电能量采集与管理系统

中国.西安博能电力技术有限公司

本文的目的在于对目前正在发展的电能量采集与管理系统（也可以称为负荷控制与管理系统）及它所涉及的技术、产品给予一个简单地介绍。

1．电力需求侧管理和电能量采集与管理系统

电力需求侧管理(Demand Side Management，简称DSM)是指通过提高终端用电效率和优化用电方式，在完成同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求，达到节约能源和保护环境，实现低成本电力服务所进行的用电管理活动。

电力需求侧管理发源于美国。1973年第一次世界石油危机爆发后，燃料价格飞涨，美国能源界意识到单纯依靠能源供应很难满足不断增长的能源需求，还应该考虑需求侧的节约。电力需求侧管理正是适应这一变化而兴起的新的能源管理方法。这期间，美国建立了同时将供应方和需求方两种资源，作为一个整体进行综合资源规划(IRP)的新理念，对供电方案和节电方案进行技术筛选和成本效益分析，形成综合规划方案。第二次石油危机爆发后，更多国家开始重视电力需求侧管理的研究和应用，目前已逐渐扩散到加拿大、欧盟国家、日本、巴西等30多个国家和地区。

20世纪90年代初，电力需求侧管理被引入我国。1996年—2000年间，各省(区、市)先后开展了多种电力需求侧管理示范项目，取得了一定的经验。2002年以来，随着电力供需紧张，电力需求侧管理进一步得到了全社会的普遍关注。电力需求侧管理在我国进入了一个较快发展的时期，国家有关政府部门及部分省级政府出台了很多关于电力需求侧管理的政策，对实施有序用电、提高能效、缓解电力供需矛盾发挥了积极的作用。

电能采集与管理系统是电力需求侧管理的重要组成部分，为电力需求侧管理提供了强有力的技术支持，主要实现以下功能：

·远方抄表

·供电质量监测及线损分析

·负荷管理及控制功能

削峰填谷

协助电网削峰填谷

·协助电网

配变监测和查、

、防窃电

·配变监测和查

·实现购电控

·负荷预测

其它自动化系统提供基础数据

·为电力营销系统和

电力营销系统和其它自动化系统提供基础数据

如果把电源建设作为第一资源，应用电能量采集与管理系统，强化电力需求侧管理，则应是第二资源开发。它通过实时采集、分析、处理用电客户侧的用电信息，使电力负荷“看得见，控得住”。系统的电价管理功能可以帮助供电部门通过实施合理电价制度（容量电价、峰谷电价、分时电价、季节性电价等），改变终端客户的用电方式，削峰填谷，最大限度地实现计划用电。系统的购电控功能实现了电力预付费，有力地保证了电费的回收，提高了供电企业的经济效益。系统的查、防窃电功能对降低线损，提高供电企业的经济效益有直接的作用。系统的负荷控制与管理功能可以使供电单位在电力供应总体不足的情况下，方便地控制用电单位的总用电量或负荷，从而保证了电网的安全和供电的质量。系统配变监测、负荷预测功能可以有效地提升供电企业的管理水平，为即将到来的电网商业化运行提供必需的基础平台。

2．电能量采集与管理系统的体系结构

2.1 系统组成

整个系统由主站、通讯网络、电网末端监测网络组成。

主站：根据系统管理的规模可以由一台或组成网络的多台计算机及外设组成，负责管理整个系统、通过通讯网络发出数据采集、存储、分析、管理的各种指令。

通讯网络：系统可以支持多种通讯网络，如GPRS、CDMA，公用电话网等。

电网末端监测网络：完整的电网末端监测网络由终端和计量点的电能表构成。按照监测对象的不同有三种类型的终端：负控终端、配变监测仪、集中器。

负控终端：用于大客户，即专变的监测和用电控制。

配变监测仪：主要用于公变的监测，可能辅以无功补偿，一般不控制跳闸。

集中器：用于居民用户集中抄表，下行通讯信道通常使用485口或载波。

目前这三种设备有合并趋势。

2.1 系统结构图

GPRS

GPRS//CDMA

磁盘

阵列

路由器

终端

配变

终端GPRS

电表

WEB

WEB工作站

防火墙

前置机

（主）

电

表

WEB

WEB工作站

工作站

前置机

（备）

防火墙

电

表

……

电

表

电

表

数据库服务器

数据库服务器应用服务器

集中器

……

电

表

电

表

3．主站

3.1 系统组成模块

采集前置机：

运行在主（备）前置机上，实现对采集终端的数据采集功能，完成主站系统与采

集终端的数据通讯、数据处理和通道管理等功能。

应用管理：

如果是C/S系统，运行在各客户端计算机上，如果是B/S系统，运行在WEB服

务器上，各客户端可直接通过IE进行访问。实现系统管理、档案管理、终端远程

维护、负荷控制、告警事项和数据统计分析等功能。

计算服务：

运行在应用服务器上，主要完成电量的统计和全局、分局、供电所、线路等层次

的负荷计算等功能。

3.2 主要功能

3.2.1 数据采集

1) 数据采集支持GPRS/CDMA或电话网，同时支持网络、SMS等通信方式。

2) 支持各种数据传输规约如国电规约、浙江规约、广电规约等。

3) 系统应支持多采集服务器负载均衡、多线程并发的通信调度管理机制。

4) 系统支持灵活配置多个通道互为备用，多通道根据任务繁重程度自动均衡负载。

5) 系统可定时和随时抄录远方数据，根据应用需要可灵活制定抄表策略。

6) 对因主站系统故障未能抄录的数据，在系统恢复正常时，能够自动补测。

7) 表计异常、现场终端故障应能及时主动上报。

8) 系统支持远程升级终端软件功能，支持远程升级终端程序。

9) 主站系统支持采集以下数据项目：

日负荷曲线：00:15～24:00每15分钟的总有功、无功功率；

正反向有功总、尖、峰、平、谷等各费率电量；

正反向无功、四象限无功；

A、B、C三相电压、电流、功率、功率因数；

失压记录、失流记录、断相记录；

其他事件记录：过压、不平衡、逆相序、上/断电、超功率、清需量、系统清

零、校时等。