(国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 吉林 130022)
摘要:围绕智能电能表及采集终端一体化检测流水线系统,从智能电能表设备、系统设计、系统实现三个方面展开讨论,认识到智能电能表在电力行业与电力系统运行中的重要性,有利于提高电能数据采集效率,以期能够为今后电力行业的发展提供功能完善的系统支持。
关键词:智能电能表;采集终端;一体化检测;流水线系统
我国电力行业发展速度提升,电力技术水平也相继提高,尤其是电能计量检测技术、智能电能表采集终端的应用。为了保证采集电力信息数据的准确性,提升采集效率,在应用智能电能表的基础上,建议将其与采集终端结合,设计具有一体化检测功能的流水线系统,专门负责大规模线体设备的批量检测。电能表流水线系统可以按照运行营销系统发布的电能表检定任务,对生产调度平台进行有效协调,随即完成电能表出库、输送、检定等操作,真正实现电能检测操作的智能化、一体化。
一、智能电能表设备
(一)运行模式
智能电能表在运行过程中,主要是通过集成电路采集电压、电流数据,针对采集到的数据分析,加工其中包含的电流信号,使电流信号转变为脉冲形式,然后使用单片机将脉冲电流输出与处理,最终脉冲会以用电量的形式输送给用户,从而结束电力传输[1]。智能电能表的设计原理是在电子式电能表的基础上,采用先进技术为电能表赋予智能化特点。因此,智能电能表运行的关键与核心部件为电子元器件。
(二)智能电能表采集系统
1、电能计量
对于电能表而言,最为核心的属性便是电能计量,这也是电能表的基础功能,智能电能表采集系统也融合了电能计量这一属性。另外,采集系统在智能化设计的过程中,也可以运用编程与存储等多项先进技术,达到电能表智能化的目的,以此对电能质量、费率转换进行有效控制。
2、电量预估与分析
智能电能表采集系统在实际应用的过程中,也可以作为供电公司采集、传输用户用电信息与数据的关键设备,按照系统采集到的数据,科学分析供电质量,或者以采集到的数据为依据对用户用电量进行预估。采集系统还可以自动实现自检,为供电公司明确用户用电情况提供依据,若出现用电异常、故障等问题,可以根据采集系统的自检结果及时解决,提升用户用电的安全性。
3、用电信息动态管理
智能电能表可以实现用电数据的动态管理,这主要体现在远程操作与控制,如果系统出现偷电、漏电、用户恶意拖欠电费等现象,电力企业便可以利用远程操作的功能,将对应用户电力输出切断,以免产生经济方面的损失。当问题得到解决之后再恢复电力供应即可。
4、优质供电服务
采用智能电能表采集系统可以为用户提供优质的供电服务,用户利用智能电能表自动获取用电数据,判断用电高峰期,从而保证个人用电质量,也可以发挥采集系统的这一优势,合理规划用电时间,这对于供电企业的电能利用率也有显著的效果。另外,电力企业运用采集系统,也可以为用户制定针对性的用电方案,保证供电服务质量,保证电能的供需双方统一,以此带动电力行业的长期发展。
二、智能电能表及采集终端一体化检测流水线系统设计
(一)硬件结构设计
智能电能表及采集终端一体化检测流水线系统在设计的过程中,需要以智能电能表流水线为前提,对采集终端流水线进行拓展,要求能够同时兼容多种流水线系统,其中包括专变采集终端Ⅲ型与集中器Ⅰ型系统,将这两个系统进行统一处理,设计一体化流水线系统,共用同一个检定流水线构件,其中比较常见的有流水线输出线和拆码垛机[2]。除此之外,硬件结构设计环节,针对一体化自动化流水线检测系统的设计,需要严格按照国家有关部门制定的智能电能表规范标准、电子式电能表检定要求,实施智能电能表检验与用户用电信息采集项目的验收,提高后续用电信息采集等各项操作的规范性。
(二)软件接口设计
设计软件接口,要保证智能电能表的兼容性,能够与采集终端一体化检测系统统一,充分体现出系统自检、任务管理、模块控制与协调的作用,为电能表采集终端的检定与检测流程赋予智能化特点。针对系统接口交互的设计,建议使用WEB SERVCIE技术,客户端环节的设计则可以运用HTTP协议,具体部署在接口服务器的WEBSERVCIE中,可以提高系统运行的便捷性与安全性,同时还能够实现跨平台运用[3]。创建WEBSERVCIE技术架构,客户端可以将参数组织调整为xml格式,传输至接口服务器的各项业务服务中。当业务服务接受到传输信息之后,会对客户提出的请求参数进行解析与访问,结合计量管理系统采集用户用电信息,并且将这些信息更新之后,传输给智能计量管理系统,最终得到的结果再整体成xml格式,反馈给客户端。一般软件接口设计通信协议方式的选择,主要由HTTP、FTP、SOAP等几种形式,以上技术形式全部支持WEB服务,也可以采用实时接口与,其中实时接口包括数据库视图,非实时接口方式则以中间数据库和XML等为主。除此之外,软件接口也可以实现大量异构系统、数据源数据的实时转换与传输。
三、智能电能表及采集终端一体化检测流水线系统实现
当生产调度平台发布终端检测任务之后,由平台负责协调,仓储系统确定待检终端后将其出库。对于已经完成建设的检测系统,可以传输待检测终端到待检终端的入口处,此时检测系统会自动开始一系列检测,其中包括耐压检测、外观检测、人工插拔卡功能与误差检测。检测结束后得到结果利用终端传输到检测完成终端出口位置,所有检测信息还需要同步上传到生产调度平台中,以便后期用电数据调取。
完成流水线系统检测之后,为了保证系统的运行效果与质量,应该明确检测规模,建议将系统使用期限设定为20年,持续工作时间大于7×24h,确保流水线系统在运行过程中不会产生停产事故、局部故障等,一旦发生故障,导致停产时间也必须小于72h/年[4]。
最后要在具体项目中检测流水线系统,检测试验开始前工作人员要先检查系统接线情况,其中包括自动完成电压与电流端子等,要求符合智能电能表、采集终端的一体化检测技术规范,具体检测试内容如下:(1)系统参数检测。检测流水线系统参数,包括时钟召测及对时、抄表及费率、限值及闻值、系统控制参数等;(2)数据采集检测。工作人员要对系统状态量、电能表、12个及120个/分脉冲量等多项数据的采集效率与性能进行检测;(3)数据处理检测。要求流水线系统在数据处理方面保证最终结果准确性与有效性,处理数据包括实时数据、当前数据、历史日数据、负荷曲线等;(4)功能控制检测。实施系统控制功能检测,检测对象包括时段功控、营业报停功控、购电控、催费告警、远程遥控等各项功能。
结束语
综上所述,在智能电能表与采集终端的基础上设计一体化检测流水线系统,既可以提高用户用电安全性,又能够保证电力系统稳定运行,通过一体化检测及时发现系统中潜在的安全隐患,发挥预警功能通知工作处理故障,从而为电力行业发展提供动力。
参考文献
[1]卢继哲,阿辽沙•叶,刘宣,窦健,张海龙.基于区块链技术的分布式电能计量数据采集及安全机制研究[J/OL].电测与仪表:1-8.
[2]熊颖杰.基于电能量计量系统的电量与线损一体化PPDCA管理实施[J].电气时代,2019(11):71-74.
[3]范洁,熊政,王黎明,刘述波.RS485通信及相位差结合的电能表相位识别方法[J].电子设计工程,2019,27(19):69-72+76.
[4]夏灵.用电信息采集系统在防窃电中的研究与应用[J].科技风,2019(27):158.