論在線監(jiān)測的現(xiàn)場技術(shù)改造的具體方法

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摘要：要實現(xiàn)電能計量裝置在線監(jiān)控，必須配合主站系統(tǒng)的建設(shè)，對實際運行現(xiàn)場的計量裝置及其運行環(huán)境進行相應(yīng)的技術(shù)改造，使之滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)囊蟆＝榻B某供電局的具體開展實例，提供了為實現(xiàn)電能計量裝置在線監(jiān)測的現(xiàn)場技術(shù)改造的具體方法和經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：電能計量裝置；在線監(jiān)測；技術(shù)改造 1實現(xiàn)電能計量裝置在線監(jiān)測的重要性 隨著電網(wǎng)運行技術(shù)不斷發(fā)展和運營管理服務(wù)水平的不斷提高，電力計量作為電力系統(tǒng)主要技術(shù)基礎(chǔ)之一，其技術(shù)水平、監(jiān)督力度也不斷提高。對電能計量裝置的要求不再局限于準確的電量數(shù)據(jù)定期提供，而更注重信息數(shù)據(jù)及時反映與數(shù)據(jù)變量的科學分析與跟蹤等過程監(jiān)控的實現(xiàn)，它及時反映各種經(jīng)濟技術(shù)指標，為企業(yè)經(jīng)營提供科學的決策依據(jù)。因此，在電力供應(yīng)形勢緊張的情況下，在實施錯峰用電管理和用戶負荷管理階段中采用電能計量裝置在線監(jiān)控，是有效實現(xiàn)電能計量裝置遠程管理、及時跟蹤檢測電網(wǎng)數(shù)據(jù)的科學方法，它提高了電力系統(tǒng)管理自動化水平和運行管理效益。 2技術(shù)難點和重點 (1)電能計量裝置及其二次回路。高計量準確度的電流、電壓互感器應(yīng)能保證在二次測量的一次負荷信息不失真地被準確計量，獨立的標準接線方式計量二次回路能將所有來自回路的線損耗、接點損耗等引起壓降而造成的計量誤差降到最低。 (2)多功能電子式電能表，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)來源，具備分時控制功能、負荷曲線記錄功能、電流電壓越限報警功能，可實現(xiàn)電量凍結(jié)、實時監(jiān)視、事件記錄，同時配置數(shù)據(jù)輸出接口，能將數(shù)據(jù)準確輸出。 (3)電能采集終端，是將電能表數(shù)據(jù)收集上傳的關(guān)鍵設(shè)備，根據(jù)計量點特別要求的抄表時刻和時間間隔進行自動抄表和數(shù)據(jù)保存，以擴展表計的數(shù)據(jù)存儲容量，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分級暫存，從而保障電能表數(shù)據(jù)的高可靠性。 (4)覆蓋計量點范圍的信息通信網(wǎng)絡(luò)，是整個系統(tǒng)的重要組成部分。其解決方案的設(shè)計正確與否，將直接關(guān)系到系統(tǒng)建設(shè)的成敗。 (5)服務(wù)器以及主站設(shè)備，是系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控分析的主要設(shè)備。以上5點是實現(xiàn)電能計量裝置在線監(jiān)測過程中應(yīng)首先具備的技術(shù)條件，其中前4點為現(xiàn)場運行環(huán)境的構(gòu)建，需要對實際的運行現(xiàn)場展開相應(yīng)的技術(shù)改造。 3現(xiàn)場環(huán)境建設(shè)的實施方案與步驟 (1)開展電能表更換工作，挑選工作性能穩(wěn)定的多功能電能表代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械表，解決部分電能表無法實現(xiàn)信息傳輸?shù)膯栴}。通過RS一485通信接13將變電站所有電能表信息量傳送給遠方微機后臺，避免了人為干預(yù)和人工計算誤差，從而提供實現(xiàn)遠方變電站的計量裝置在線監(jiān)控所需的大量準確、可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 (2)對計量二次回路進行改造，包括調(diào)整電流及電壓回路的接線，使計量電流電壓取自互感器的最高精確度等級的繞組，并且盡可能不與其他專業(yè)共用繞組，從而符合規(guī)范要求的精確度等級要求(見表1)以及必須使用獨立繞組的安裝要求，從數(shù)據(jù)的采集源頭保證其準確可靠、運行穩(wěn)定。 (3)安裝電能數(shù)據(jù)采集終端，并按實用化的要求對其技術(shù)性能進行調(diào)試，解決電量采集器和電能表之間的通信連接問題。 (4)建立通信傳輸通道，實現(xiàn)系統(tǒng)對遠方電能量數(shù)據(jù)的準確、可靠、完整、及時采集。 4技術(shù)改造過程 (1)開展電能表更換工程。 確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)源頭準確可靠、穩(wěn)定，將所有不能滿足傳輸與監(jiān)測需求的、以及準確度等級不能滿足要求的感應(yīng)式電能表(含復(fù)費率機電式電能表)、電子式電能表更換成多功能全電子式電能表，精簡電表種類，加強電表管理，實現(xiàn)了計量點的計量分時控制、負荷曲線記錄、電流電壓參量值實時監(jiān)視、計量事件記錄等計 量應(yīng)用的變革，使電量變量分析依據(jù)更為可靠科學而又直觀便捷。首先需要調(diào)查各變電站、開關(guān)站、上網(wǎng)電廠電能計量裝置基本情況，統(tǒng)計各種型號規(guī)格電能表 歷年運行情況，從中甄選性能優(yōu)良、運行可靠、準確度高的多功能電能表以備使用。 (2)對不符合現(xiàn)行計量要求的電能計量二次回路 進行改造。 《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程))中明確要求，計量用的電流、電壓互感器(繞組)均應(yīng)符合相應(yīng)的精確度等級要求，且電流互感器二次繞組與電能表之間應(yīng)分 別采用分相連接，所以對具備調(diào)整條件的回路直接更正電流電壓計量二次繞組接線，使其符合精確度的要求和分相接線要求。對于必須通過更換一次設(shè)備才能 實現(xiàn)的情況，則讓計量裝置分相接在互感器的最高準確度等級的獨立繞組上。此項工作需要對運行中的變電站線路計量回路進行調(diào)整，涉及的改造工程量以及 施工難度較大，費時費力，但其效果將使得計量更為準確可靠，可以提高系統(tǒng)對電量不平衡率的統(tǒng)計和分析的準確性。 (3)安裝電能采集終端，并完成站內(nèi)電能表與終端 的通信調(diào)試。 目前國內(nèi)電能現(xiàn)場采集終端產(chǎn)品尚未成熟，需要不斷改進，我們與廠家一起共同研究解決終端的技術(shù)問題，其中包括改進軟件功能，以快捷方式快速查詢數(shù)據(jù)及電網(wǎng)告警事項；為運行檢查方便，改進初始三極密碼設(shè)置方式；改進蘭吉爾ZD表與終端設(shè)置通信速率及告警事項讀取方式；增加在終端液晶上明確顯示電表 失壓事件的發(fā)生或恢復(fù)信息；增加電能表失壓事件支持功能。解決了諸如試驗時出現(xiàn)終端重啟，和RS一485口接靜電試驗時儀器出現(xiàn)死機必須重啟終端等問題。經(jīng)歷了多次安裝前調(diào)試、安裝試運行、數(shù)據(jù)跟蹤分析、終端升級、再安裝運行的過程，終端運行日趨穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳送以及抄送速率不斷提高。 (4)通信傳輸通道的建立。 根據(jù)某地區(qū)電網(wǎng)計量裝置在線監(jiān)控系統(tǒng)的需求和某市電力通信網(wǎng)的實際情況，某地區(qū)電M計量裝置在線監(jiān)控系統(tǒng)的通信解決方案采用了多種方式： 1)500kV、220kV、110kV變電站采用以IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方式為主通信通道，專線MODEM方式為備用通信通道的通信方式。由于某電力綜合數(shù)據(jù)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋至各變電站，可以在網(wǎng)絡(luò)上為電網(wǎng)計量裝置在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置一個VPN(虛擬專用網(wǎng))，使得各變電站計量終端與主站通信前置機可以進行直接IP通信。隨著某地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的逐步形成，根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信通道將逐步切換到調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上來。同時，我們在各變電站的PCM設(shè)備開通四線模擬電路，為系統(tǒng)提供了備用傳輸通道。 2)上網(wǎng)電廠采用了撥號MODEM的通信方式。由于區(qū)內(nèi)各電廠大都采用電力載波實現(xiàn)與地區(qū)的調(diào)度通信，載波設(shè)備的二線和四線通道已分別被調(diào)度電話和調(diào)度自動化所占用，不能為電能量系統(tǒng)提供通信通道。通過向電信公司租用電話線路，采用撥號MODEM方式，經(jīng)濟快捷地解決了這個問題。江西某局電能量計量遙測系統(tǒng)配置圖如圖1所示。 5效果檢查 利用計量遙測系統(tǒng)將各變電站反映電能計量裝置的運行情況數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)遠程傳輸?shù)街髡净蛴嬃糠?wù)器，讓計量人員能及時跟蹤現(xiàn)場計量裝置的運行 情況，取得的效果十分明顯： (1)實現(xiàn)了某電網(wǎng)各計量點的計量分時控制、負荷曲線記錄、電流電壓參量值實時監(jiān)視、計量事件記錄，使電量變量分析依據(jù)更為可靠科學而直觀便捷，加 強了電表的管理。 (2)2009年通過在線監(jiān)測共發(fā)現(xiàn)電能計量裝置異常現(xiàn)象41起，包括表計通信失敗、終端故障、電能表數(shù)據(jù)異常、母線電量不平衡等，異?，F(xiàn)象的迅速發(fā)現(xiàn)使電能計量管理人員能及時制定相應(yīng)的對策，保證消缺質(zhì)量。 (3)本系統(tǒng)支持遠程電能計量裝置的故障診斷，對于母線電量以及計量異常分析很有幫助：2009年1月變電部報表報變電站母線電量不平衡數(shù)共為1 8條，經(jīng)過 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，很多是抄表有誤(原因分別有抄表時間不統(tǒng)一、計量變比改造后沒有更正、旁路代線路或設(shè)備停運手工補抄出錯等)，數(shù)據(jù)修正后變電站母線電量平衡率不合格現(xiàn)象有了很大的改觀，2009年1O月僅余2條母線電量不平衡。 6結(jié)語 利用計量遙測系統(tǒng)實現(xiàn)電網(wǎng)電能計量裝置遠程監(jiān)測，可以及時跟蹤檢測電網(wǎng)電能計量裝置的運行狀況，對設(shè)備異?，F(xiàn)場立即做出反應(yīng)并加以分析，大大提升了計量管理自動化水平和運行管理效益。其實現(xiàn)過程在主站建設(shè)滿足要求的同時，需要配合開展電能表、現(xiàn)場采集終端和通道的建設(shè)和技術(shù)改造。