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電能計費系統(tǒng)知識培訓(xùn),華立科技 技術(shù)中心 2008.8,電力系統(tǒng) 電力自動化系統(tǒng) 電力系統(tǒng)的幾種通訊方式 主站系統(tǒng)的幾種常用設(shè)備 計量自動化系統(tǒng),介紹目錄,電力系統(tǒng)電力工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),電力工業(yè)主要包括5個生產(chǎn)環(huán)節(jié)： 發(fā)電：火力、水力、核能和其他能源發(fā)電； 輸電：包括交流輸電和直流輸電； 變電； 配電； 用電：包括用電設(shè)備的安裝、使用和用電負荷的控制。 電網(wǎng)就是連接發(fā)電廠與消費者的網(wǎng)絡(luò)，其間要經(jīng)過輸、變、配等環(huán)節(jié)，它是由不同等級的電力線路和輸配電設(shè)備組成，按其功能可分為兩大部分，即輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。,電力系統(tǒng)電力網(wǎng),電力系統(tǒng)電力公司部門及關(guān)系圖,國家電網(wǎng)/南方電網(wǎng)、6大網(wǎng)電力公司、省電力公司、地市電力公司、縣市電力公司、供電所,數(shù)字化變電站(綜合自動化系統(tǒng)) 調(diào)度自動化系統(tǒng)SCADA/EMS 變電站電能計量遙測系統(tǒng) 大用戶負荷管理系統(tǒng)（負荷控制系統(tǒng)） 配變監(jiān)測系統(tǒng) 居民集抄系統(tǒng) 配電自動化系統(tǒng)（配電GIS系統(tǒng)） 營銷自動化系統(tǒng) 辦公自動化系統(tǒng),電力公司的幾個主要自動化系統(tǒng),計量自動化系統(tǒng) 四分線損系統(tǒng) 需求側(cè)管理系統(tǒng) 理論線損系統(tǒng) 負荷預(yù)測系統(tǒng),聯(lián)絡(luò)線、配電線路 計量點 母線平衡率 變電站平衡 線損 變損 旁路計算,二次接線圖,YC量： 電壓、電流 功率、表碼 功率因數(shù)、油溫,YX量： 開關(guān)、刀閘,YK：遙控開關(guān) YT：遙調(diào)變壓器抽接頭位置 YS：遙視,變電站二次接線圖例,調(diào)度自動化系統(tǒng),計量自動化系統(tǒng),載波 光纖（TCP/IP、UDP） 微波 串口232 電話撥號 4線專線 無線電臺（230M） GPRS/CDMA GSM/短信SMS/短信專線 低壓載波PLC/小無線/485總線,調(diào)度自動化系統(tǒng) 配電自動化系統(tǒng) 變電站計量遙測系統(tǒng) 大用戶（負控系統(tǒng)） 配變監(jiān)測系統(tǒng) 居民集抄系統(tǒng),電力系統(tǒng)的幾種通訊方式,GSM（全球移動通信：Global System For Mobile Communication）是1992年歐洲標(biāo)準化委員會統(tǒng)一推出的標(biāo)準，它采用數(shù)字通信技術(shù)、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準，使通信質(zhì)量得以保證，并可以開發(fā)出更多的新業(yè)務(wù)供用戶使用。GSM移動通信網(wǎng)的傳輸速度為9.6K/s（基于電路交換技術(shù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)CSD）。目前，全球的GSM移動用戶已經(jīng)超過5億，覆蓋了1/12的人口，GSM技術(shù)在世界數(shù)字移動電話領(lǐng)域所占的比例已經(jīng)超過70%。由于GSM相對模擬移動通訊技術(shù)是第二代移動通信技術(shù)，所以簡稱2G。目前，我國擁有1億以上的GSM用戶，成為世界第一大運營網(wǎng)絡(luò)。,幾種通訊方式-GSM/2G,GPRS（通用無線分組業(yè)務(wù)：General Packet Radio Service）是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無線IP連接。簡單的說，GPRS是一項高速數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，其方法是以“分組”的形式傳送數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)容量只在所需時分配，不要時就釋放，這種發(fā)送方式稱為統(tǒng)計復(fù)用。GPRS理論上的最高傳輸速率為171.2Kbps 。GPRS是在GSM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)，是介于第二代數(shù)字通信和第三代分組型移動業(yè)務(wù)之間的一種技術(shù)，所以通常稱為2.5G。,幾種通訊方式-GPRS,優(yōu)勢 A.永遠在線。B.按量計費。C.快捷登陸。D.高速傳輸。 劣勢 A.實際應(yīng)用中速率比理論值要低。要達到GPRS傳輸速率的理論值171.2Kbps是有條件的，要求只有一個用戶占用所有8個時隙，并且沒有防錯保護。 B.轉(zhuǎn)接時延?？赡馨l(fā)生一個或幾個分組丟失，甚至發(fā)生更大的錯誤。產(chǎn)生了潛在的轉(zhuǎn)接時延。 C.不同業(yè)務(wù)的互相干擾。實際應(yīng)用中，不同業(yè)務(wù)會互相干擾。,幾種通訊方式- GPRS的優(yōu)勢和劣勢,幾種通訊方式- GPRS的組網(wǎng),GPS衛(wèi)星鐘利用GPS(Global Positioning System全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星發(fā)送的秒同步信號，向系統(tǒng)各種自動化裝置提供精確的同步時鐘信號。用于網(wǎng)絡(luò)同步、數(shù)據(jù)同步、天文測量和大地測量等需對時、記時、守時領(lǐng)域。因此應(yīng)用在軍事、電力、鐵路等領(lǐng)域具有十分重要的意義。 接口方式：串口、網(wǎng)絡(luò),幾種通訊設(shè)備-GPS衛(wèi)星鐘,終端服務(wù)器也叫通訊服務(wù)器、訪問服務(wù)器、異步串口服務(wù)器，在很多情況下，主要用于連接串行終端設(shè)備。 多年來，作為多用戶系統(tǒng)的主機都是單臺工作的，與其它主機之間的連接更多的是通過串口，與多臺終端的連接都是通過多用戶卡。作為一個獨立的設(shè)備，終端服務(wù)器不會浪費主機的資源。另外，終端服務(wù)器是做成專用設(shè)備，它不僅僅局限于微機系統(tǒng)，而且產(chǎn)品的可靠性及運行效率都很高。 維護更方便，不用關(guān)閉主機、打開機箱便可進行維護；由于它是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，更符合結(jié)構(gòu)化智能布線的要求；更重要的一點，是它不需要隨著主機的操作系統(tǒng)升級而更新設(shè)備驅(qū)動程序。,幾種通訊設(shè)備-終端服務(wù)器,幾種通訊設(shè)備-終端服務(wù)器,幾種通訊設(shè)備-Modem池,電話撥號 四線/兩線專線,串口數(shù)據(jù),幾種通訊設(shè)備-連接模式,幾種通訊設(shè)備-路由器,主要功能：異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與多個子網(wǎng)互聯(lián)都應(yīng)采用路由器來完成 工作原理：路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點,幾種通訊設(shè)備-防火墻,主要功能： 火墻是網(wǎng)絡(luò)安全的屏障 防火墻可以強化網(wǎng)絡(luò)安全策略 對網(wǎng)絡(luò)存取和訪問進行監(jiān)控審計 防止內(nèi)部信息的外泄 除了安全作用，防火墻還支持具有Internet服務(wù)特性的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系VPN,計量自動化系統(tǒng),變電站系統(tǒng)：變電站、 電廠、 關(guān)口 實現(xiàn)輸電網(wǎng)線損分析：網(wǎng)損、分區(qū)網(wǎng)損、分壓線損、變電站電量不平衡、母線電量不平衡、聯(lián)絡(luò)線線損,大用戶配變系統(tǒng)：專變用戶、 配變 配電網(wǎng)線損分析：送電線路線損 大用戶負荷分析 配變監(jiān)測管理,配變居民系統(tǒng)：配變、居民 配變臺區(qū)線損分析：配變臺區(qū)線損,計量自動化系統(tǒng)電網(wǎng)層次,計量自動化系統(tǒng)-軟件構(gòu)架圖,計量系統(tǒng)層次：采集終端、計量點、電表，提供設(shè)備信息，檔案管理，表計狀態(tài)監(jiān)測（自動巡測、接收處理主動上報），采集終端狀態(tài)監(jiān)測 電力系統(tǒng)層次：全局、分局、變電站、主變、母線、輸（配）線路（配變、大用戶、居民），對應(yīng)層次結(jié)構(gòu)定義統(tǒng)計對象計算關(guān)系 系統(tǒng)管理模型：責(zé)任分區(qū) 輸電網(wǎng)（調(diào)度、生計、計量）、配電網(wǎng)（分局、供電所、電工組）,計量自動化系統(tǒng)-模型建設(shè),數(shù)據(jù)：表碼、電壓、電流、功率、功率因數(shù)、需量、電能質(zhì)量、事件 規(guī)約：102規(guī)約、浙江/廣東規(guī)約、國網(wǎng)負控規(guī)約、老版負控規(guī)約（230M電臺）、廠家規(guī)約 電表：645規(guī)約、威勝規(guī)約、ABB規(guī)約、紅相規(guī)約 終端：變電站、電廠、大用戶、配變、居民、網(wǎng)絡(luò)表（GPRS/撥號） 采集：定時招測（變電站、居民集抄）、主動上報和漏點補抄相結(jié)合（大用戶、配變）,計量自動化系統(tǒng)-電能數(shù)據(jù)采集,分布式前置機多組主備配置 采集服務(wù)器主備/并列配置，進程由平臺自動守護，故障后自動啟動保證不間斷運行。 采集服務(wù)器IP集群 兩臺采集服務(wù)器集群IP地址202.20.118.14采集華立終端和浩寧達終端，另外定義兩臺采集服務(wù)器集群IP地址202.20.118.13地址采集其它廠家的終端；一臺機器故障后終端自動連到備用服務(wù)器上。 通道方式主備/負載均衡 GPRS/CDMA/SMS/撥號/載波/網(wǎng)絡(luò)/專線 通訊服務(wù)、數(shù)據(jù)緩沖池（當(dāng)?shù)貍浞荩?、自動（人工）補召、多種通訊方式集成,計量自動化系統(tǒng)-電能數(shù)據(jù)采集,計量自動化系統(tǒng)-計算服務(wù),自動統(tǒng)計與人工統(tǒng)計，分布式服務(wù) 電量計算服務(wù)：負責(zé)日電量、月電量計算。 負荷計算服務(wù)：各級對象負荷曲線匯總，運行狀態(tài)評估。 事件應(yīng)用服務(wù)：響應(yīng)各子節(jié)點登陸和事件發(fā)布，實時報警。 實時數(shù)據(jù)服務(wù)：保存實時曲線、數(shù)據(jù)、狀態(tài)，響應(yīng)客戶端請求服務(wù)。,基于公式的電網(wǎng)對象計算 自動旁路代計算：三種方式 更換電表/CT、滿碼、主備、追加 基于層次模型的配網(wǎng)計算 按層次數(shù)據(jù)匯總 多回路用戶供電 運行方式改變：區(qū)域、節(jié)點模型（日志）、S節(jié)點分段,計量自動化系統(tǒng)-變電站計量遙測系統(tǒng),主要功能： 檔案維護：計量檔案、統(tǒng)計對象 數(shù)據(jù)瀏覽：一次值/二次值 統(tǒng)計分析：電量、瞬時量，曲線、棒圖、餅圖 線損分析：網(wǎng)損、區(qū)域、聯(lián)絡(luò)線路、母平、變損、變電站平衡 報表管理：固定報表、定制報表、報表模版；歷史報表 WEB發(fā)布,計量遙測系統(tǒng)-幾個概念,歷史報表：報表服務(wù)器，和歷史數(shù)據(jù)關(guān)系 母線平衡：平衡率指標(biāo)，計量管理 主變損耗：鐵損、統(tǒng)損 統(tǒng)計分析：上網(wǎng)電量、購網(wǎng)電量、過境電量 主備表：校驗和統(tǒng)計 計量點位置和計算公式 專線用戶 對測表和線損 電壓等級線損 合理性檢查：線損超標(biāo)、變化率超標(biāo) 缺數(shù)檢查：漏采,計量遙測系統(tǒng)-管理,信息部：系統(tǒng)運維 計量部：運維、計量準確性管理、防竊電（專線） 生計部：線損專工和線損指標(biāo)管理 調(diào)度所：輸電網(wǎng)線損專工、電量日報 市場部：大用戶專線電量、躉售線路電量 總工程師 生產(chǎn)局長,旁路代事件判斷生成（人工輸入/利用采集終端或SCADA遙信信號判斷/利用旁路電量關(guān)系判斷） 旁路代事件確認 自動旁路代電量計算,變電站計量遙測系統(tǒng)-旁路替代統(tǒng)計,變電站計量遙測系統(tǒng)-輸電網(wǎng)線損,全局（電網(wǎng)網(wǎng)損 ）,分局（區(qū)域網(wǎng)損）,變電站（變電站電量平衡）,母線（母線電量平衡）,主變（主變損耗）,饋線（配電線路線損）,聯(lián)絡(luò)線（聯(lián)絡(luò)線線損）,大用戶、臺區(qū),分壓（分壓網(wǎng)損）,變電站計量遙測系統(tǒng)-輸電網(wǎng)線損模型,大用戶負荷管理系統(tǒng)-主要功能,大用戶負荷管理系統(tǒng)-主要功能,大用戶負荷管理系統(tǒng)-主要功能,大用戶負荷管理系統(tǒng)-主要功能,大用戶負荷管理系統(tǒng)-主要功能,大用戶負荷管理系統(tǒng)-主要功能,計量自動化系統(tǒng)-配變監(jiān)測系統(tǒng),諧波分析 三相不平衡功能,計量自動化系統(tǒng)-居民集抄系統(tǒng),采集器、集中器 485總線、低壓載波PLC、無線，單一組網(wǎng)和混合組網(wǎng) 臺區(qū)線損統(tǒng)計和報警 和營銷系統(tǒng)的接口：檔案、電量，向資產(chǎn)管理的演變,計量自動化系統(tǒng)-四分線損系統(tǒng),輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、低壓網(wǎng) 統(tǒng)計線損和理論線損 人工抄表和自動抄表,將線路A、線路B合為一條線路進行線損分析。 計算公式如下： 進線電量 = 線路A（正向）進線電量 線路B（正向）進線電量 出線電量 所有高供高計大用戶/配備表的用電量 （所有高供低計大用戶/配備表的用電量 專變/配變變壓器損耗）,四分線損系統(tǒng)-配網(wǎng)合并計算,將整段線路按照環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)點進行分段分析線損，需要在聯(lián)絡(luò)點處安裝電表，如下圖所示意，分三段分析（I段、II段、III段），表1、表2表計方向從左到右，每段計算方法如下： I段： （表A【正向】+ 表1【反向】） I段所有大用戶/配變用電量 II段：（表1【正向】+ 表2【反向】） II段所有大用戶/配變用電量 III段：（表B【正向】+ 表2【正向】） III段所有大用戶/配變用電量,四分線損系統(tǒng)-配網(wǎng)分段計算,四分線損系統(tǒng)-配網(wǎng)計算的幾個概念,聯(lián)絡(luò)開關(guān)、分段開關(guān) 配網(wǎng)拓撲變化和線損計算的關(guān)系 配網(wǎng)GIS系統(tǒng) 配網(wǎng)潮流和實時線損,1. 線損報表 1.1 全局綜合報表 1.1.1 綜合線損報表：供電量和售電量 1.1.2 供電情況月報表：上網(wǎng)、購網(wǎng)、過境、售電 1.1.3 全網(wǎng)網(wǎng)損分壓報表：500/220/110/35KV 1.1.4 專線電量月報表：大用戶直供線路 1.1.5 10KV有損線損報表：以站為單位 1.2 電網(wǎng)部分全局報表 1.2.1 母線電量平衡報表 1.2.2 變壓器損耗統(tǒng)計報表 1.2.3 聯(lián)絡(luò)線損耗統(tǒng)計報表 1.2.4 變電站站用電月報表