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摘 要：在进行抄表数据分析、电量计算工作时，主要用到电量遥测采集系统（主要应用于10kV及以上变电站关口表）、用户负荷控制管理系统（主要应用于10kV专变用户）、配变终端监测系统（主要用于公用变压器考核表）、低压集抄系统（主要应用于低压单、三相用户）等四个子系统，它们共同对电厂、变电站、公变、专变、低压用户等发电侧、供电侧、配电侧和售电侧电能量等数据实现采集、监测与统计分析，实现对用户的用电情况的实时监测、异常分析报警和管理，从而实现分区、分压、分线、分台区管理的精益化。本文先对系统设计的原则、目标以及系统的功能进行探讨，并进一步研究电能量采集与线损分析系统的方案。
关键词：电能量；采集；线损分析；系统；方案
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0147-02
1 引 言
当前，变电站远抄、大用户和配变抄表以及居民小区集中抄表工作中，所应用的远程自动抄表技术、设备存在着厂家不统一的问题。同时，系统维护、应用分散问题严重，缺乏统一的数据应用平台，使得各个系统不能充分发挥作用。为妥善解决这一问题，现阶段要加强对电能量采集系统的研究分析，并且寻找相应的解决方案，进而能够利用远程抄表数据对线损数据做出全面、准确的统计分析。
2 系统设计思想和设计原则
2.1 设计思想
一方面，系统设计要具备开放性特点。在功能方面，该系统和其他管理系统、自动化系统之间有着较大的差异性，因而要确保该系统有着一定的开放性。同时，这一系统的端口还要和国内外标准保持一致，例如网络协议、操作系统以及数据库采集等方面。系统还要对用户公开部分数据，这样一来用户就可以根据岗位特征和权限获得一定的便利。另一方面，利用系统平台化。企业发展过程中，在进行软件开发工作以及硬件设备的升级时，还要保留相应的发展空间。第三，该系统具有一定的智能性，能减轻线损管理人员日常监控与线损异常的分析提供分析数据，为线损控制措施提供参考方向。具有线损理论计算的功能，线损分析日比对与趋势分析。
2.2 設计原则
①设计工作要遵循可靠性、稳定性和有效性的原则。所谓的可靠性，是软件能够得到有效应用的一个必要前提。在进行系统设计工作时，要从设备结构、性能以及技术措施等方面，不断提高系统操作环节的可靠性和稳定性。同时，还要从系统管理和技术维修方面来提高系统的可靠性能。这样一来，才能显著提高系统运行的安全效果，降低系统发生故障的概率。②系统设计要遵循实用性原则。系统设计工作结束之后，要对不同厂区的电能量进行采集，之后再借助于自动化系统完成数据的获取。工作人员通过对数据进行统计、计算、储存以及后期的制表、打印等操作，最终可以使用MIS系统完成对数据报表的检查、确认与复查，并且数据报表可以进行下载。此外，实用性还体现在系统运行界面要具有较强的简洁性。有效性体现在系统根据企业线损管理工作的数据报表整合，随时快速整合线损四分的线损计算结果，并通过计算结果从理论上分析造成的原因的存在的可能性问题，为线损管理形成PDCA的闭环过程。
3 系统设计目标与系统功能分析
3.1 设计目标
电能量采集系统的主要功能就是实现对终端电能数据的采集，这一过程中不仅可以应用专线方式，同时还可以应用GPRS无线通讯方式，最终将采集的数据在主机上进行计算与处理。电能量采集和线损分析系统有着诸多的优点：一方面，该系统能够提高测量数据的准确性与完整性；另一方面，电能量采集环节有着较高的统一性。此外，这一系统还具有存储功能，能够保持数据的完整。对于线损分析系统以及电能量采集系统的研发工作，其目的主要体现在以下几个方面：①通过进行系统研发，可以达到分线段、分开关、分支线采集并统计线损率情况。②该系统的应用能够确保电网考核点数据的完整性、可靠性，并且能够对不同计量点的电能量数据进行统一的采集，提高了数据采集环节的精确性效果，不存在数据丢失等问题。另外，应用该系统可以对电网关键关口的电能量状况以及平衡率、重要线损率进行分析，这一过程中，包括分区、分压、分线、分台区的线损率情况和比对的的综合分析，形成一个PDCA的闭环，并通知报表和文字表述的方向形成一个有数据有、有原因、有措施、有整改、有跟踪、有效果的线损分析报告。
3.2 系统功能分析
系统的研发与应用，能够提高线损分析以及电能量采集环节的自动化效果，同时可以对电能量进行实时的管理与监控，进而能够全面掌握电能量的采集状况。此外，通过制定完整、可行的运行方案，实现内、外网数据的实时传输。这一过程中，可以改变原有的数据采集与传输次序，根据事先设定的优先级来进行数据的传输。同时，该系统的应用还能有效降低远程抄表的工作量，提高用户安全用电状况。总体而言，系统功能主要体现在以下四个方面：①系统能够实现电能量的远程自动抄收。根据不同的时间要求，数据采集设备能够把所采集的数据及时的传输到控制和管理中心，这一过程中需要用到光缆通道，进而为电能量结算工作提供依据。同时，采集到的数据还可以作为用电管理的重要依据。②利用系统可以实际线损理论计算和线损运行数据的比对，从而发现理论值对现状值比对。③系统可以进行电能量的实时监测与管理。④系统能够对电网损耗状况进行实时的监测与计算。通过加强对系统数据的分析，可以有效制订降低线损的管理措施和技术措施，最终提高电网运行的经济性。其中，图1为电能计量自动化系统拓扑结构图。
4 电能量采集与线损分析系统的方案研究
系统总体设计方案：
设计人员通过对多个系统结构做出全面的研究之后，并总结了电网运行状况，最终的结构设计状况如下：该系统主要三个部分构成：计量自坳化监测系统、线损结构采集系统、多级线损分析系统。
（1）计量自动化监测系统 其主要作用是进行电能数据的采集以及运行状态的监视。同时，采集终端还可以对数据进行定期的存储。此外，对于通信信道而言，其主要功能是建立起系统主站与子站之间联系的桥梁，利用通信通道，可以完成数据的及时上传，系统的传输方式有光纤和GPRS无线传输两种。主站主要进行远程数据的管理与统计，并且提供相应的监测、浏览等功能，一般而言，通常利用数据集中器作为自动采集终端。数据集中器不仅可以实现对电能量数据的采集，同时能够对瞬时量以及失压断相等数据进行精确的采集。该装置通过光线、专线与主站系统之间进行数据的传输。此外，大多的集中器装置还配置了4个RS-485串行驱动接口，每一个接口都可以根据实际状况选择恰当的通讯规则，进而确保数据传输和接收工作能够顺利开展，串行驱动接口还能及时向不同的主站進行数据的传输。另外，不管是哪种型号的数据采集终端，都可以在当地进行维修，并且在进行主站系统以及远程软件的设置工作时，也没有严苛的限制条件。但是，在进行信息的数据的采集工作时，由于信息种类存在差异，因而要采取恰当的信息获取与处理方式。一方面，可以从各省、市电力部门电能量自动采集系统中查询到相应的关口电能量；另一方面，通过对电能量进行周期性的采集，可以获得变电站进出线数据。此外，不同系统有着不同的采集周期，比如在进行用电管理系统数据的采集工作时，其周期可以为一个月、一日、1小时，甚至到分钟。
系统结构图如图2所示。
（2）线损结构采集系统
主要完成远程数据采集、数据管理、查询统计、系统监测、报表输出、Web浏览等功能。为了形成各二级单位以电能量为中心的集成应用。系统可以方便地和其他厂家的抄表系统相连，进行信息共享。其次“前置采集”负责分配采集任务（基于任务均衡机制），确保系统资源的合理利用。采用电力线载波通信。电力线载波通信主要是利用现有的电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术应用线损理论计算总体供电网络结构，线路设备运行结构图形，形成高、低压线路、设备运行模形，通过对干线、分支线、开关分段计算理论值与运行现状统计值的线损率。形成相关的查询、统计报表。
（3）多级线损分析系统
现阶段，国家主要应用线损率这一指标对各地区供电单位进行考核。因而，供电单位对于线损管理工作极为重视。具体管理过程中，要加强对诸多线损信息的利用，并且要对不同来源的信息进行全面的分析与统计，进而提高线损管理工作的质量与效率。该系统能够对不同来源的计量信息做出相应的考核与输入，同时可以对多级线损统计状况做出计算，之后再进行查询和报表。因而，系统能够按照电能量的自动采集周期对线损状况做出自动计算，同时能够完成数据的实时刷新。这一过程中，如果发现异常数据，那么系统将会自动报警，进而可以帮助工作人员及时的发现故障，并发起异常分析与故障处理工作流程，通过流程实现线损管理的分析处理与效果检查，实现线损异常分析与处理的快速、可靠、精准、有效的精益化的管控过程，减少人员和精力的投入，达到管理精益的目的。
5 结束语
本文主要对电能量采集方面的内容以及线损分析系统进行了研究，并且对该系统设计思想、原则以及设计目标进行了分析。最终，对系统总体设计以及子系统、采集终端进行了探讨。通过该系统的应用，能够有效提高线损分析与管理的能力，实现对电能量数据的自动化采集与分析，减少操作人员的工作量，使线损管理达到系统化、精益化、智能化方面发展和强化。
参考文献
[1]郑志华.胜利油田电能量采集与线损分析系统的方案研究[J].中国计量，2010（6）：78～79.
[2]周艳平.能量采集系统现状及应用方案分析[J].云南水力发电，2012（08）：123～124.
[3]张国淼，王朕伟，张茂芬.计算机监控系统在变电站集控中心的应用[J].黑龙江电力，2010（1）：56～59.
收稿日期：2018-11-14
关键词：电能量；采集；线损分析；系统；方案
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0147-02
1 引 言
当前，变电站远抄、大用户和配变抄表以及居民小区集中抄表工作中，所应用的远程自动抄表技术、设备存在着厂家不统一的问题。同时，系统维护、应用分散问题严重，缺乏统一的数据应用平台，使得各个系统不能充分发挥作用。为妥善解决这一问题，现阶段要加强对电能量采集系统的研究分析，并且寻找相应的解决方案，进而能够利用远程抄表数据对线损数据做出全面、准确的统计分析。
2 系统设计思想和设计原则
2.1 设计思想
一方面，系统设计要具备开放性特点。在功能方面，该系统和其他管理系统、自动化系统之间有着较大的差异性，因而要确保该系统有着一定的开放性。同时，这一系统的端口还要和国内外标准保持一致，例如网络协议、操作系统以及数据库采集等方面。系统还要对用户公开部分数据，这样一来用户就可以根据岗位特征和权限获得一定的便利。另一方面，利用系统平台化。企业发展过程中，在进行软件开发工作以及硬件设备的升级时，还要保留相应的发展空间。第三，该系统具有一定的智能性，能减轻线损管理人员日常监控与线损异常的分析提供分析数据，为线损控制措施提供参考方向。具有线损理论计算的功能，线损分析日比对与趋势分析。
2.2 設计原则
①设计工作要遵循可靠性、稳定性和有效性的原则。所谓的可靠性，是软件能够得到有效应用的一个必要前提。在进行系统设计工作时，要从设备结构、性能以及技术措施等方面，不断提高系统操作环节的可靠性和稳定性。同时，还要从系统管理和技术维修方面来提高系统的可靠性能。这样一来，才能显著提高系统运行的安全效果，降低系统发生故障的概率。②系统设计要遵循实用性原则。系统设计工作结束之后，要对不同厂区的电能量进行采集，之后再借助于自动化系统完成数据的获取。工作人员通过对数据进行统计、计算、储存以及后期的制表、打印等操作，最终可以使用MIS系统完成对数据报表的检查、确认与复查，并且数据报表可以进行下载。此外，实用性还体现在系统运行界面要具有较强的简洁性。有效性体现在系统根据企业线损管理工作的数据报表整合，随时快速整合线损四分的线损计算结果，并通过计算结果从理论上分析造成的原因的存在的可能性问题，为线损管理形成PDCA的闭环过程。
3 系统设计目标与系统功能分析
3.1 设计目标
电能量采集系统的主要功能就是实现对终端电能数据的采集，这一过程中不仅可以应用专线方式，同时还可以应用GPRS无线通讯方式，最终将采集的数据在主机上进行计算与处理。电能量采集和线损分析系统有着诸多的优点：一方面，该系统能够提高测量数据的准确性与完整性；另一方面，电能量采集环节有着较高的统一性。此外，这一系统还具有存储功能，能够保持数据的完整。对于线损分析系统以及电能量采集系统的研发工作，其目的主要体现在以下几个方面：①通过进行系统研发，可以达到分线段、分开关、分支线采集并统计线损率情况。②该系统的应用能够确保电网考核点数据的完整性、可靠性，并且能够对不同计量点的电能量数据进行统一的采集，提高了数据采集环节的精确性效果，不存在数据丢失等问题。另外，应用该系统可以对电网关键关口的电能量状况以及平衡率、重要线损率进行分析，这一过程中，包括分区、分压、分线、分台区的线损率情况和比对的的综合分析，形成一个PDCA的闭环，并通知报表和文字表述的方向形成一个有数据有、有原因、有措施、有整改、有跟踪、有效果的线损分析报告。
3.2 系统功能分析
系统的研发与应用，能够提高线损分析以及电能量采集环节的自动化效果，同时可以对电能量进行实时的管理与监控，进而能够全面掌握电能量的采集状况。此外，通过制定完整、可行的运行方案，实现内、外网数据的实时传输。这一过程中，可以改变原有的数据采集与传输次序，根据事先设定的优先级来进行数据的传输。同时，该系统的应用还能有效降低远程抄表的工作量，提高用户安全用电状况。总体而言，系统功能主要体现在以下四个方面：①系统能够实现电能量的远程自动抄收。根据不同的时间要求，数据采集设备能够把所采集的数据及时的传输到控制和管理中心，这一过程中需要用到光缆通道，进而为电能量结算工作提供依据。同时，采集到的数据还可以作为用电管理的重要依据。②利用系统可以实际线损理论计算和线损运行数据的比对，从而发现理论值对现状值比对。③系统可以进行电能量的实时监测与管理。④系统能够对电网损耗状况进行实时的监测与计算。通过加强对系统数据的分析，可以有效制订降低线损的管理措施和技术措施，最终提高电网运行的经济性。其中，图1为电能计量自动化系统拓扑结构图。
4 电能量采集与线损分析系统的方案研究
系统总体设计方案：
设计人员通过对多个系统结构做出全面的研究之后，并总结了电网运行状况，最终的结构设计状况如下：该系统主要三个部分构成：计量自坳化监测系统、线损结构采集系统、多级线损分析系统。
（1）计量自动化监测系统 其主要作用是进行电能数据的采集以及运行状态的监视。同时，采集终端还可以对数据进行定期的存储。此外，对于通信信道而言，其主要功能是建立起系统主站与子站之间联系的桥梁，利用通信通道，可以完成数据的及时上传，系统的传输方式有光纤和GPRS无线传输两种。主站主要进行远程数据的管理与统计，并且提供相应的监测、浏览等功能，一般而言，通常利用数据集中器作为自动采集终端。数据集中器不仅可以实现对电能量数据的采集，同时能够对瞬时量以及失压断相等数据进行精确的采集。该装置通过光线、专线与主站系统之间进行数据的传输。此外，大多的集中器装置还配置了4个RS-485串行驱动接口，每一个接口都可以根据实际状况选择恰当的通讯规则，进而确保数据传输和接收工作能够顺利开展，串行驱动接口还能及时向不同的主站進行数据的传输。另外，不管是哪种型号的数据采集终端，都可以在当地进行维修，并且在进行主站系统以及远程软件的设置工作时，也没有严苛的限制条件。但是，在进行信息的数据的采集工作时，由于信息种类存在差异，因而要采取恰当的信息获取与处理方式。一方面，可以从各省、市电力部门电能量自动采集系统中查询到相应的关口电能量；另一方面，通过对电能量进行周期性的采集，可以获得变电站进出线数据。此外，不同系统有着不同的采集周期，比如在进行用电管理系统数据的采集工作时，其周期可以为一个月、一日、1小时，甚至到分钟。
系统结构图如图2所示。
（2）线损结构采集系统
主要完成远程数据采集、数据管理、查询统计、系统监测、报表输出、Web浏览等功能。为了形成各二级单位以电能量为中心的集成应用。系统可以方便地和其他厂家的抄表系统相连，进行信息共享。其次“前置采集”负责分配采集任务（基于任务均衡机制），确保系统资源的合理利用。采用电力线载波通信。电力线载波通信主要是利用现有的电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术应用线损理论计算总体供电网络结构，线路设备运行结构图形，形成高、低压线路、设备运行模形，通过对干线、分支线、开关分段计算理论值与运行现状统计值的线损率。形成相关的查询、统计报表。
（3）多级线损分析系统
现阶段，国家主要应用线损率这一指标对各地区供电单位进行考核。因而，供电单位对于线损管理工作极为重视。具体管理过程中，要加强对诸多线损信息的利用，并且要对不同来源的信息进行全面的分析与统计，进而提高线损管理工作的质量与效率。该系统能够对不同来源的计量信息做出相应的考核与输入，同时可以对多级线损统计状况做出计算，之后再进行查询和报表。因而，系统能够按照电能量的自动采集周期对线损状况做出自动计算，同时能够完成数据的实时刷新。这一过程中，如果发现异常数据，那么系统将会自动报警，进而可以帮助工作人员及时的发现故障，并发起异常分析与故障处理工作流程，通过流程实现线损管理的分析处理与效果检查，实现线损异常分析与处理的快速、可靠、精准、有效的精益化的管控过程，减少人员和精力的投入，达到管理精益的目的。
5 结束语
本文主要对电能量采集方面的内容以及线损分析系统进行了研究，并且对该系统设计思想、原则以及设计目标进行了分析。最终，对系统总体设计以及子系统、采集终端进行了探讨。通过该系统的应用，能够有效提高线损分析与管理的能力，实现对电能量数据的自动化采集与分析，减少操作人员的工作量，使线损管理达到系统化、精益化、智能化方面发展和强化。
参考文献
[1]郑志华.胜利油田电能量采集与线损分析系统的方案研究[J].中国计量，2010（6）：78～79.
[2]周艳平.能量采集系统现状及应用方案分析[J].云南水力发电，2012（08）：123～124.
[3]张国淼，王朕伟，张茂芬.计算机监控系统在变电站集控中心的应用[J].黑龙江电力，2010（1）：56～59.
收稿日期：2018-11-14