1、 53ELECTRIC POWER IT2008年 第 6卷 第 4期ELECTRIC POWER IT解 決 方 案0引言近年來隨著電力營銷業務的日 益創新和市場拓展,為對電力購售 環節進行統一管理,實現客戶現場 電能量信息的集中采集和分析應 用,新型的電能量實時采集與監控 系 統 建 設 應 運 而 生 。1系統需求分析(1用電信息的及時收集和掌 握 。 為 了 加 快 電 費 結 算 周 期 , 分 析 和 預測電力市場的變化,需要及時有 效的集中收集客戶用電各類負荷電 量數據,掌握用戶的用電高峰和低 谷及用戶的有功功率、 無功功率、 功 率因數、 電流、 電壓等用電參數 ,同 時也可以

2、作為實施負荷控制的數據 參 考 。(2電 力 負 荷 的 集 中 監 控 。 為 了 實現有序 用 電 管 理 , 保 障 電 網 供 需 平 衡 和 減 少 用 戶 停 電 損 失 , 需 要 實 施 客戶 側 用 電 負 荷 的 集 中 監 控 管 理 。(3客 戶 用 電 信 息 服 務 和 需 求 側 管 理 服 務 。 為 了 實 現 優 質 服 務 , 需 要 密切溝通供電企業與客戶間的信息 交流,通過對客戶用電現場信息的 采集和分析結果的共享服務,供電 企業可指導和監督客戶推行需求側 管理項目, 提高終端能源消費效益。同時,對電能計量設備工作狀況的 監控,強化客戶側電能計量設備運

3、 行監控,對客戶用電現場所發生的 計量異常現象要求能夠得到及時監 控,發出相應的告警提示和為事件 處 理 提 供 分 析 數 據 依 據 。(4配電線路線損管理的需要。 配電線路線損管理需要對配電線路 上客戶側電能消耗信息進行同時數 據采集,既需要在同一時刻完成配 電線路上的專用配變客戶和公用配 變的電量數據進行集中收集,才能 分 析 得 到 真 實 的 線 路 損 耗 。電力生產流程和需求關系如圖 1所示。2系 統 結 構2.1系統構架電能量采集及負荷監控系統的 運行平臺采用“C/S” (即客戶/服 務器與 “B/S” (即瀏覽器/服務器 相結合的三層體系結構,為應用系 統建立一個分布處理的

4、、操作方便 的 運 行 環 境 。系 統 通 過 GPRS/CDMA 通 信 網絡、采用專線組網方式將負荷管 理終端、GPRS/CDMA 數據采集處 理中心、 前臺應用工作站3個部分的 通信有機地連接起來,保證數據通 信的實時性。如圖2所示。采集終端將電表計量的數據通 過 GPRS/CDMA 網絡傳輸到數據中 心,數據中心將電能計量數據通過 與電力公司中心機房的專線將數據電 能 量 實 時 采 集 和 監 控 管 理 系 統 的 應 用侯應龍(定西供電公司營銷部,甘肅定西743000摘 要:從市場的發展和營銷購售環節進行統一管理的需要出發,綜述了地市公司 建設新型電能量實時采集與監控系統所涉及

5、的功能規范和實用化的進程。該系統是 利用現代網絡技術和通信技術(GPRS/CDMA公共通信網絡,實現遠程抄表、反竊 電、電費催收、預購電、電能質量監測、用電負荷分析、W E B 信息發布、分析統計 以 及 與 其 他 系 統 的 接 口 等 一 系 列 功 能 , 以 提 高 營 銷 管 理 與 服 務 水 平 。 關 鍵 詞 :電 能 量 實 時 采 集 與 監 控 系 統 ; 功 能 特 點 ; 實 用 化 5 5ELECTRIC POWER IT2008年 第 6卷 第 4期ELECTRIC POWER IT解 決 方 案統的運行效率。數據存儲管理系統 還具備數據的備份與恢復功能,以 降

6、低系統的運行風險,減少因硬件 故障而造成的損失,所以一般采用 熱 備 份 的 方 式 。(2系 統 實 時 運 行 監 控 平 臺 。 系 統實時運行監控平臺,主要完成主 站與采集終端的通信, 數據的采集、 負荷控制、設備管理及現場的事件 響 應 處 理 。(3系 統 數 據 應 用 平 臺 。 系 統 數 據應用平臺是以實現綜合應用分析 為主的平臺,在數據平臺上通過數 據的處理和挖掘,實現全網的網損 計算、 電能量管理、 用電監查、 防竊 電、 營銷決策技術支持, 營銷自動化 技術支持等應用功能,同時將采集 的數據進行數據歸整并通過Web 頁 面或自動生成報表進行數據和相關 應用的發布,并為

7、營銷系統及生產 管 理 各 部 門 提 供 所 需 的 各 類 數 據 。2.3數據接口原理接口系統主要是共享電能量系統的數據以滿足其他應用系統的需 求, 如營銷系統抄表算費, 由于接口 系統涉及到的是不同的應用系統, 所以接口的開發必須對要業務非常 熟悉,并且接口程序向現有或遺留 的軟件應用程序提供服務,而無需 改變原來的應用程序,從而使這些 應用程序完全可以運行在這種服務 環境下接口開發必須有參與系統互 連的系統開發人員約定相應的數據 字典, 數據表結構或方法、 參數、 量 綱及返回結果。系統根據約定的數 據發送方法,數據格式及返回信息 進行數據處理,正如數據傳輸規約 一樣,按照約定的格式

8、進行數據處 理,當某個或多個服務在設計或實 現中發生改變時,服務應用程序之 間的交互不會因此而中斷,而且采 用的接口編寫語言要具有對可以讓 任何平臺上的用任何語言編寫的服 務進行交互并交將將應用程序功能 概念化成任務,從而形成面向任務 的開發和工作流,并且使現有的應用程序能適應不斷變化的業務條件 和 客 戶 需 求 。2.4主站硬件及軟件的配置數據庫配置:硬件配置采用 IBMX3950服務器,主要配置為:CPU:IntelXeon3.6G ×8;內 存:8G;硬盤:SCSI73G ×6;磁 盤陣列:IBMDS4300RAID1+0; 網絡 :Gigabit以太網卡。軟件配置

9、 :操作系統 :Windows 2003或UNIX ; 數據庫軟件 :Oracle 9i; Web 系統:Weblogic9.2。3系統具有的功能3.1數據采集功能數據采集功能是電能量采集及 監控系統最重要的功能,也是其他 高級應用分析功能的基礎,所需要采 集 的 數 據 主 要 有 :(1負 荷 數 據 。 定 時 自 動 或 隨 機采集和處理終端保存的電能表總有 功、 無功功率等數據, 生成日、 月負 荷等所需信息,此類數據主要為負 荷分析, 平衡供需關系, 保證電力供 應、 保障重點企業用電、 居民生活用 電, 提供技術參數依據。(2電 能 表 數 據 。 系 統 采 集 回 來 的電能

10、量數據可以作為電費結算的 依 據 。 通 過 集 中 自 動 采 集 , 使 得 電 力 企業能準確有效的統計計算電能量 及電費, 及時收取電費。 另外, 通過 對電能量的準時自動抄收能有效地 掌握供、 配電網的運行情況, 生成總 加 有 功 、 無 功 電 能 量 曲 線 。 同 時 可 及 時發現異常情況, 迅速加以解決, 提 高配網運行水平、 降低線損。 (3電能質量數據及工況數據。 定時自動或隨機采集各電能監測點 的電壓、功率因數、諧波成份等數 據, 以便對電能質量進行統計分析。 出現問題及時采集相應必要措施, 保證電能質量水平。隨時采集開關 狀態、 電能表運行工況, 及時掌握各終端運

11、行情況、及時了解用戶用電 情況、 電能表運行狀況, 發現故障及 時處理、保證負荷管理系統正常有 效的運行。3.2控制功能控制功能是電能量實時采集與 監控系統的基本功能,它通過遠方 遙控和多種當地閉環控制功能 ,有 效控制用戶用電負荷,從而達到平 衡供需矛盾,充分發揮現有電能的 經濟和社會效益。(1電能量定值閉環控制。主站 可根據系統要求,向終端預設月電 量定值、 用戶購電量定值、 催費電量 定值,以實現用電營銷系統中預購 電業務及向用戶催費業務等功能。 (2遠程遙控控制。遠程遙控可 分為:緊急限電、 計劃限電2種。 3.3應用分析功能(1基本數據查詢。基本數據查 詢提供一次數據和二次數據的查

12、詢, 主要有原始表碼查詢, 即現場電 表示數的數據查詢,包括表碼、電 壓、 電流, 功率等;采集上來的表碼數 據通過計算, 換算成一次數側數據, 使得管理部門對用戶的基本用電情 況有明確的了解, 同時系統應提供 完整的自動報表, 由系統按照需求 定期生成報表 , 提供給各生產部門 。 (2負荷分析。按行業、 線路、 管 理機構和用戶等顯示某個時間段的 負荷曲線,并且可以對比顯示相同 時間段的負荷曲線,用于比較負荷 變化,統計出日、月、年等負荷數 據,根據負荷曲線和統計分析結 果,靈活制定用戶的負荷控制策 略,實現有序用電管理 、削峰平谷,保障電網供需平衡,提高用電管理水平 。(3電量分析。通過

13、電量分析, 可以查詢每日, 每月的電量情況, 并且進行同期電量數據對比,從而及時分析出用電異常用戶,可作為防竊電分析的有效手段;比如,與歷史同期(日、 周、 月 相比, 電量相差過大;功率不為零, 電量為零;總電量與峰平谷之和相差過大;計量回路與監測回路的電量相差過大等異常。(4電能質量分析。根據采集回的電能質量數據(電壓合格率和停電平均時間, 每日電壓曲線、 功率因數等 , 實現日、 月、 季、 年等時間段對原始數據進行統計和分析、功率因數統計分析、 電壓合格率統計分析、供電可靠性統計分析等,實現對電能質量監控的管理。3.4數據共享功能通過數據接口或中間庫方式與電力營銷管理信息系統、電力客服

14、服務系統以及電力生產管理部門實現信息數據共享,做到各系統間的無縫連接,保證數據的實時性及正確性,擴大整個系統的使用范圍及功能。如圖4所示。4系統的功能特點系 統 的 功 能 特 點 概 括 起 來有:(1 可靠性與穩定性相結合 ;(2 準確性與完整性相結合 ; (3 開放性與安全性相結合 ; (4 實用性與擴展性相結合; (5 先進性與成熟性相結合 ; (6一庫兩平臺。在上述總體原則的指導下,系 統的建設在主站方面主要是做好 “一 庫兩平臺” 的建設, 具體為 :一庫 :數 據存儲管理的數據庫, 前期可以以大 型關系數據庫(RMDB 為主, 隨著應 用的發展可以逐步擴展、 過渡為數據 倉庫(DataWarehouse為主, 以利于 在營銷現代化工作中開展多維分析 (OLAP、 商務智能(BI 方面的應用 ; 兩平臺 :指實現遠程數據通信采集和 監控為主的通信采集平臺和實現綜 合應用分析為主的應用分析平臺。 5結語電力負荷監控系統作為省、市、 縣區電力企業電力 電量管理的較佳技 術管理手段之一,其方法越來越體 現出它的優越性和先進性, 如何應用 和完善發展該系統, 將是今后努力工 作的方向。未來的電力市場和需求管 理要求必須建立一個投資少、 功能強、 易擴充, 準確性、 可靠性高, 運行費 用低, 便