大用户电力负荷管理系统解决方案剖析

1、长沙威胜大用户电力负荷管理系统解决方案 1总则 1.1概述 随着电力市场由卖方市场向买方市场的转变，电力部门的经济效益将越来越取决于对供 用电各环节进行管理的细致程度，其中，加强对大用户用电现场的管理是提高 经济运行水平的有效途径之一。 建立大用户电力负荷管理系统，可实现大用户远程自动抄表和负荷现场管理，提高用电 监测及负荷管理水平，为加强电力需求侧管理提供重要技术支持。为了能够顺利地完成供电 公司大用户用电现场管理系统的工程设计和实施，在本技术方案中，我公司本着诚挚、 科学 的态度，充分发挥我公司在电量采集与配用电管理系统设计、开发和实施方面的专业技术和 经验，以及在工程建设中的综合协调能力

2、，向电力公司提出我公司的解决方案。希望能为供 电公司建立一套实用的、可靠的大用户用电现场管理系统，最大限度地满足供电公司在电能 量采集和大用户用电现场管理现在和未来的需要，并以此提高供电公司的智能化、先进性和 知名度，促进供电公司事业的腾飞。 1.2遵循的有关标准 所有技术规定均符合下列标准 国际标准化组织标准 IEC国际电工委员会标准 国际电信联盟标准 开放系统互联 国际电气和电子工程师学会标准 中华人民共和国国家标准 中华人民共和国电力行业标准 主站主要遵循下列标准： -92地区电网数据采集与监控系统通用技术条件 计算机软件开发规范 计算机产品开发文件编制指南 电力网电能损耗计算导则 远动

3、设备及系统 第5部分第102篇电力系统中传输累计 量（电能量）配套标准 1996应用标准 电工电子产品基本环境试验规程 0401-2001地区负荷管理系统建设导则 终端主要遵循下列标准： 电能量远方终端 低压电力用户集中抄表系统技术条件 无线电双向负荷控制终端技术条件 电磁兼容 电能质量供电电压允许偏差 电能质量电压允许波动和闪变 外壳防护等级分类 电工电子产品基本环境试验规程 1997多功能电能表 远动终端通用技术条件 通信协议主要遵循下列标准 ： 远动设备及系统-第 5部分：传输规约 远动设备及系统传输规约 (直接本地) (本地总线) 多功能电能表通信规约 电力系统实时数据通信应用层协议

4、电力负荷控制系统数据传输规约 多功能电能表(复费率)通讯规约 多功能电度表通信规约 数据通信基本型控制流程 1.3系统建设目标 (1) .数据自动采集：自动或定时采集各大用户计量点累计电量、瞬时电量、用电事件、 电能质量等供电数据，实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性，为电量结算提供 准确依据。 (2) .计量装置监测：远程监测电能计量装置运行信息，分析计量故障、窃电等信息，及 时发现客户异常用电。 (3) .负荷控制：动态监测用户负荷，为需求侧管理提供准确、及时的负荷数据，根据需 要通知客户并通过拉闸进行控制负荷。 (4) .供电质量监测：电压合格率、功率因数合格率、供电可靠性、谐波

5、的监测分析。 (5) .统计分析：实现各大用户计量点分时电量统计、负荷分析、线损统计与分析等。 1.4总体描述 1详细规划和设计 大用户电力负荷管理系统涉及面广，面向对象多。在系统建设时，根据各地区电网的 实际情况做出统一的规划、可研和设计，避免盲目建设和重复投资。 系统坚持高起点、高水平的原则，保证其先进性。 系统以实现需求为目标，充分结合实用、先进、可靠、经济几方面的因素。 2. 功能独立性 大用户电力负荷管理系统的核心是电能量数据的准确性、负荷控制的可靠性，是其他系 统所不能替代的。系统保持相对独立性， 在确保系统安全和数据安全的前提下，实现与其它 系统的数据交换。 3. 系统扩展性 随

6、着技术进步及电力体制改革深化，大用户电力负荷管理系统的规模和应用都会有很大 的发展变化，为保证投资效益，系统提供很好的可扩展性，满足不断增加的大用户接入需要。 4. 系统开放性 系统在设计上遵循标准化的原则，在遵循统一标准的前提下，允许不同厂商的产品相互 替代，另外，系统还具有良好的兼容性，以保证本系统与其他系统进行信息交换。 5. 系统安全性 考虑到系统的大用户数据最终将作为计费的依据，因此系统的安全性至关重要，在系统 设计与建设过程中，采用了有效的机制保证整个系统的安全性。 6. 分期建设原则 由于大用户电力负荷管理系统包含面广、接入点多，在作好规划和设计的同时，从实用、 发展和投资的角度

7、出发，分期建设。 7. 分档次建设的原则 各地区供电局的大用户供电规模存在很大差异，根据各地区315kVA以上大用户数量， 将大用户电力负荷管理系统分为大、中、小三种类型： 1、 大型：大用户计量点数大于10000点。 2、中型：大用户计量点数大 5000点，小于10000点。 3、 小型：大用户计量点数小于5000点。 CDMA网络语音业务和数据业务没有在无线资源上分离，共同使用同一资源。 2、GSM网络的语音业务优先级高，当语音业务繁忙时可能挤占 GPRS资源，而GPRS 优先级低，不会挤占语音资源；CDMA网络的语音业务和数据业务级别相同，当数据业务 繁忙时，会过多占用无线资源而影响语音

8、业务。鉴于以上区别，对于CDMA通信，若还按 照GPR“实时在线”、连续发送心跳”保持连接的处理方式可能会对联通的正常语音业务造 成影响，为此，就如何满足大用户电力负荷管理系统的随机性”并发性”以及准实时性”的数 据通信特点和要求，经与联通公司多次协商探讨，提出如下解决方案： 4.2.2 CDMA 通信组网方案 i地饨JKjsE益诃 MH必 Ml”谭蟻!l舄尊寻塞 : I . vy . I VPI 1 与GPRS接入方式的主要区别为，基于 CDMA通讯的大用户电力负荷管理系统需增 加短信网关专线，前置机通过短信网关专线实现与位于广东省联通CDMA短信中心的短消 息服务中心的物理连接正常情况下，

9、终端（CDMA通讯方式）运行在睡眠（不向前置机发 送心跳）方式，仅在定时上传、报警、上电、主站随机召测（需短信唤醒）时主动进行CDMA 拨号上网，主动建立数据连接，并在完成数据传输后主动断开数据连接，释放网络资源。 423技术要求 采用CDMA方式时，可采用短信（表一中的方式01）或数据（CDMA ）两种工作模式， 当采用数据（CDMA ）通信时，以 非连续在线方式”方式（表一中的方式 09）为主，具体 要求如下。 1. 终端除上电、异常报警、主动定时上报采用与前置机主动连接外，其它都运行在睡 眠状态。每次与前置机建立 CDMA连接后，连续心跳次数不应超过 3次（应答前置机命令 除外）。 2.

10、 主站随机召测时前置机在与终端通信前发送唤醒短信命令，通知终端与前置机建立 连接。 3. 前置机具备短信群发功能，能对批量终端进行唤醒操作，群发处理能力不低于 512台 /次，终端在接收到唤醒短信后在30秒内实现与前置机的连接。 5系统结构和平台 5.1系统架构 大用户电力负荷管理系统主要由主站端计算机系统、终端、计量表计、GPRS/CDMA 无 线数据通信网络四部分组成。系统总体架构示意图如下： 图5- 1大用户电力负荷管理系统结构示意图 5.2硬件平台 5.2.1数据库及应用服务器 系统数据服务器的配置主要依据系统的数据及数据处理量的规模。根据系统接入大用户 计量点数，系统规模分为大、中、

11、小型三个档次，数据库服务器相应三个档次配置。 大型系统数据库及应用服务器配置原则：配置2台中档UNIX服务器（可配置 8路 CPU，TPCC 值50000 ），以双机热备方式运行。 中型系统数据库及应用服务器配置原则：配置2台中低档UNIX服务器（可配置4路 CPU，TPCC 值35000 ）,以双机热备方式运行。 小型系统数据库及应用服务器配置原则：配置2台低档UNIX服务器（可配置2路 CPU，TPCC 值20000 ），以双机热备方式运行。 5.2.2采集服务器 系统具有多采集服务器负载均衡、多线程并发的通信调度机制，根据接入系统大用户点 数考虑采集服务器的数量配置。采集服务器数量可根据

12、系统建设的进度及需要适时扩充。采 集服务器配置高档 PC服务器（2路CPU，可扩展到4路CPU，TPCC 值20000 ）。 523 WEB 服务器 WEB服务器负责对外发布大用户用电信息如电量信息、负荷信息、错峰信息等。WEB 服务器配置高档 PC服务器（2路CPU，可扩展到4路CPU，TPCC值20000 ）。 5.2.4认证服务器 认证服务器负责终端的连接接入的提供合法认证。接口服务器配置低档PC服务器（1 路CPU，可扩展到2路CPU，TPCC 值3000 ）。 5.2.5接口服务器 接口服务器负责和电力营销系统、生产管理系统、地区计量遥测系统等外部的数据交换。 接口服务器配置中档 P

13、C服务器（1路CPU，可扩展到2路CPU，TPCC值7000 ）。 5.2.6存储备份硬件 大用户电力负荷管理系统接入点数量多，数据量大，随着系统的投入运行，数据量的增 长快，考虑到系统的重要性和对数据的保存，必须考虑数据的存储及系统备份。 5.2.6.1磁盘阵列 配置一台磁盘阵列作为数据在线存储设备，2台数据服务器共享磁盘阵列组成双机热备 系统。系统应用数据在线存储3年以上。磁盘阵列的配置依据以下原则： 支持双机热备 冗余电源 支持FC和SCSI连接 支持 0、1、0 + 1、3、5 等 RAID 方式。 存储容量： 大型：配置容量 300GByte，扩展容量3TByte。 中型：配置容量

14、200GByte，扩展容量2TByte。 小型：配置容量 100GByte，扩展容量 仃Byte 。 5.2.7其他硬件 主要包括应用网络设备、PC工作站、打印机、UPS电源等。 网络设备：配置2台以太网交换机，以负载均衡方式工作。配置1台路由器和2台防 火墙。 PC工作站：市场主流 P4机型。 打印机：A3激光。 UPS电源，视各供电局现有机房环境考虑是否配置： 大型：10kVA，后备电池1H; 中型：8kVA，后备电池1H; 小型：6kVA，后备电池1H; 5.3系统平台 5.3.1操作系统 选用业界主流的操作系统，具有很高的稳定性、安全可靠性，适合长期运行重要的应用 程序和大型数据库的系

15、统使用。数据服务器采用UNIX操作系统，采集服务器采用 Windows 2000 Server，应用PC工作站采用 Windows XP操作系统。 532数据库 目前常用的大型数据库应用平台有：ORACLE、SYBASE、DB2、SQL SERVER 等, 所选用的大型数据库平台，具有以下特点： （1）.支持大数据量存储 （2）.支持事务处理 （3）.支持存储过程、远过程调用（ RPC）、触发子（Trigger ）、规则（Rule ）等保 证数据一致性和完整性的功能 （4）.支持实时备份 （5）.高可靠性、高安全性，提供完整灵活的管理机制 （6）.提供高效的数据库应用开发工具 (7) .提供数

16、据系统性能监控和管理工具 (8) .支持异种数据库的数据共享 (9) .支持In ternet技术及Java技术，支持所有的 Web数据类型 (10) .可扩展性 (11) .版本迁移与互操作性 5.3.3第三方系统软件 第三方系统软件主要包括双机热备软件、存储备份软件、防病毒软件等，均采用业界主 流的软件。 5.4主站设欝淸单 a, ASM ft Art心咱戟冷 2 fff 1，仁二：蚩-应.* 7- : ；.-tFU. t?CCI xii上何右一 认讪謝海irt I ! i- PZ *wrr gx 占邙、1 晔bl. -/. 1COLFL :iff 片1和藏4 MH佑它t*肌” g-: -：堆:Fl FCiw川二：i . m、 t ff ： ii，障七 l奮 琲 PC 札，-, a； L W Hl!B I mr. : ) CPI .U 卍f. V 2台 低bUNKWa R1CPV TPCCffl 10000 iccx上内/ 碼含內列 1# lOOGSrU.可扩光削 1TByte 柬务II 2台 WWPCterv