電力資源自動化系統總體設計

齊正鵬

摘 要：隨著我國社會主義市場經濟的高速運轉，帶動了我國城市化建設日益深入，人民生活水平呈逐年上升趨勢。在這樣的時代發展前提下，我國人口數量逐年激增，城市用電量日益提升，電力企業面臨著機遇與挑戰并存的發展前景。在對用戶進行數據采集過程中，電力網絡存在一定的缺陷與不足，嚴重影響了數據信息的準確性。

關鍵詞：電力產業；自動化系統；問題；分析

21世紀我國逐步進入信息化時代，各類新能源技術水平的日益完善，對我國傳統的電力企業產生了沖擊，加之各類扶持性政策逐年減少，傳統電力產業的主流地位受到影響。加之電力網絡自身技術相對落后，難以滿足日益增長的社會需求。本文意在，對時下電力企業的電網系統中存在的問題進行系統化的分析與研究。

1 電力能源用戶對于信息數據采集系統的時代要求

1.1 信息采集系統需能夠針對各類信息進行分析

隨著我國生產力與生產水平的日益提升，人民生活質量明顯改善，對于電力能源的使用情況日趨多元化。電力能源的購買方往往使用不同企業的電力設備，所安裝的電表類型多樣，且部分站端設備或電表已經停產。根據上述因素，要求當前電力企業在進行用戶信息采集時能夠針對不同類型的設備進行數據信息采集，并且能夠保障所采集信息數據的準確性，對各類數據進行全面收集。

1.2 全面適用于支持各類不同的通訊類型

不同地區的企業電力用戶所采用的通訊類型有所不同，覆蓋面相對較廣，在進行信息采集與數據介入時應充分滿足不同類型通訊方式的需求，也是基于新時期提出的內在需求。

1.3 延伸能力較強

我國作為世界上最大發展中國家，幅員遼闊，人口分布不均勻，電力企業用戶的分布也相對復雜。因此，當前的用戶信息采集系統既要充分滿足經濟發展水平較高、用戶數量分布較多地區的電力信息數據統計需求，又要保障各類中小型、分布不均、用電量低的地區數據信息較少的需求?；谏鲜鲈?，在我國用電量不同的區域進行信息數據的采集難度較高，這也對我國當前電力企業的信息采集系統提出了更高的要求，即充分滿足各地區的信息采集需求，系統的延伸能力較強。

1.4 可控性強且方便日常維護

由于不同地區的企業用戶情況有所差異，部分區域的用戶難以實時掌握系統的請用情況，對于系統的控制難度較高。這也對信息采集系統提出了更高的要求，即在保障系統正常使用的同時，增強系統的可控性。除此以外，新型信息系統應充分滿足日常的維護需求，保障系統操作者能夠進行遠程實時維護，降低日常檢查維護工作的強度，提升系統保養工作的效率。

1.5 安全性與高效性

信息采集系統由于用戶數量較多、信息數據類型相對復雜等原因需進行長時期、高頻率、高強度作業，對于信息系統整體的安全性與高效性有著更高的要求。當系統長期運行出現故障或損壞時可開啟備用系統，避免信息數據統計發生失真現象。

2 我國當前電力網絡中存在的缺陷

隨著我國日常生產生活用電量的逐年增加，電力網絡系統在用戶信息數據采集的工作內容日益復雜，致使其在系統控制環節存在諸多的缺陷，且隨著時間的推移日益加劇，其具體問題如下所示：

2.1 系統自動跳閘現象

在系統正常運行過程中發生自動跳閘現象時，系統會停止直到其恢復運行，在此期間對于用戶信息數據的采集工作也會發生驟停，致使系統恢復后的數據信息出現誤差。

2.2 線路切換現象

電力網絡在正常使用過程中難以避免的會發生線路切換現象，若此現象發生較為頻繁則會影響所采集信息的準確性，也會在一定程度上導致系統故障現象發生。

2.3 線路旁代

實際運行過程中，可能要對某一條線路進行檢修或者更換，但是這條線路在網絡中擔負一點的責任，如果斷開這條線路就可能造成一定區域的斷電，對一些用戶的用電造成影響，在電力系統內部，這樣的情況就叫作用電事故，這是不允許發生的。

3 技術突破

3.1 針對上述情況，我們開發了這套系統，目的就是解決目前存在的問題，整個系統的物理基礎是采集裝置，這套裝置采集總線結構，模塊化設計，將采集和通訊任務分為不同的模塊來完成。通訊模塊支持目前所知的大部分的通訊方式，使整個系統支持多種的通訊方式，主要有網絡、串口、MODEM、專線等等；采集模塊也是采取模塊化設計，使用統一的結構，不同的采集模塊針對不同的電能表，在模塊上區別在于存儲芯片，存儲芯片內定義不同的數據結構和數據地址，不同的模塊之間可以通過更換芯片達到互換的目的。

系統主機采用雙機CLUS熱備份，保證了系統的穩定性。采集裝置負責實時采集數據，采集的數據放在裝置的存儲器中。前置機負責定時通過不同的通訊線路采集這些數據，采集的數據經過必要的處理放在數據服務器中。系統提供多種的服務，數據管理工作站負責定時或不定時的進行必要的數據處理，查詢工作站和提供數據查詢功能，網絡服務器提供基于網絡的MIS功能。本系統在網絡規模上是城域網范疇，可以通過專用網絡或者INTERNET與其他的系統進行連接，本系統的“標準互連”模塊保證了不同系統之間的通用性。自動跳閘的控制比較簡單。這是一個簡單的單閉環控制，使用專門的負載控制裝置實現，實現控制的量是即時功率。

3.2 為了解決線路旁代問題，就需要在這樣的情況下用其他的線路來代替該條線路的功能，使用整個電網的擴張彈性來解決這樣的問題。當然這樣的旁代不是依靠某一單一線路，而是很多線路，那么要哪些線路就是一個問題了，這就是上層決策系統根據線路使用情況進行調度的結果了，因為要使用其他線路來代替，必然加大這些線路的負荷，為了保證這些線路的安全運行，就需要按照這些線路負載潛力的大小合理分配被旁代線路的負載。這其中也有一個單閉環控制的過程在里面。

3.3 對于線路切換頻繁的問題，在電網的建設過程中，不同時期不同物理特性的線路組成了網狀的系統，從一個節點到另外一個節點可能有很多的路徑可以使用。但是如果有一定的負載從這個節點到另外一個節點，那么線路的選擇就是一個值得斟酌的問題。由于線路的實際物理情況不同，使得通過線路的線損不同，而且各條線路的以有負載不同，要選擇一條合適的線路，即要考慮線路的安全性，又要考慮經濟性，保證通過途徑造成的線損量最少。

4 結束語

綜上所述，我國電力資源自動化系統仍處于發展的初級階段，對于部分客觀存在的問題還缺乏實質性的解決方案，部分系統功能仍有待優化。既需要提升信息采集系統的整體性能，又要逐步應用新型線損系統，對于電力產業工作者提出了更高的時代需求。在逐步完善系統整體功能性的同時，逐步降低其系統故障發生的概率，充分滿足其用戶信息采集需求，推動我國電力產業整體水平的提升。

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