姚志軍 王天鎖 河北邢臺供電公司 (054001)
邢臺市位于河北省南部,轄兩區(qū)十五縣和兩個縣級市。邢臺已形成電力、機械、輕工、紡織、造紙、食品等七大支柱型企業(yè)。世界最大的羊絨基地--清河縣,亞洲最大的治金機柑軋輥生產(chǎn)企業(yè)--邢機公司,華北最大的板材工業(yè)區(qū)--邢臺縣,綜合評價全國500家最優(yōu)企業(yè)之一--邢臺礦業(yè)集團,全國500最佳經(jīng)濟效益企業(yè)之一--邢臺鋼鐵有限責任公司,全國500最佳經(jīng)濟效益企業(yè)之一--河北晶牛集團。全國三大方便面基地之一--華龍方便面集團,另有頗具規(guī)模的汽摩配件基地、再生硬質合金基地、自行車零配件基地、軸承基地、藥用棗仁基地、再生玻璃基地等。
經(jīng)濟的發(fā)展離不開電力的發(fā)展,邢臺供電公司是國家大型一檔供電企業(yè),在河北電網(wǎng)擔負?quot;南電北送,西電東送"的電力傳輸和邢臺市區(qū)及所轄17個縣(市)的供電任務。直接管轄的110kV和220kV輸電線路1970km,220kV變電站10座,110kV變電站50座,變電總容量3830MVA。邢臺市區(qū)10kV配電線路685km,配電變壓器663臺,容量140MVA。
1 電量采集在邢臺的發(fā)展歷程
1998年以前,邢臺地區(qū)電能量采集主要依靠抄表員人工抄表,一般每日或月電費結算日進行手工抄錄計量表計的讀數(shù),然后上報給用電部門和計劃部門的線損分析員,并根據(jù)抄錄的電度數(shù)據(jù)進行相應的電量統(tǒng)計、電費計算及線損分析考核計算。傳統(tǒng)的手工抄表方式,依賴于抄表員工作特性和工作方式,還會受外界環(huán)境的影響,因此很難得到兼顧準確、準時、同時三種特性的電量數(shù)據(jù)。
根據(jù)1996年原電力工業(yè)部頒發(fā)的《電力工業(yè)信息化九五計劃與2010年建設綱要》,電力工業(yè)信息化的指導思想是:加速實現(xiàn)電力工業(yè)信息化,推動電力工業(yè)經(jīng)濟增長由粗放型向集約型方向轉變。以經(jīng)濟效益為中心,運用現(xiàn)代化手段為電力工業(yè)從規(guī)劃、建設、生產(chǎn)、交換到消費等全過程的經(jīng)營活動提供優(yōu)質服務,為電力工業(yè)的科學決策提供服務。以市場需求為導向,適應電力工業(yè)體制改革的需要,逐步為完善和發(fā)展中國電力市場經(jīng)濟體制提供必要的技術基礎。
電力企業(yè)信息化包括生產(chǎn)過程自動化和管理信息化。實現(xiàn)企業(yè)信息化第一步要實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過程自動化,通過采集在線生產(chǎn)信息,并進行自動控制與處理,比如電力企業(yè)的調(diào)度自動化系統(tǒng)與遠程抄表系統(tǒng)等。生產(chǎn)過程自動化的實現(xiàn)可以顯著提高生產(chǎn)效率,減少生產(chǎn)失誤,減少工作人員,提高生產(chǎn)質量和數(shù)量,從而提高經(jīng)濟效益。第二步是實現(xiàn)企業(yè)管理信息化,該系統(tǒng)一般在企業(yè)組建運行一段時間、生產(chǎn)過程穩(wěn)定運行、管理體制基本穩(wěn)定的情況下開始實施。管理信息化是企業(yè)內(nèi)部的信息系統(tǒng),其信息直接由在線信息采集系統(tǒng)或生產(chǎn)系統(tǒng)獲得,主要內(nèi)容應包括業(yè)務數(shù)據(jù)處理、共享信息查詢、領導輔助決策、辦公自動化、Internet使用等功能。企業(yè)信息化有利于實現(xiàn)經(jīng)濟方式從粗放型向集約型轉變,有利于建立資源優(yōu)化配置的經(jīng)濟運行體制,有利于調(diào)整產(chǎn)品結構、擴大作業(yè)空間、降低資源消耗、加速資金周轉、引發(fā)人員的行為變革和思想革命、開拓市場,提高經(jīng)濟效益。
隨著用電管理水平的不斷提高,改變以往陳舊的人工抄表方式迫在眉睫,實現(xiàn)抄表自動化取代人工抄表,從根本上解決抄表不到位、估抄、誤抄、漏抄等現(xiàn)象以及抄表數(shù)據(jù)不準時、不同時、不準確等問題?朔私y(tǒng)計數(shù)據(jù)慢、報表周期長等缺點。為了解決這些問題于1998年提出了實現(xiàn)變電站遠抄自動化、改變和加強電量統(tǒng)計和線損分析的實時性及準確性的設想,并決定與國內(nèi)知名生產(chǎn)廠商合作著手實施這一改革計劃。安裝了第一代遠程自動抄表系統(tǒng),通過安裝于廠站計量點的數(shù)據(jù)采集器讀取電能表的脈沖信號,把電網(wǎng)中各個分散計量點的電量數(shù)據(jù)實時、準確的記錄下來,通過局內(nèi)電話網(wǎng),定時、自動的將電量數(shù)據(jù)傳送到主控中心計算機,再經(jīng)計算機進行數(shù)據(jù)處理,生成局內(nèi)用電管理部門所需的各種報表和曲線。該系統(tǒng)可有效的協(xié)助用電管理部門進行電量管理,并實現(xiàn)對各條進、出線路功率因數(shù)的計算及線損分析。
經(jīng)過市場調(diào)研和方案論證,98年最終選擇與北京新鴻基公司合作,對全地區(qū)30多座變電站的所有進、出線關口表計進行遠程電量采集,其中,220kV站8座和110kV站20多座。系統(tǒng)實現(xiàn)功能如下:
完成35座變電站所有進、出線關口表計的遠程電量采集(當時每臺采集器最多可采集16路脈沖量);
適當?shù)碾娔鼙恚喝娮与娔鼙怼⒂忻}沖輸出的電能表、機械電能表(改裝加脈沖傳感器);
抄表間隔時間可調(diào)為15,30,60,120,240,480,720,1440分鐘等;
峰、谷時段可編程,最小分度1min,最多可編16個峰、谷時段;
與主站通訊采用電話撥號方式P/T可選,號碼可長達24位;
多種方式定時自動通訊,同時支持手動通訊;
通訊速率在300,1200,2400,4800,9600bit/s可調(diào);
主控中心可遠程修改參數(shù)(時鐘、電話號碼、通訊控制參數(shù));
在斷電時能夠長期保存數(shù)據(jù);可多路供電,提高了采集器的可靠性;
能夠進行電量、電費的日月結算;
能夠計算線損及母線平衡狀況;
能夠計算功率因數(shù);
能夠顯示及打印直方圖、曲線圖等各種圖表供各管理部門使用。
系統(tǒng)實施運行后,為計量及用電部門提供了及時的電量統(tǒng)計數(shù)據(jù),同時為計劃部門線損分析管理提供了準確的依據(jù)。
隨著大規(guī)模集成電路的普及和運用,計算機網(wǎng)絡和通訊技術的發(fā)展,遠程電量采集系統(tǒng)的功能也在不斷的完善和提高。電量采集系統(tǒng)的軟件和硬件因受開發(fā)初期技術水平和設備條件限制,隨著供電公司經(jīng)營管理和統(tǒng)計分析等綜合應用的拓展,電量采集系統(tǒng)軟件的二次開發(fā)平臺、系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務器、以及操作系統(tǒng)等主要功能和性能指標已經(jīng)不能滿足和適應新的需求。因此提出對公司電量采集系統(tǒng)進行全面升級改造(其中包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng))。
邢臺地區(qū)新的電量采集系統(tǒng)覆蓋全地區(qū)60多個變電站以及幾個大型電力用戶,接近1700多塊電度表,全部實現(xiàn)自動抄表。系統(tǒng)中不僅有脈沖采集器,也有許多數(shù)字采集器。系統(tǒng)所采集得數(shù)據(jù)被局內(nèi)電費、計量、線損、變電等部門綜合應用。尤其是計量部門經(jīng)常通過該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢查計量裝置的工作情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,縮短故障的潛伏期,起到設備故障的計量監(jiān)督作用。
線損率是衡量線損高低的指標,它綜合反映和體現(xiàn)了電力系統(tǒng)規(guī)劃設計、生產(chǎn)運行和經(jīng)營管理的水平,是電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)的一項經(jīng)濟技術指標。各電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)要建立適應商業(yè)化運營的線損管理制度,將線損率降低到合理的水平,努力提高企業(yè)經(jīng)濟效益。由于無功功率影響設備的使用效率,增大了損耗。加大無功的補償量,在線損管理上,一個110kV的變電站大約一個月可以節(jié)約20MWh。為局里挽回了不少損失。
每日、每月可以自動實現(xiàn)下列功能:
全局關口供電量、配電量統(tǒng)計匯總及網(wǎng)損計算;
大用戶用電量統(tǒng)計計算;
各供電分公司的供電量統(tǒng)計;
計劃/完成電量統(tǒng)計分析;
各站母線平衡、站損、變損統(tǒng)計分析;
各地方電廠的發(fā)電量、上網(wǎng)電量、廠用電量統(tǒng)計;
每條線路的電量考核分析;
電量同期比較分析;
計量設備監(jiān)測;
電流電壓監(jiān)測;
遠程預付費控制;
用戶負荷實時控制;
諧波自動監(jiān)測;
電量數(shù)據(jù)網(wǎng)上發(fā)布、直方圖、曲線圖及餅圖顯示。
2 新系統(tǒng)的組成
遠程電量采集管理系統(tǒng)仍然主要由智能電表數(shù)據(jù)采集器、通訊控制軟件、電量管理分析軟件三部分組成。
新系統(tǒng)擴展后將形成一種新型的電力用戶需求側管理信息系統(tǒng)。新系統(tǒng)除了具有傳統(tǒng)的抄讀電度表有功、無功電量的功能外,還能夠抄到智能電度表上的三相電壓、三相電流、失壓狀態(tài)及累計時間、電度表時鐘、有功/無功功率等實時數(shù)據(jù);更重要的是:在新型智能電度表的配合下,新系統(tǒng)還能夠實現(xiàn)遠程自動預付費控制、用戶負荷實時控制和諧波自動監(jiān)測。
新系統(tǒng)可以在同一個平臺上兼容多種通訊信道,有線、光纖、GSM公網(wǎng)、GPRS分組交換網(wǎng)等多種方式可供選擇。采用公網(wǎng)通訊,不用建立基站,組網(wǎng)方便,可免除大量的維護工作,信號覆蓋面廣。
主要特點:
采用客戶機/服務器體系結構,滿足用戶的分布應用及大容量和快速適時的要求;
采用模塊化和參數(shù)化設計,具有良好的擴充性和維護性;
采用大型數(shù)據(jù)庫Oracle,保證了系統(tǒng)的可靠性、安全性和可移植性;
提供Web網(wǎng)頁動態(tài)查詢,便于系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)信息共享;
對用戶應用的可以根據(jù)各種電量數(shù)據(jù)的運算關系進行靈活構造;
核心要點
新型的智能電表數(shù)據(jù)采集器
使用光纖以太網(wǎng)做數(shù)據(jù)傳輸通道
使用GSM/GPRS做數(shù)據(jù)傳輸通道
3 主站系統(tǒng)升級
隨著電子技術的發(fā)展,全電子式電度表的普及,抄表方式從單一脈沖接口已發(fā)展為RS485、RS232多種接口形式,能采集正向有功、反向有功、正向無功、反向無功、三相電流、三相電壓、最大需量、失壓、逆相等多種電量數(shù)據(jù),隨著信息量的加大,功能的不斷完善,原來的電量管理分析系統(tǒng)已無法更好滿足系統(tǒng)應用的要求,其數(shù)據(jù)處理能力明顯不足。
為了從根本上解決這些問題,從開發(fā)平臺、系統(tǒng)功能兩方面作了重大升級。系統(tǒng)更新后能夠兼容所有的硬件配置,支持目前所有的windows系列操作平臺。采用Oracle作為后臺數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫具有容量大、處理能力強、安全性高等優(yōu)點。新系統(tǒng)為網(wǎng)絡版軟件可真正實現(xiàn)網(wǎng)絡化應用,支持多個客戶端同時對數(shù)據(jù)進行的計算和查詢;克服了原來的單機版系統(tǒng)不能支持數(shù)據(jù)共享和并發(fā)操作的問題,從而實現(xiàn)了各職能部門共享采集到的信息資源。新系統(tǒng)軟件在功能方面也做了多項升級,如檔案管理、權限管理、口令維護、查詢內(nèi)容及方式、數(shù)據(jù)自動計算、歷史庫存儲等;升級的同時新增數(shù)據(jù)校驗、日負荷分析、站損分析、人工表碼植數(shù)及電壓、電流綜合查詢等等多項新功能。
系統(tǒng)具有人機界面美觀、操作方便、查詢統(tǒng)計靈活(可生成80多種報表格式)、輸出結果多樣(報表、曲線圖、直方圖、餅圖)、報表數(shù)據(jù)直觀、數(shù)據(jù)存儲便利等特點。該系統(tǒng)的應用為企業(yè)內(nèi)部的科學管理,成本核算提供有力的工具。
4 系統(tǒng)的應用及發(fā)展方向
本系統(tǒng)是一個服務于局長、總工、總經(jīng)等相關領導和計量、計劃、用電營銷、及各縣局等多個部門的綜合性信息系統(tǒng)。
系統(tǒng)能夠為用電營銷部門實現(xiàn)每日售電量統(tǒng)計,并繪制出直方圖或曲線圖;能夠實現(xiàn)對各供電局每日購電量、大用戶電量的統(tǒng)計,并繪制出直方圖或曲線圖;能夠為負荷預測軟件系統(tǒng)提供豐富、詳實的原始數(shù)據(jù);能夠與負控、用電MIS或其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相配合,并結合今后項目的發(fā)展完善,進行配電線路的線損統(tǒng)計和實時分析;以期達到網(wǎng)損--配電線路損失率--臺區(qū)損失率的全過程線損分析,用以指導全局的線損工作。系統(tǒng)還能對大用戶的用電行為進行監(jiān)督,使追繳電費更加有依有據(jù)。
系統(tǒng)能夠向計量部門提供對計量設備(PT,CT,電度表)的準實時監(jiān)測,以便及時發(fā)現(xiàn)設備故障,早日消除設備隱患,提高我局的設備完好率,使我局的計量工作水平踏上一個新臺階。計量部門應負責電度表與采集系統(tǒng)的連接工作。
系統(tǒng)能夠向用電檢查部門提供反竊電的參考信息。使反竊電工作人員帶上"千里眼"和"順風耳",為我局降損增效做出更大貢獻。
系統(tǒng)能夠為計劃統(tǒng)計部門提供準時、準確的原始電量數(shù)據(jù),并能按既定的統(tǒng)計運算關系計算出各種電量報表。例如,各供電局的供電量、售電量、損失電量、損失率、發(fā)電量、上網(wǎng)電量、廠用電量,以及上述各種電量的當月值、累計值、若干單位的合計值等等。
電量采集管理分析系統(tǒng)像是一個"管理員",可進行統(tǒng)計分析、業(yè)務處理、數(shù)據(jù)瀏覽,對數(shù)據(jù)進行補測,糾正偏差。除對電網(wǎng)供電量進行統(tǒng)計之外,還可對變壓器損耗電量、母線不平衡量進行分析,為逐步建成公司現(xiàn)代化電量綜合管理和線損分析系統(tǒng)奠定了基礎。
另外,根據(jù)地區(qū)的實際情況,可以將變電站遠抄、大用戶負控、居民集抄、配變監(jiān)測等系統(tǒng)的電量全部采集到同一的數(shù)據(jù)庫中,進行統(tǒng)一管理、統(tǒng)計計算,并通過電量管理分析系統(tǒng)進行電量的應用分析查詢,同時可以與用電營銷MIS結合,為用電管理、電費結算、線損分析等提供及時準確的電量數(shù)據(jù)。隨著系統(tǒng)的不斷完善,相信對于全局的用電管理自動化、科學化必將發(fā)揮日趨重要的作用。