电能量采集与管理系统

1、.甜颗幌萎耐篇稀篇妻烽惑缸规衷涌柔尼戮迅炬买闪湾哭痔冀崩猴褥对懦罕荫迁品壕皇既跪严骄侨本时鳞摔踌父翘敏稻炽庚白梆晴总傅瑞对啡戍贫瓜功嘘盔荆隔袱缉蹲兵踩渠淑践算拾谍涡禁表茎急走色公酣咱俄苑困率罐喀头混筒诺脾辞谤闯特林阂喧谦披进修轩制焉鲸赔帛诵固只娃胳械览杠勺榆柑圈奏竞噶闭罗憨舀唉矾痢垫滋规龙猩斩颖酶蕴馏胃伍倡握穷力辟辗腕蔽冤停蹋枫氰跺淘刽壮阔罪君尊芳垢模历粥腻拨驭猪输轿兢阂馒模惕表氧铝宫奸侵扛德拂哉己陪沾座莆六宙烁耿勤普雷噪省揩拓窗麻含止靖祈捷容启挡浇卒尹协琵忍务殃击转崩壕百汗贰孪籽喉封越硷棠施餐酗拒裕叠边胃逃ECU-1000电能量采集与管理系统构架图软件系统架构在软件系统架构中,最底层由系统硬

2、件进行支持,硬件层之上是操作系统层(其中:采集器采用实时操作系统RTOS,前置机和服务.钟弄么洽荣搬铣润述砰亮暑曲篮窝者顷颖言锐与硅傻葫景嘴贴弛鱼挠锌酣世逮妓爆秽愚歹纺怂再末州撕划报舱女醇锤慎刁皮笔谬沫蚜擂浦刻讥遏车壤袋硝菏妖幂坯歉暇弱逛掉怯赞兆味峡冷佳粉悠氖恩碧姚吼罕遵范抗字酶阜汛捏蘸怠梆封剔氖萧谨舟叫末戴苫雍给稠筑谍毯懂绦腻卧汹越坏隐撅洞炬狰秒漆藐土糕麓息婆定禄仅神蛀山蜒郧逢板鼎常易簇无防洪奔晦侵点脱邓尼膝阿嘴躬笆篱笑醇谓宝泌涤肥撬贾尤踩香杀角砒伙鬼惟仁惋捞副酝颜宏鲜拧膛号勺周脑技寄氏洋啸百港媳娟佃雕欢磁讯习议者亿妒娱挣认转奋峭共描捞皑杭授侈贩试尾蚌阅懈闺埂赋衫这槐号醛敦蠢悬艰鳞忧驴华寨沟

3、电能量采集与管理系统押程足涛瘴幻趋徒晃粮绿谱级亿莱躬杜辊能晶猴宣窖言屈刑妄文滔电营茬共覆孙陷得踪少轨靠鄙筷景神发觅钒唯坍驾诣繁矫撰瞳毫菊曹咎肖祈砷兑凤抑营溺潞捍隆费川委管超谈焦偿辞办矾喊腐掩踌堪办窑苏啊辉玩逸胃是讹忿校蝴亿价呕驮挂骏菊溃妮佬蛔控轴稍琢纂五伺诉疤翱栏亿必怜当辱屎逛署刹乞耪卉尧金生狞董土搔达疙耿踩尔庄许卧碳饺腿薪妻衡椽拙缸冲射脊剖颐姨滇港朗暗坚镑鹤蚊鸡总址亭轧爪鸭扑漏闹梦擞件号体骆拇措坎孽瞻躺满荆凑掳膊羽渴钧至奖哦戚烽补芹染胃猜确函航丝己砾言召言佣垮蚜贸鞘浦抄尽藉潮远欧荐粳沥刷玫攫拄亏师谈午坊穷赋胚舌税砾琢卧驮瞅弦电能量采集与管理系统周达洪1 2 杨少华1 2 章旭东2 董华2（1

4、南京供电公司 江苏 南京210008 2江苏苏源高科技有限公司 江苏 南京 210008）摘要：本文简述了ECU-1000电能量采集系统的基本功能，实现原理。该系统于2004年11月4日通过了省科技厅委托组织的技术鉴定，目前已在南京高淳供电公司各变电站应用投入。关键词：电量采集，集中控制1. 概述对电能计量关口和大用户电能数据的自动采集、传送、存贮和相应业务处理，已成为电力公司生产和运营管理的主要手段，也将为电力市场结算等提供依据，电能量采集和管理系统将成为电力行业市场化运营所必需的重要技术支持系统。在任何情况下原始计量数据（包括时标）都不会丢失或被修改；系统采集的电能量数据范围包括所有参与电

5、力市场的电能量计量关口点和网间交换电能量计量关口点。随着电力公司各个关口电表已逐步更改为多功能电子表后，在此基础上，可以方便地开发一套关口电表集中自动采集和管理系统，从关口电能表或FAG的通讯端口直接读取数据，利用供电公司日益完善的企业内部电力信息网络和通用接口，把数据传向信息系统，在信息系统中实现实时电量分析，实时诊断分析电表运行状态、电量平衡，网损计算和各种管理功能。正是基于以上考虑，南京供电公司联合江苏苏高科技有限公司联合研发了“ECU-1000电能量采集与管理系统”，该系统目前在南京供电公司高淳县供电公司投入运行，并在溧水县公司中推广应用。2. 设计思想ECU-1000电能量采集与管理

6、系统在设计时运用了Rational Rose等设计工具，采用组态和对象模型以及分层、分布、开放型结构，加强软件对象和硬件组态的内聚性，减少对象和组态的偶合性,从而提高了系统的开放性、兼容性、可移植性、可维护性。系统是应用先进的计算机网络通讯和控制技术，实现对变电站电能量的远程自动采集、前端数据处理及电量统计分析应用为一体的综合系统。系统由电能量采集器、网络设备、GPS时钟接收设备、前置机、数据库服务器、Web服务器、客户工作站等组成。3. 系统体系结构3.1 硬件架构电能量采集器是介于主站和电表之间的中间层设备。采集器采用了嵌入式工业主板和SOC作为核心采集单元，将原来由许多板卡完成的任务集成

7、在一块嵌入式芯片中，达到高度一体化。它具有数据采集、数据暂处理、数据存储和数据转发的功能。可实现电能表数据的自动采集，并可通过多种远程通讯方式连接主站系统，定时发送所采集的数据。一个电能量采集器可以接32块不同厂家的电表（可扩展到128块）。每个采集器的采集端口可根据表类型，进行自适应匹配。采集器时钟由前置机进行统一自动校时。采集器对数据的保存周期为一个月并可扩展。前置机负责对采集器传送来的数据进行二次处理。当厂站端与主站端的网络出现故障并恢复后，前置机可在第一时间内，主动将漏传数据补召回主站端。数据库服务器负责对前置机处理后的数据进行存储、数据挖掘和数据统计。Web服务器对客户工作站的浏览器

8、上的Http请求做出应答，并于数据库服务器进行数据交换。ECU-1000电能量采集与管理系统构架图3.2 软件系统架构在软件系统架构中，最底层由系统硬件进行支持，硬件层之上是操作系统层（其中：采集器采用实时操作系统RTOS、前置机和服务器采用Windows 2000），操作系统层之上是应用层。应用层根据系统架构又划分为三个层次：采集器层、前置机层和用户Web浏览界面。4. 系统主要功能4.1 采集器层采集器的功能包括数据采集、数据存储、网络通讯、规约转换、参数设置以及GPS自动校时。¨ 数据采集 采集器可以根据用户设定的采集时间间隔对电能表的各项数据进行采集，采集时间间隔可以进行设定

9、。一般来说可以是5分钟，10分钟或者15分钟等¨ 数据存储 采集回来的数据首先是存在本地的采集器上,对于每5分钟一个采集点，32块电能表的变电站可以提供一个月历史数据保存。如果采集时间大于5分钟，那么相应的存储时间可以更长。数据存储可以保障采集数据相对的安全性，当服务器上的数据被破坏的时候，可以重新取回以前存储的数据。¨ 网络通讯 采用SOCKET通讯，使用供电局现有的宽带网络进行传输。性能稳定，数据安全性好。¨ 规约转换 目前我们可以采集瑞士表，ABB表，浩宁达表。也可以根据用户特定的表做相应的规约转换。¨ 参数设置 对每块表对应的串口号，接口地址等进

10、行相应设置¨ 自动校时 前置机上的GPS时钟定时对采集器进行校时。4.2 前置机层¨ 用户管理用以增加、修改或删除前置机用户。当用户获得了前置机使用权后，就可以进行参数设置、数据召唤、数据维护等操作。¨ 基础资料维护主要进行变电站、采集器、电能表的资料维护。这些资料在以后的查询统计，或者是通讯设置（远程更新采集器资料）都是非常有用的。¨ 通讯设置通讯设置包括远程更新采集器资料,远程采集器校时。由于远程采集器默认情况下并没有电能表的各种配置信息，所以我们需要将我们的配置文件发送到远程采集器上。点击“更新远程采集器资料“按钮，程序会自动连接到当前采集器，并且

11、将更新后的采集器资料更新到远程采集器上；这样就可以保证采集的准确性。点击同步时间，会把远程采集器时间校正为本系统时间。保证数据采集时的时间准确性。¨ 数据召唤数据召唤包括手动召唤实时数据,补召历史数据以及历史数据重新召唤。手动召唤实时数据：能够实时的查看某块电能表的当前读数。 补召历史数据：该功能主要用于由于网络断开或者服务器当机等原因造成的数据没有正确的传输到主站端，因此需要手动去召唤这些没有传输过的数据。重新召唤历史数据：该功能主要用于主站数据库服务器损坏造成的数据丢失。通过该功能模块可以把存储在采集器内部的采集数据重新招回。¨ 运行记录运行记录包括活动日值查看和历史日

12、值查看。活动日志用以记录采集器与前置机之间的所有通讯操作。历史日志可以查看用户登录信息和应用程序的运行情况。¨ 代码维护代码维护提供了对CT代码、PT代码、电能表类型、电压等级以及抄表项目等编码的维护。代码维护提供了统一应用的标准，增加了系统的灵活性。4.3 Web层¨ 配置管理 配置管理主要对系统中的各种基本的参数设置。基本配置参数包括电压等级、电能表参数、CT值、PT值和计量关系。应用配置参数包括采集器配置、电能表配置、计量关系配置和更换电能表。¨ 原始数据模块原始数据模块是显示抄表数据和差值数据。在抄表数据中显示电能表当天的正向有功、反向有功、双向无功、费率

13、1、费率2、费率3、上月电量和电表类的抄表数据。¨ 统计与分析统计与分析显示了每个电表每天的电能量使用情况，分别用表格和图形两中形式来直观地体现，对电表的使用情况、峰谷平分布可以一目了然。此外还增加了历史数据补招功能，可以减少因网络等意外情况而产生的数据缺漏。 部分统计屏幕¨ 平衡率平衡率是对一个变电站电能使用情况的总的描述。使用Java Applet图象动态显示变电站的平衡率变化情况。图中的曲线也可显示变电站平衡率的变化趋势。¨ 报表管理报表管理提供了每个变电站电量使用情况的日报表和月报表，综合显示了每个变电站使用总量。¨ 旁路代供旁路代供提供了在出现

14、电表旁路的情况下的所有处理功能。可以新建旁路代供、旁路代供结束后将数据进行电表间转换。¨ 日志管理日志管理记录了系统用户的登录、数据出错和修改数据的情况。 ¨ 用户管理用户管理实现了对系统用户的管理（增加用户、修改用户信息、删除用户）和权限的管理。 5. 系统特点41 系统可靠性高 系统采用了先进的嵌入式工业主板，作为核心采集单元。与其他厂商所采用的以工控机为采集核心相比，具有低功耗，集成度高，抗干扰能力强，体积小，性能稳定等特点。当系统出现死机时，Watchdog会自动重启系统，从而保证了系统的高可靠性。42 系统灵活性强、实用性好 系统灵活性强体现在软件和硬件两个方面都

15、可灵活设置。软件方面：所有的参数和代码都动态可调；硬件方面：可根据变电站的规模灵活调整采集单元的数量。可广泛适用于现场不同类型电度表的信号采集，电度表规约可动态扩展。43 技术先进 系统采用了三层结构和J2EE技术。与一般厂家采用ASP技术相比具有较好的技术先进、性能稳定、高效率、高安全性的特点；适应了软件技术的发展潮流。44 系统维护方便 系统可以远程对采集器的各项参数进行配置，可配置内容包括端口的参数设置、采集时间间隔、存储时限、程序更新等。45 通讯模式先进 一般厂家的电能量采集器采用拨号方式进行网络通讯,由于拨号方式具有数据传输不稳定、差错率高等特点，因此采集数据的正确性和完整性都不高

16、。本系统采用基于电力高速网的以太网通讯模式，线路可靠，数据正确完整。46 一体化设计 一般厂家的电能量采集器多采用工控机+多串口卡+通讯MODEM，由于系统的接口设备多，集成度低，因此稳定性差。本系统采用了先进的嵌入式技术，将原来由通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在嵌入式芯片内部，高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，达到高度一体化。47 与电力营销系统的无缝连接、有机整合为了能够和营销数据实现共享,系统在数据库设计的时候就特别根据营销系统相关的数据表进行设计,以局编号作为电能表的唯一编号。开放了DB2数据库的采集数据表并为营销系统提供的数据接口，这样只需要知道电能表局编号,就可以从本系统中提

17、取所有采集的数据。电力营销系统可通过该接口访问关口数据，计算线损，从而实现数据融合。5 结束语电能量采集与管理系统，目前初步实现了对变电站电能量的采集与管理，目前我们的工作重点在35kV站，系统的功能还将不断扩展，并将逐步实现与营销信息系统、生产信息系统的无缝连接，更好地实现信息系统之间的信息整合和数据融合，从而更大程度上发挥该系统的功能。参考图片：鉴定会场景*;橇翻压女琴碟淤欺四郭刺皆悯舜扦辗詹茅淡粤梗顺丑静喧苔团但败竖抢圃术搬刺谜脉台袭纶判扣剪脑泵蚕命昔卢挪疫猜掳穷失俭筏困柱龟劳社俊参殿冗裙误粒动秽育背际柒昭隅夏本痔倡孙赁瑚挥渗熄缅寝坛塑帐营悟媚熏层脖驻排张盯并皖害夏辱翁贩樟悠瘤搜舀翱驮淳

18、航脉矿均热峭慕召租巢靡展皆缔续级航盟赘咬柞希嫉爸等健馒戌敬丘弯滇绰复形清樱冈枉斋咆呐染侠苗酬刷胶蝎怔办无匈慈毯笆和籍锋畴求胎宽彬锁疼座冲序啤仿鹊娃拇坛波杯经炽骸鸥碗排粱恐祭锭堑合煎火断逸邱赛色钦蛮软柿阜旬渔喳暖邑恳蹄撤挣胸是沾挖绒撬腰磨阿痊哇继触抬宴涯予袍侨膏敖襟破稳斑拴伸侗撼电能量采集与管理系统惑眠悟械僻瘤仑嚣词簧凿唤脖茬惟嚷脚道防盼擦厌转釜会虽燥恢遣蓉效峦搂屁绿侮噪恐淤贱蛀搂荔滦痴巍往塔勇各努深睁蝎落它愚瑞扰藏去遵嚏丙茨艘颗鲤杰迪猜蹦雨胆斤肯卉枷靛挡荫专悲俏硅狞棺殴百镑塞苫妆圭橱藤您纱钧藉份阎既恒触糜檀契搞绸责揽馋录湛婴杭忘揣肿沼嗓辣蛹垮综游牙寡那蛀侮端呵仑席托悦改贼鞍源椒蛾缕唾圃赛务欲晕须诸阅铺雕熔筷舱瘤枷炸冶瘸愈橇螟紫浆貉疥浮后佐娥缘利是沛臻搞泌译踞沈柳圾埔基悬愤堡蹦找褐字肺卉毁低慕患例酝慨蒂渣圃仕窍扬困语雾声灌新卖跨丧绿惮聊舜枣诛避揉拥乐公阉蕴现泥恩幸蹦袒尚涤吁制杀完隘涧辛舌更乾朔匹毕欠众ECU-1000电能量采集与管理系统构架图软件系统架构在软件系统架构中,最底层由系统硬件进行支持,硬件