电能量计量系统接入方案及功能实施

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1、电能量计量系统接入方案及功能实施电能量计量系统接入方案及功能实施闵涛1，金午桥1，余仲明2（1．国家电力公司自动化研究院，江苏省南京市210003；2．华东电力设计院，上海200063）摘要：文章概要地回顾了电能量计量系统的发展进程，提出了该系统的设计原则，分析了其主要特点以及有关功能的实施。并对各种现有的接入方案进行了归纳和比较，最后，对今后的发展提出了一系列的建议供有关人员参考。关键词：电能量；计量系统；接入方案；功能实施1引言目前国内的电能量计量系统经过近20年的发展，已进入稳定成长阶段，网省级电网

2、及主要城市的供电网均已配备电能量计量系统。并有向区、县供电网发展的趋势，普及率正在逐年提高。电能量计量功能已成为继SCADA、AGC功能之后电网调度自动化的又一个基本功能，并在电能作为商品走向市场的进程中发挥着重要的作用。随着电力行业体制改革不断深化，电网的运营和管理正逐步向市场开放，为了实现公平、公正、公开的电力交易原则，电能量计量系统的重要性比以往任何时候都更加突出[1]，为此，科研设计，制造厂商和各级电力公司均投入了大量的人力财力开展这方面的开发研究和工程实施工作。电能量计量系统主要实现电厂上网、下

3、网和联络线关口点电能量的计量，分时段存储、采集和处理，为结算和分析提供基本数据。若为计量计费系统，则还包括对各种费率模型的支持和结算软件[1]。上个世纪电能量计量系统的发展进程经历了两个阶段。第一阶段（20世纪七、八十年代）：电能量的采集和统计处理仅作为SCADA/RTU中的一项功能。由于受当时设备的能力限制，其采集精度、数据的可靠性、连续性均存在不少问题。因此，只能作为SCADA系统监视电网运行工况之用，远未达到电能量计量和计费的要求。当时电能量数据与常规的远动采用同一种通信规约，信息由同一台RTU通过

4、同一通道进行传输，由主站系统按“冻结¾读数¾解冻”的方式统计与处理。由于RTU的数据存贮方式、容量和远动通信规约都不支持按分钟/小时定义的采集周期，大容量存贮和大批次的数据传送，尤其是通道、主站系统或RTU本身发生故障或进行例行检修还会影响电能量数据的准确性、可靠性和连续性。第二阶段（20世纪90年代至今）国外知名厂商如L&G、ABB、UTS等先后推出独立于原SCADA/RTU系统的电能量计量专用系统。国内也在20世纪90年代后期推出了自行研制的电能量计量系统例如PBS-2000、

5、DF-6000等。其特点是采用了独立的主站系统，专门的电量采集终端或电能量表，采用了专用通道（专线公用电信网、数据通信网等）、专用的通信规约例如IEC60870-5-102，TCP/IP等来进行电能量的采集，计算和统计考核，以适应电力市场“厂网分开，竞价上网”的商业化运作的需求[1,2]。与此同时，为了保证系统的高可靠性、安全性、准确性的要求，相关的高新技术例如Trucluster（群集）技术，三层体系结构及D部件，+，InterIntra及S/SCADA的接入方案（1）统一平台模式电能量计量系统与EMS

6、/SCADA系统运行在统一的软件平台，网络、图形、报表、数据库等均应兼容统一的接口标准和通信协议、相同的软件设备和维护管理工具，特别是部分硬件和通道资源可以共享（例如前置系统和通道设备），从而降低投资或运行维护费用。统一接口标准可保证两个系统之间的数据一致性，能直接互访数据而无须中间转换，既提高了访问效率，又保证了系统之间的安全性。统一平台模式的电能量计量计费系统的结构如图1所示。论文电能量计量系统接入方案及功能实施（2）互联模式电能量计量系统与已有的EMS/SCADA系统互为独立系统，可以是不同的软硬件

7、平台，相互之间通过网桥或路由器联结，称为互联模型。如图2所示。这种模式下各系统相对独立运行，属于松散联结，各自可有自己的软硬件平台和通信协议，只是通过网桥或路由器交换信息。（3）两种模式的比较统一平台模式（例如广东省网）和互联模式（例如浙江省网）各有特点，用户需根据自己的实际情况予以选择。如果电能量计量系统的制造厂商与原有的EMS/SCADA或发电侧电力市场的供应商是同一厂商或可以相互兼容，且将来维护管理工作是由同一部门（例调度所自动化科）的人员来承担，则采用统一平台模式是合理的选择。这样可以实现最大限度

8、的资源共享，降低投资成本和支持维护费用，对维护管理人员较少的用户尤为适用。如果电能量计时系统的制造厂商与原EMS/SCADA或发电侧电力市场的供应商不是同一厂商，且不能互相兼容，或将来维护管理工作是由两个不同的部门（例供用电科与自动化科）分别承担，则采用互联模式较为合适。这样有利于划分专业范围，有一个较明确的界面分工，有利于维护和管理。这种模式对维护管理人员较充裕的用户较为适用。3.2终端（表计）接入方式（1）电能表直接接入方