电力自动化中电量采集与计量系统运用分析张付安

电力自动化中电量采集与计量系统运用分析张付安

张付安

（国网河南省电力公司民权县供电公司河南民权476000）

摘要：现阶段，在通讯技术不断完善的基础上，人们更加清晰的认识和了解通讯技术所具备的优势，社会中的各行各业都开始重视和关注通讯技术的使用，通讯技术在电力系统中也开始被广泛应用，在电能计量信息采集过程中发挥着重要的作用。通讯技术为信息采集工作的质量提供了技术上的支持，同时也在一定程度上保障了信息的正确性，进而为提高电力系统工作效率和质量奠定了基础。

关键词：电力自动化；电量采集；计量系统

电力自动化中的电量采集与计量系统，主要是以极为专业的方法，实现对各部分用电量的采集以及统计，是一个高效、智能的系统。电力系统的相关人员会第一时间将收集的信息上传到网络上，使数据的调用更加方便、快捷。此系统包括多个部分，且具有高度的专业化。也就是说，在对该系统进行利用和开发时，应该对其进行全面、细致的分析，将其运行管理的状况都一一了解之后，才能更好地对其进行维护和管理。文章首先对自动电量采集及计量系统的组成部分进行了分析，进而对电力自动化中电量采集与计量系统的应用做了论述和研究。

1电量采集与计量系统概述

1.1系统总体结构

本系统通过电信网络电话线与计算机的语音卡相连，电厂（电话端）根据系统预设的语音提示输入数据，发送DTMF（双音多频）码，在计算机端（调度端）接收DTMF（双音多频）码。通过编程，将接收到的DTMF码转化为日负荷、电量等数据，并存入SQL数据库中。同时从电网调度自动化系统中将计算所需的负荷、电流等数据存入EMS数据库中。在系统的WEB模块中，直接提取SQL数据库的电厂数据和EMS数据库、计量自动化系统数据库数据，并自动进行报表统计、汇总。系统总体结构如图1所示。

图1系统结构图

1.2分站系统组成以及信息采集渠道

分站系统由多个结构组成，具有独特的工作方式，应用信息软件实现对数据的收集。使用电能表检测实际的电流信息数据，通过信息数据处理器分析处理数据，建立特有的信息渠道，保证分站与主站之间的信息畅通，在各场站范围内实现有效的变电功能。使用电量采集终端对电量数据进行采集分析，经过系统整理，标记用电信息。在一定的时间节点内保证电力系统的正常应用。脉冲电量采集终端表现出较好的电力采集功能，建立采集通道，做好紧急应对措施。电量采集与计量系统之间具有密切的联系，通过铺设光纤数字通道，搭载电力传输载体。电量采集与计量系统主要通道为数字光纤通道，除此之外还存在一些信息备用通道。进行信息通道的切换，降低电量数据故障，增加系统的抗干扰能力。

1.3可移动式配电站出线电量采集系统

1.3.1电流采样及电压采样

电流采样：由于装置的使用环境为已投运的Ｐ型站，为了不影响客户正常用电，同时为了节省人力、物力、财力，所以本系统电流采样使用了高精度开口式CT。开口式电流互感器外壳采用阻燃、耐温的进口聚碳酸酯注塑成形，铁芯采用取向冷轧硅钢带卷绕而成，二次导线采用高强度电磁漆包线，具有体积小、质量轻、准确度高、容量大等特点。使用开口CT，调试安装非常便利，无须拆一次母线，可以带电安装。电压采样：装置的三相电压通过所用变的低压侧进行采样。P型站内一般采用的接线方式为D11/Y，本装置采用的电压转换器可将D11/Y转换为Y/D11，然后通过PT变比将采样电压还原成10kV母线电压。工作原理如图2所示。开口式CT互感器以及电流、电压采样的线缆都放在装置底部的储线盒中。

图2电压采样原理图

图3电量采集模块原理图

1.3.2电量采集模块

电量采集模块由测量单元和数据处理单元组成，除计量有功和无功电量外，还具有分时测量的功能，并能显示、储存和输出数据。电量采集模块工作时，电流、电压经过取样电路分别取样后，送到放大电路放大，再由高精度计量芯片转换为数字信号，高性能微控制器对数据进行分析处理。由于采用高精度计量芯片，计量芯片自行完成前端高速采样，高性能微控制器仅需要管理和控制计量芯片的工作状态。微控制器还用于分时计费和处理各种输入输出数据，并根据预先设定的时段完成分时有功、无功电能计量，通过RS-485接口、DLT645规约将数据传送至智能分析终端。其工作原理如图3所示。

2电能计量信息采集方法

2.1电工手抄型

电工手抄的电能计量信息采集方法，使用的时间比较长，只是在科学技术不断发展的基础上，逐渐的被IC卡所替换。电工手抄的方法，需要花费一定的人力资源和物力资源，而且使用该种方法，给用户的管理工作带来了一定的困难。同时在电费的收取工作中也存在着一定的困难，例如：拖欠电费等等。目前，大多数的农村地区的电能计量信息采集工作中使用的是这种方法，由于技术水平和经济条件的不断发展，这种方法使用的频率会越来越低。

2.2IC卡型

IC卡电能计量信息采集方式，主要指的是电力部门给电力用户提供统一的电卡，电力用户只要完成电卡的充值工作即可，同时也能够对电卡进行预存，在家中的电表中插进该卡，就可以正常用电。IC卡的方法有效的节约了人力资源和物力资源，并且提升了电能计量工作的精确性。同时IC卡的使用，为电力用户管理工作的效率和质量提供了保障。

2.3自动抄表型

自动抄表型的方法，主要是在计算机技术的帮助下，同时在网络技术的支持下，推广应用智能表，挖掘用电信息采集系统的强大功能，逐渐实现自动抄表和远程采集用电信息的方法，从而提高电能计量工作的效率和质量，同时也提高用户管理工作的效果。但是该方法对技术人员的专业技术水平要求较高，同时造价成本比较高。

3电能计量自动化系统在电力营销中的应用

3.1在异常处理与计量装置监测上的应用

当前，电能计量自动化系统可以为所有终端设备提供警报，并以通讯状况、采集数据为基础，利用分析数据为设备提供数据异常、通信异常、数据越线、数据不全、数据流量大、断相以及失压等警报功能。电能计量自动化系统的应用，构建了全方位、实时在线以及覆盖全网的计量远程监测装置系统，将电力系统的故障诊断与运行管理模式实现了跨越式发展。将传统的故障排查工作从“大海捞针”式的排查逐渐发展为现在的精确定位和提前维护，从根本上提升了工作效率。同时，改变了计量装置巡检工作的现场检测模式，逐渐改变为当前的远程控制智能巡检，节约大量的人力、物力和时间，使报警工作打破传统的人工分析处理模式，跨越到现在的闭环流程处理和智能组合处理，从而实现了对报警岗位的实时监督，确保报警信息处理的时效性。

3.2在用电检查方面的应用

主要对窃电现象和违章用电现象进行监控和检查，前者是自动化系统在进行电能计量后，为了防止数据出现偏差，还要对数据进行自动分析审核，如果出现异常数据，在提醒管理人员后，管理人员要对相关用户的用电需求进行分析，并对用户加大用电监控，以核实数据是否真正有问题，所以说自动化系统能为电力企业电力计量准确性提供保障。在违章用电检查方面，主要针对超负荷用电行为，电力线路所承载的电网中电能负荷都是一定的，当超负荷用电行为发生时，会给线路以及电网运行造成压力，进而电网运行的安全系数就会降低，这种行为可以通过电能计量自动化系统监测出来，工作人员要加强对相关数据的提取和分析，结合智能表、采集系统及费控系统的应用，电力营销信息系统及相关系统的大数据分析，对窃电及违章用电的综合判断，准确定位用户地址及用电行为，以保证电力企业在经济效益上不会受到损失。而且自动化系统可以为电力营销系统提供各项真实有效数据，为用电检查人员分析异常情况提供有力的技术支撑，节省人力，提高效率。

3.3在自动抄表中的应用

电能计量自动化系统的应用，将原有的抄表工作实现了质的飞跃，变为当前的远程自动化抄表，从根本上降低了抄表工作的人力投入，并提升了抄表的效率和质量。抄表工作是电能计量的主要工作之一，我国传统的抄表方式一直是由人工进行完成，但在实际工作过程中，经常出现漏抄、错抄和查抄不及时等问题，严重影响计量工作的准确性，并且人工抄表工作效率较低，任务繁多，人力资源浪费严重。利用电能计量自动化系统及用电信息采集系统，可以实现远程自动抄表，并将相关数据信息传送回终端和主站，实现了抄表自动化，并显著提升抄表工作的效率和准确性。

综上所述，随着电力企业的不断发展，电量采集及计量自动化将会受到更多的关注，也会遇到更多更复杂的问题，电力企业需要不断加强对于电量采集及计量管理的研究，制定更加科学的采集计量方案，更好地保障电力系统的运行，促进电力企业的良好发展。

参考文献：

[1]刘爽，曹展千.电力自动化系统中电量采集和计量的运用[J].民营科技，2017（08）：46.

[2]宋然，王旬，冯蛟.电力自动化中电量采集与计量系统运用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（21）：17-18.

[3]吴波.电力自动化中电量采集与计量系统的应用[J].电子世界，2014（12）：512-513.