摘要：簡要說明建立電量采集管理系統(tǒng)的目的；根據(jù)電能數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，提出系統(tǒng)建立的原則要求；通過對各環(huán)節(jié)的分析，提出系統(tǒng)各環(huán)節(jié)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的基本功能，并據(jù)此說明系統(tǒng)硬件和軟件配置要求。
　　關(guān)鍵詞：電量采集管理系統(tǒng)論文，功能，周期
　　0 引言
　　隨著各地區(qū)電網(wǎng)規(guī)模越來越大，采用手工抄表由于時間誤差大，統(tǒng)計準(zhǔn)確性較低的特點(diǎn)顯然不能適應(yīng)電能管理和電能銷售的現(xiàn)代化要求，實(shí)現(xiàn)電量的自動采集并實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)管理已是一種必然趨勢。由于各種廠家電量采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能指標(biāo)尚未有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義。從采集管理系統(tǒng)實(shí)用化功能出發(fā)，本文結(jié)合調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計框圖及電量采集的特點(diǎn)，淺談系統(tǒng)建立模式。
　　1 系統(tǒng)建立的原則要求
　　由于電量數(shù)據(jù)是一段時間內(nèi)的采樣，前后數(shù)據(jù)具有關(guān)聯(lián)性，因此設(shè)計系統(tǒng)時必須首先保證采樣的絕對準(zhǔn)確。不同與調(diào)度自動化系統(tǒng)，電量采集系統(tǒng)對實(shí)時性要求不高，傳送的數(shù)據(jù)為一段時間內(nèi)的累計值。電量采集系統(tǒng)建立時應(yīng)遵循以下主要原則：
　　1．1準(zhǔn)確性
　　由于電量作為購銷雙方電費(fèi)結(jié)算的依據(jù)憑證，涉及到各自具體的經(jīng)濟(jì)利益，因此必須十分準(zhǔn)確可靠，值得雙方共同信賴。采集部分的各環(huán)節(jié)的精度及最終的綜合誤差必須嚴(yán)格在規(guī)定范圍之內(nèi)。
　　1．2可靠性
　　由于電量采集系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)最終是供電量銷售系統(tǒng)使用。涉及電力銷售的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此必須十分穩(wěn)定可靠，才能為電力的市場化運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)環(huán)境，因此系統(tǒng)所采用的軟硬件必須先進(jìn)合理，必須十分強(qiáng)壯，必須具有一定的冗余度。
　　1．3安全性論文
　　系統(tǒng)采集的電量原始數(shù)據(jù)應(yīng)不能刪改，形成最終統(tǒng)計值的電量計算公式必須在授權(quán)給特定的操作人員的條件下才能修改。所有的修改記錄應(yīng)能存檔，且不能刪除，系統(tǒng)的保安措施必須可靠。不同等級的用戶應(yīng)具有不同層次的訪問權(quán)限，系統(tǒng)應(yīng)具有防黑客侵入的防火墻技術(shù)，異常情況時應(yīng)具有報警功能。
　　1．4一致性
　　對于任何一個電量數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)的所有工作站及用戶終端上應(yīng)完全一致，數(shù)據(jù)的刷新應(yīng)同步一致，即任何時刻任何人員看某一電量只能有一個值。以保證數(shù)據(jù)的權(quán)威性。
　　1．5擴(kuò)展性強(qiáng)
　　隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展或者用戶要求的不斷提高，系統(tǒng)升級在所難免。系統(tǒng)無論是軟硬件升級都應(yīng)不影響原系統(tǒng)的正常運(yùn)行，擴(kuò)展應(yīng)十分方便。
　　1．6開放性
　　在市場化的今天，任何封閉性的系統(tǒng)是不符合市場規(guī)律的。因此系統(tǒng)的軟件和硬件均應(yīng)具有開放性，即所采用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是與具體產(chǎn)品無關(guān)的國際通用標(biāo)準(zhǔn)，便于系統(tǒng)進(jìn)行互連和擴(kuò)展。
　　2系統(tǒng)功能設(shè)計論文
　　電量采集管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)各用戶線路使用電量、發(fā)電廠上網(wǎng)電量、網(wǎng)供電量、網(wǎng)損電量的自動采集、統(tǒng)計，并通過網(wǎng)絡(luò)向其他用戶管理系統(tǒng)發(fā)布數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)的實(shí)用化要求。
　　電量采集管理系統(tǒng)由兩部分組成：采集部分和管理部分。采集部分完成電能量的自動采集、存儲、處理以及傳輸功能，在廠站端完成；管理部分負(fù)責(zé)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次分析處理，并形成各種統(tǒng)計報表，在主站端實(shí)現(xiàn)。下面分別進(jìn)行敘述。
　　2．1廠站系統(tǒng)
　　2．1．1電度表
　　電度表是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，其精度直接影響到最終的電量累計值，因此，應(yīng)盡可能地采用精度高的電度表。一般來說，精度最好在0.5級～0.05級，電度表輸出可以是脈沖輸出或串行通信輸出的任何一種。
　　2．1．2電量采集裝置
　　電量采集裝置應(yīng)能實(shí)現(xiàn)以下功能：
　　a. 支持多種采集方式：脈沖方式、串行通信RS232方式、RS485方式。
　　b. 采集到的數(shù)據(jù)應(yīng)帶時間存儲在專用的存儲空間內(nèi)。
　　c. 采集到的原始數(shù)據(jù)應(yīng)不可修改，掉電不丟失。
　　d. 應(yīng)能按照不同的計費(fèi)要求設(shè)定不同的積分時間周期，完成不同時段、不同費(fèi)率下的積分統(tǒng)計，以滿足主站應(yīng)用程序?qū)Ω鞣N數(shù)據(jù)的需求。
　　e. 由于電量與時間有著直接的聯(lián)系，為確保各采集點(diǎn)時鐘的統(tǒng)一性，裝置應(yīng)具有GPS或接受主站對時功能。
　　f. 應(yīng)有良好的人機(jī)界面，查詢設(shè)置方便快捷。
　　g. 應(yīng)能支持多種傳輸方式：主動傳送或召喚傳送，通道可以是專線modem、系統(tǒng)電話網(wǎng)或局域網(wǎng)。
　　2．2主站系統(tǒng)
　　從功能上講，主站系統(tǒng)可以分成以下幾個模塊：1、自動采集模塊；2、數(shù)據(jù)庫模塊；3、統(tǒng)計報表模塊；4、網(wǎng)絡(luò)通信與任務(wù)管理模塊；5、數(shù)據(jù)查詢發(fā)布模塊。
　　2．2．1采集模塊論文
　　系統(tǒng)可準(zhǔn)確、可靠、自動地完成對各關(guān)口點(diǎn)、計量點(diǎn)電量數(shù)據(jù)的采集，可提供定時自動數(shù)據(jù)采集、隨機(jī)人工召喚二種批量采集方式，支持專線、modem、網(wǎng)絡(luò)等多種通信方式，并能支持多種通道混合采集。
　　系統(tǒng)具有斷點(diǎn)自動續(xù)傳功能，即在發(fā)生通信中斷時，能夠自動尋找中斷點(diǎn)，并從中斷處自動采集所有的中斷數(shù)據(jù)。系統(tǒng)還可獲取并解釋電量采集裝置的運(yùn)行狀態(tài)信息、故障信息。
　　為確保整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的一致性，系統(tǒng)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的GPS時鐘，可與廠站采集裝置進(jìn)行同步對時。
　　2．2．2數(shù)據(jù)庫模塊
　　接收的原始數(shù)據(jù)應(yīng)不可修改，應(yīng)建立原始數(shù)據(jù)副本。采集的數(shù)據(jù)應(yīng)按設(shè)定的時間參數(shù)計算處理并能進(jìn)行數(shù)據(jù)合法性檢查，以保證系統(tǒng)所采集的電量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、完備，對不準(zhǔn)確、不完整或不符合計量管理標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)能予以標(biāo)設(shè)，如正常標(biāo)志、疑問標(biāo)志、、電表故障信息、人工修改標(biāo)志等，便于用戶作出相應(yīng)的處理。此外所有的電量數(shù)據(jù)均按時標(biāo)存儲。
　　系統(tǒng)提供用戶接口友好的參數(shù)設(shè)置管理工具，用戶可快速地設(shè)置廠站參數(shù)、線路參數(shù)、電表參數(shù)、時段費(fèi)率等參數(shù)，并可在線修改廠站、線路、電表的相關(guān)參數(shù)以及時段、存儲周期、數(shù)據(jù)處理方式。對于一些特殊狀況，如電表更換、旁路代操作，系統(tǒng)應(yīng)能自動識別，相應(yīng)作出變更。確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
　　電量歷史數(shù)據(jù)的存放應(yīng)以增量的形式存放在歷史庫中。每天的起點(diǎn)有基數(shù)電量。任何數(shù)據(jù)可選擇曲線、棒圖功能。曲線可以任意選擇其存儲間隔。
　　存儲在數(shù)據(jù)庫中的電量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)詳盡，包括數(shù)據(jù)名稱、時標(biāo)信息、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)狀態(tài)、備注信息等。系統(tǒng)應(yīng)提供完備的數(shù)據(jù)備份方案。
　　2．2．3統(tǒng)計報表模塊論文
　　系統(tǒng)應(yīng)能提供功能強(qiáng)大的統(tǒng)計功能，進(jìn)行各種統(tǒng)計，如關(guān)口總加、電量分時總加、損耗計算等；應(yīng)能進(jìn)行各種平衡運(yùn)算，如母線平衡、廠站平衡、系統(tǒng)平衡；系統(tǒng)應(yīng)提供多種標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計公式并提供總加公式定義器，讓用戶自定義各種總加公式。
　　系統(tǒng)報表應(yīng)較豐富，有日報表、月報表、分時電量統(tǒng)計報表、損耗電量統(tǒng)計報表以及其他統(tǒng)計報表。用戶還可根據(jù)自己的需求自定義各種報表，擁護(hù)只要設(shè)置數(shù)據(jù)報表計劃任務(wù)，就可按時得到生成的數(shù)據(jù)報表。報表系統(tǒng)應(yīng)采用國際流行的商用制表軟件，如EXCEL，具備商用制表軟件的全部功能，使用方便靈活。
　　2．2．4網(wǎng)絡(luò)通信與任務(wù)管理模塊
　　網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)提供標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口，上層應(yīng)用軟件和用戶自己開發(fā)的軟件都可以通過此接口進(jìn)行進(jìn)程之間的網(wǎng)絡(luò)通信，這樣上層軟件就不必判斷網(wǎng)絡(luò)是否正常，只需指明要通信的進(jìn)程名，把信息發(fā)給網(wǎng)管系統(tǒng)，由網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行路徑判斷和收發(fā)控制，以保證進(jìn)程之間的正常通信，所有網(wǎng)絡(luò)上的事情都有網(wǎng)管系統(tǒng)完成，這樣程序功能清晰、模塊化好，易于擴(kuò)展。網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)能時刻監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)流量，自動選擇最優(yōu)路徑進(jìn)行通信、保證網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷最小。
　　2．2．5數(shù)據(jù)查詢發(fā)布模塊
　　系統(tǒng)應(yīng)能提供所有數(shù)據(jù)的查詢功能，包括原始電量數(shù)據(jù)、中間生成數(shù)據(jù)、各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及電量資料，數(shù)據(jù)應(yīng)采用多種顏色標(biāo)記，以便數(shù)據(jù)狀態(tài)一目了然。查詢應(yīng)方便快捷，界面友好，所有查詢結(jié)果應(yīng)具有打印功能，便于分析。
　　系統(tǒng)應(yīng)提供WEB方式下的數(shù)據(jù)瀏覽功能。便于用戶查詢。
　　3主站系統(tǒng)配置
　　主站系統(tǒng)的配置應(yīng)本著設(shè)計的原則和功能要求來考慮，整體布局清晰明了，擴(kuò)展方便，因此選用具有容錯能力和負(fù)載平衡能力的分布式模塊體系結(jié)構(gòu)，提供用戶基于WEB瀏覽器和GUI圖形方式的混合型客戶端應(yīng)用程序。由于電量采集管理系統(tǒng)對實(shí)時性要求不高，可放棄專用的前置機(jī)模式，采用主機(jī)管理模式，負(fù)責(zé)自動數(shù)據(jù)采集任務(wù)，以平衡整個負(fù)載。采用專用的服務(wù)器來管理數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)需費(fèi)時且占用大量系統(tǒng)資源的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。WEB服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的發(fā)布。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示。
　　局域網(wǎng)
　　圖1電量采集管理系統(tǒng)主站部分設(shè)計框圖
　　3．1軟件平臺
　　操作系統(tǒng)平臺選用具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信管理能力，安全控制性好的操作系統(tǒng)，采用主流操作系統(tǒng)如UNIX、WINDOWSNT/2000。考慮到電量數(shù)據(jù)庫最終要與其他管理系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)，因此選用開放性較好的主流商用數(shù)據(jù)庫，如Sybase、Oracle、MSSQLServer。
　　3．2硬件平臺
　　服務(wù)器選用UNIX服務(wù)器，如SUN、ALPHA、COMPAQ等，工作站采用高性能UNIX工作站，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選用10/100M自適應(yīng)交換機(jī)。
　　圖1中，主站系統(tǒng)各結(jié)點(diǎn)說明如下：
　　（1） 采集主機(jī)
　　主機(jī)具有主備任務(wù)調(diào)度、雙機(jī)采集、負(fù)載平衡模式，即正常情況下，兩臺采集主機(jī)自動分擔(dān)采集任務(wù)，盡量縮短采集時間，如果其中一臺采集主機(jī)發(fā)生故障，則所有已分配給故障機(jī)上的采集任務(wù)將會自動遷移到另外一臺采集主機(jī)上，以保證任務(wù)完成。
　　（2） 服務(wù)器
　　所有數(shù)據(jù)均保存在服務(wù)器中，服務(wù)器為其他工作站提供數(shù)據(jù)庫訪問接口，WEB服務(wù)器為其他系統(tǒng)提供基于Web瀏覽的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。
　　（3） 應(yīng)用工作站
　　應(yīng)用工作站負(fù)責(zé)向用戶提供對整個系統(tǒng)的維護(hù)、報表、顯示等功能，其中維護(hù)功能包括對服務(wù)器系統(tǒng)的維護(hù)以及數(shù)據(jù)的維護(hù)；報表功能提供用戶制作各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表的客戶端應(yīng)用，并將生成的報表數(shù)據(jù)在網(wǎng)上發(fā)布，供其他用戶共享，此外，應(yīng)用工作站還允許用戶查詢各種電量數(shù)據(jù)。
　　4結(jié)束語
　　總之，建立電量采集管理系統(tǒng)應(yīng)從系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、配置標(biāo)準(zhǔn)化、功能實(shí)用化這三個目標(biāo)出發(fā)，才能建立一套能適應(yīng)未來電網(wǎng)市場化運(yùn)作需求的系統(tǒng)。在實(shí)際建立系統(tǒng)時，應(yīng)按照循序漸進(jìn)的原則，先搭建框架，然后逐步完善。以上看法是否合理，愿與大家一起探討。