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建设适应电力市场的电能电量计费系统

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/6/20 9:21:41   

 关键词:  计费 系统


文章标题:建设适应电力市场的电能电量计费系统
摘要:通过对电力市场电量计费系统的学习和了解,提出了电力能量计费系统在电力供需双方中的重要作用,重点介绍了电量计费系统目前在西北地县市发、供电系统的基本现状,提出了建设电量计费系统的基本要求。
关键词:电力市场电量计费厂站主站



  电量采集与计量是电力市场的基础,它直接关系到交易各方的利益,是交易结算的依据。通过现场手工抄表或远方自动抄表等方式,将电能计量点的电能表读数送到电能计量结算部门进行统计处理,形成对各有关单位的电能购销统计数据,通过相应的处理,计算出各个用电单位的购销电能量费用,完成电费的结算,是电量计费最终目的。目前,我局的电力电量采集通常是采用对电力交换关口的有功功率遥测信号按时间进行积分,累计求得实时电量。对枢纽变电站为了提高精度,在关口安装了脉冲电能表,通过采集脉冲电能表的脉冲,直接计算实时电量。
  随着电力企制改革的深入,电力系统转向市场运营后,电网的生产和经营工作会越来越细化,电量计费系统对电力企业和广大的电力用户将越来越重要。建立健全完善的电量计费系统是十分必要的。

1电能量计量系统的特点
  电量计费系统应是一个相对独立的系统,它与其它系统功能正常与否无关,可以独立地完成电能数据的采集和处理等工作,并确保电能数据的准确、完整与可靠,因此电能计费系统必须具有以下特点:
1.1完整性
  由于电能数据具有累加性和传递性的特点,任何情况下保证不能丢失电能原始数据,系统通过在采集处理及传输等环节采用相应的技术来保证数据的完整性。
1.2一致性
  使用系统的用户有很多,来自不同的部门和单位,任何时刻任何用户所面对和处理的电能数据完全一致,既任何一个对电能数据的合法处理,能同时反映和传递到其他用户。
1.3同时性
  由于电力市场中买卖各方的电能交易同时进行,同时完成,电能的统计时段和结算费率的设定也是以时钟为基准进行的,因而整个系统具备统一的标准时钟系统,保证各个计量点在同一时刻完成电能的计量及电能数据的带时标的存储。
1.4及时性
  满足不同电力市场运营的要求,对电能数据的累加和处理根据实际要求做到准实时,对于现货交易的电力市场则对电能数据的传输和统计周期有较高要求。
1.5灵活性
  系统在数据采集与传输,应用功能,数据保存和利用等方面有很大的灵活性。
1.6安全性
  系统的电能原始数据不能删除,电能计量和结算模型也只用在授权许可下才能修改,完善的保安措施,不同等级的用户,设立相应的访问权限,保证电能计量的合法性和严肃性。
1.7开放性
  一个电能量计量系统涉及到多个不同的厂站,可能会采用不同的电能表计和不同的电能数据采集装置,以不同的数据通讯规约向主站系统传送数据,主站系统用户,也可能会以不同的方式接入系统,或采用不同的应用环境实现不同的应用功能,这就要求系统在数据采集,传输和数据处理及应用等多个环节有良好的开放性,采用当今流行的各类技术标准,以适应不同用户和应用环境的要求。

2目前电能的采集和计量与电力市场的要求相比,存在以下几方面的不足
2.1主站系统按时间积分所得电量值精度不够
  2.1.1现有厂站的rtu,其电能量处理功能非常弱,没有按时段周期统计电量的功能。无法反映通道故障前后故障时段电量的实际变化。
  2.1.2由于通过rtu采集电能,当rtu故障检修或增容时,会造成电能量的丢失,影响电量统计的精度,计量的可信度大大降低。
  2.1.3全网的时钟不统一,不能做到系统在同一时刻抄录关口数据,造成各电力部门之间的统计误差。
  2.1.4电力部门自动化系统尚未实现数据双向通信,信息不能自动下达,不能及时跟踪系统的运行状况。

3建立科学合理的电能电量计费系统,适应电力市场营销的需要
3.1厂站建设
3.1.1电能表
  电能表是电能量计量系统的计量元件,其精度直接影响到整个计费系统的电能计量精度,在220kv及以上的电能计量与结算的关口点一般应采用0.5级以上的有功电能表,有条件的地方,可以考虑采用0.2级的有功电表,选择电能表考虑以下几个因素:
  复杂运行环境下保证精度、方便维护设表和更换、停电抄表;
  适应性强;改进常规调表方式;通信方式灵活;事故记录功能;
  建议选用电子式电能表。
3.1.2电量采集终端
  电量采集终端是电能量计量和计费系统的基础,它采集和处理电能表的电能数据,分别将电量值带时标存储在相应的数据缓冲区。电量采集终端应能根据用户的需要设定多种不同的电能统计和结算的费率模式,并自动形成相应的分时段,分费率电能统计数据,还应具备gps时钟或具备与主站对时的功能同时还要有相应的安全保护机制,如;掉电情况下的电能数据和参数不丢失。对运行过程中所产生的异常,具有相应的告警机制。
3.1.3传输通道
  电能数据的采集和传输是一个准实时的系统,可以采用电力系统的电话通道或邮电公用网电话通道(pstn)来进行电能数据的传输。也可以采用电力系统专线通道的方式进行电能数据的传输。同时,随着计算机技术的发展计算机网络方式也系统的数据的传输中得到很好的应用
3.1.4采集的数据类型
必须要采集:
  ▲表底值(正向有功,反向有功,正向无功,反向无功)
  ▲增量值(正向有功,反向有功,正向无功,反向无功)
  ▲表计事件
可选采集:零点基值,需量,电压,电流等
3.1.5计量的认证
一般可采用一些几个方面步骤进行:
  ▲对电能表和采集装置可以通过试验室测试来进行,如电科院的测试。
  ▲对电能量计量系统数据准确性认证,可以通过一段时间的现场测试(如72小时主站与厂站内标准表与测量读数的比较)。
  ▲对电能量计量系统可靠性认证,通过半年的并行人工抄表数据与电能量计量系统采集的数据比较来验证。

4主站建设
4.1开放特性
  ▲开放的网络结构:采用高速交换式以太网络结构,提供宽网通道,保证数据的高速交换,具有标准的网络接驳设备和协议,保证网络的开放性。
  ▲软件的开放:支持第三方软件的嵌入,提供二次开发的接口。
  ▲数据的开放:通过中间层和主件开放对数据库的存取,实现数据的开放。
  ▲通信的开放:使用标准,通用的通信部件和协议,保证系统内部,系统与外界互联的开放性。
4.2跨平台的特性
  ▲硬件平台无关:支持包括sun、alpha、hp、ibm、linux以及pc在内的各种软硬件平台,不仅unix工作站与pc机能够混用,而且能够做到不同的unix平台也能混合使用。
  ▲操作系统无关:可运行在各种主流操作系统包括:solaris,aix,hpunix,tru64unix,linux,windows,macos等。
▲数据库无关:可以使用任何一种主流数据库如:oracle,sybase等使系统具备硬件和操作系统无关性、位置无关性、升级和扩展无关性以及移植无关性。
4.3可维护的特性
  系统具有极高的可维护性,这主要体现在:使用面向对象的思想及组件化的技术来设计及构造系统,在无需编码的前提下,利用数据维护引擎可在系统运行过程中方便扩充新增,更新,删除,批量新增,批量更新,批量删除等模块,任何模块的变动不影响系统的运行。
4.4使用的便捷性
  系统的所有操作,应该大部分为基于浏览器的操作,无需安装,界面友好,简单便捷。对使用者来说应需要很少的培训和要求很少的使用经验,就能够保证很高的工作效率,能很快的熟练使用系统
4.5结构和功能的可裁减性
  电能量计量系统的应用范围很广,从省调到电厂,甚至是单独的一个抄表系统,都要用到电能量计量系统,但是每个级别的功能的侧重点不一,系统的规模也有大有小,所能提供的资金也有多有少,系统应该可以通过拆分和组合,针对不同的用户的需求,来组建出满足各种级别用户的不同的系统,最大限度保护用户投资、降低投资规模。
4.6运行的高效性
  要采用连接池,组件池,线程池技术以获得极高的运行效率,并且要利用缓存机制,科学的算法,高效的数据库访问方式等多种手段来更好得提高系统的性能。
4.7系统运行的可靠性
  系统软、硬件设备具有良好的容错能力,当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通讯出错时,以及当运行人员或工程师在操作中发生一般性错误时,均不引起系统的主要功能丧失或影响系统的正常运行。对意外情况引起的故障,系统具备恢复能力。同时所有的服务器都提供负载平衡和失败恢复机制。

5结束语
  总的来说,电力市场中电能量采集必须保证采集数据准确,并且连续不间断;传输通道必须保证采集量快速而不间断地传送出去,并且解决超大容量数据的统计与处理问题。因此,要求电能量采集装置能够独立采集和处理各关口电能表的实时数据,自带后备电池,确保交流失电后较长时间仍能正常工作,保证数据不缺漏;具有统一时钟的校时同步功能,保证全系统数据采集的同时性;按要求保留较长时间数据,每个采样周期的电能量应带时标;具备自诊断及远方诊断功能,接收当地和远方下载数据的功能;可适应问答方式或批处理召唤方式实现远程通信。

来源:电气商情网
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