是實(shí)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(lái)的數(shù)據(jù)，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后將處理結(jié)果送到服務(wù)器，同時(shí)也接收從服務(wù)器傳送的數(shù)據(jù)。在前置機(jī)部分，可以進(jìn)行電量采集裝置通道及RTU通道的設(shè)置，還可以即時(shí)查看通訊狀況及具體通訊報(bào)文。
③工作站部分。工作站是本系統(tǒng)的人機(jī)交互部分，通過工作站界面可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(shí)也可以方便的監(jiān)視各臺(tái)機(jī)組和各條線路的開關(guān)、刀閘狀態(tài)，有功、無(wú)功、電壓等。
�、躓EB服務(wù)部分。WEB服務(wù)部分的主要功能是通過制作的電量數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)查詢網(wǎng)頁(yè)，把數(shù)據(jù)庫(kù)中的電量數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。WEB服務(wù)響應(yīng)來(lái)自MIS系統(tǒng)的WEB請(qǐng)求，提供客戶端請(qǐng)求的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)和WEB頁(yè)面格式。
�、輸�(shù)據(jù)庫(kù)管理部分。數(shù)據(jù)庫(kù)管理部分采用標(biāo)準(zhǔn)的商用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)SQL Server 2000。數(shù)據(jù)處理是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它涉及到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)共享等多方面的管理。數(shù)據(jù)庫(kù)主要存放整個(gè)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(jì)算統(tǒng)計(jì)的二次數(shù)據(jù)以及公式的計(jì)算結(jié)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(duì)使用用戶進(jìn)行分級(jí)管理，根據(jù)用戶的類別賦予不同的操作權(quán)限，在進(jìn)行關(guān)鍵操作時(shí)，對(duì)使用者的操作權(quán)限進(jìn)行身份驗(yàn)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(guān)電源供電，保證了供電的可靠性。采集裝置同時(shí)對(duì)全廠的脈沖和數(shù)字電表進(jìn)行采集，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)保存三個(gè)月。具備自診斷、遠(yuǎn)方診斷、自恢復(fù)等功能；具有輸入、輸出電壓、電流保護(hù)、防雷保護(hù)、直流反極性輸入保護(hù)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2電量數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益廣泛的應(yīng)用于我廠生產(chǎn)管理的各個(gè)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(shí)現(xiàn)共享，每個(gè)生產(chǎn)部門都能及時(shí)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(gè)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(wù)設(shè)計(jì)了一個(gè)電量報(bào)表系統(tǒng)主頁(yè)，將電量采集系統(tǒng)的電量數(shù)據(jù)按照各個(gè)部門的不同需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，然后生成報(bào)表，以供查詢。 電量報(bào)表系統(tǒng)使用VB和delphi進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，在電量自動(dòng)采集系統(tǒng)主機(jī)上生成電量報(bào)表系統(tǒng)主頁(yè)，主機(jī)經(jīng)硬件防火墻隔離后連接至MIS網(wǎng)絡(luò)，為MIS網(wǎng)上任意通過授權(quán)的客戶節(jié)點(diǎn)提供并發(fā)訪問服務(wù)。動(dòng)態(tài)查詢網(wǎng)頁(yè)以報(bào)表的`形式提供電量數(shù)據(jù)的查詢，通過標(biāo)準(zhǔn)SQL查詢語(yǔ)言，提取數(shù)據(jù)庫(kù)中的電量數(shù)據(jù)把它顯示到網(wǎng)頁(yè)中，所有MIS網(wǎng)內(nèi)的授權(quán)用戶都能方便地查看電量數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了電量數(shù)據(jù)信息的共享。
電量報(bào)表系統(tǒng)是一個(gè)服務(wù)于太平哨發(fā)電廠廠長(zhǎng)、總工等相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和生產(chǎn)、計(jì)劃營(yíng)銷多個(gè)部門的綜合性信息系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠?yàn)橛?jì)劃營(yíng)銷部門實(shí)現(xiàn)每日、每月電量統(tǒng)計(jì)，為計(jì)劃統(tǒng)計(jì)部門提供準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確的原始電量數(shù)據(jù)，并能按既定的統(tǒng)計(jì)運(yùn)算關(guān)系計(jì)算出各種電量報(bào)表。例如，機(jī)組的有功電量、無(wú)功電量、上網(wǎng)電量、廠用電量，以及上述各種電量的當(dāng)月值、累計(jì)值、機(jī)組運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)等等，還能自動(dòng)生成上報(bào)國(guó)電電力的生產(chǎn)情況日?qǐng)?bào)表和上報(bào)省公司的電量數(shù)據(jù)報(bào)表，利用報(bào)表打印功能可以將以上報(bào)表按照規(guī)定的格式進(jìn)行打印。電量報(bào)表系統(tǒng)充分利用了我廠MIS網(wǎng)絡(luò)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(guān)部門人員的工作效率。
3建設(shè)電量自動(dòng)采集系統(tǒng)需注意要點(diǎn)
結(jié)合太平哨發(fā)電廠電量采集系統(tǒng)安裝、調(diào)試、運(yùn)行工作中的一些經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為在電量采集系統(tǒng)的建設(shè)方面有以下幾點(diǎn)問題需要注意：
�、僦髡鞠到y(tǒng)方面。首先，在選用數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，既要考慮數(shù)據(jù)庫(kù)的性能和功能，又要考慮和現(xiàn)有調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的繼承，以及開放平臺(tái)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(zhǔn)確，并且符合相應(yīng)的計(jì)量管理標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，要確保在任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時(shí)都不允許丟失數(shù)據(jù)，對(duì)于原始電量數(shù)據(jù)只能查看，不能修改，對(duì)各電量備份的數(shù)據(jù)只有相應(yīng)的授權(quán)才能修改，并保存修改記錄檔案，對(duì)意外情況引起的系統(tǒng)故障，系統(tǒng)應(yīng)具有恢復(fù)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(kuò)展性和系統(tǒng)的接口問題，系統(tǒng)應(yīng)能夠適應(yīng)政策和市場(chǎng)的變化，根據(jù)不同的要求增加相應(yīng)的功能，支持不同廠家的電量采集裝置，適應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)接口，使決策部門和生產(chǎn)部門能夠方便、及時(shí)地獲得更加完整、準(zhǔn)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(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等優(yōu)點(diǎn)，故電量采集裝置各個(gè)模塊之間以及電量采集裝置與電能表計(jì)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(yīng)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(jì)接口，讀取電量數(shù)據(jù)。
③電能表計(jì)方面。為適應(yīng)電量采集系統(tǒng)的需要，作為電量采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，電能表計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足運(yùn)行穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、精度高、功能強(qiáng)大、使用范圍寬、通信方式靈活安全可靠、易于安裝維護(hù)、設(shè)置參數(shù)和更換等要求。目前國(guó)內(nèi)外電能表計(jì)種類繁多，有些不大適合電量采集系統(tǒng)使用，或有待改進(jìn)和提高，所以在電能表計(jì)的選型上一定要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際慎重選擇。
4結(jié)語(yǔ)
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(shí)用功能，并對(duì)發(fā)電廠電量采集系統(tǒng)建設(shè)中需要注意的幾點(diǎn)問題進(jìn)行了探討并給出了建議。發(fā)電廠電量采集系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及到軟件、硬件設(shè)計(jì)和與其他已建成系統(tǒng)進(jìn)行通信、連接的各個(gè)環(huán)節(jié)，并且與發(fā)電廠的管理模式、電力市場(chǎng)的運(yùn)行方式緊密相連。建設(shè)一個(gè)高效、穩(wěn)定、可靠、實(shí)用的電量自動(dòng)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(shè)中出現(xiàn)的問題，完善電量自動(dòng)采集系統(tǒng)的功能和各項(xiàng)性能、指標(biāo)，為發(fā)電廠提供及時(shí)準(zhǔn)確的電量數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠電量管理的自動(dòng)化和科學(xué)化。
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