浅析电量采集系统结构组成及应用

刘艳苹

摘 要：电量采集系统为电力生产提供准确、全面、实时的数据分析和支撑，确保了采集数据的准确性和完整性，为电厂的统计分析、绩效考核、平衡率分析、节能降耗等提供精确的数据基础，为机组的全面电能量管理提供保障。本文主要介绍了乌沙山发电厂电量采集系统的结构组成及各部分的主要功能应用。

关键词：电量采集系统；电能量数据终端；电能量计费主站

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.121

0 背景

随着电力行业的不断发展进步，传统方式下的人工定时抄表，人工录入电量数据计算等已经不能满足日常电能量的统计分析需求，不足以满足电厂的各项管理统计分析、绩效考核等工作要求。电量采集系统应用于电力企业已成为必然趋势。电量采集系统由数据采集部分、存储和传输部分、控制部分组成，主要设备包括电能计量装置、电能量数据终端采集装置、电能量计费主站系统。

1 电量采集系统概述

1.1 功能介绍

我厂电量采集系统采集全厂关口电度表信息、发电机电度表信息、脱硫电度表信息，并通过电力数据网上送浙江省电力公司，作为电网与我厂电量结算及全厂电量平衡和各种经济指标的原始数据。采集全厂6kV及以上电度信息到电能量计费主站，生成报表进行统计分析等并在工程师站打包上送至SIS系统，达到数据资源共享，为电厂的统计分析、绩效考核、平衡率分析、节能降耗等提供精确的数据基础。

1.2 重要性

电量采集系统分为发电及上网考核电量和厂用电电量两大部分。厂用电电量为厂内部经济指标核算、日常电能量统计、平衡率计算提供可靠地数据基础；发电及上网考核电量是全厂对外经济贸易结算，在整个电网中承担着重要责任。电量采集系统的可靠性和准确性直接关系到发电企业和电能使用单位的切身利益。当电量采集系统出现故障时，所侵害的客体是发电厂、电力公司和其他相关组织的合法权益，当系统故障引起数据异常时，不仅仅影响企业正常生产工作的开展，对关口上网电量来说直接关系到发电企业的经济利益。所以电力采集系统的安全稳定运行、采集电量数据准确完整对电力企业来说至关重要。

1.3 设备组成

电量采集系统主要硬件设备有1台工程师工作站主机、2台电能计量主站主机、6台ERTU电能量数据终端采集装置、1套以太网交换机、1台SIS接口机及6kV开关柜的多功能电度表、发电机及主变、厂变、关口电度表等。软件采用浙江创维自动化工程有限公司CMES1400电能计量系统当地主站，其中主要包括系统软件、支持软件、应用软件、历史数据库软件和网络管理软件。

1.4 系统构成

电量采集系统由关口电量、各机组及输煤段电能计量装置、电能量数据终端采集装置、电能量计费主站系统三大部分组成。整个采集系统采用100MB快速冗余以太网构成系统网络，将各采集装置、计费主站计算机、工程師站计算机连接到交换机，实现电能主站的电量采集，数据共享，最后通过SIS接口程序将共享数据通过光电转换上传到SIS系统。电能量数据终端采集装置分两大部分，其中一台ERTU3000负责采集关口电量及机组侧主设备电量作为发电及上网考核电量，另五台ERTU负责采集4台机组的6kV厂用电量和输煤的厂用电量。

2 电量采集系统各部件组成及应用

电量采集系统的主要组成部件：电能计量装置（电能量表计）、电能量数据终端采集装置、电能量计费主站系统。

2.1 电能计量装置

（1）关口电能表采用红相电力MK6E 0.2S级多功能电度表，辅助电源供电方式，电能表从辅助电源取电，当辅助电源断电时，表计从线路取电。采用辅助电源供电方式时，即使线路停电，电能表从辅助电源中取电，不影响电能表工作状态。辅助电源的电压可以是100V～250VAC/DC通用。关口电能计量装置应采用主、副表计量方式，副表的规格、准确度等级应与主表相同。主、副表的配置应按检定误差数据一致或接近的原则进行。结算关口计量点线路对侧，应设置与关口计量点相同标准等级的校核用电能计量装置。主、副表具备RS485通讯接口，电表数据通过RS485通讯接口接入电能量数据终端采集装置，电能量数据终端采集装置再通过网络接入数据网双平面Ⅱ区交换机。

（2）发电机、高厂变、励磁变电能表采用华隆DSSD5（3*100V，3*1.5（6A）0.2S级多功能电度表，带交流220V工作电源，两个独立通讯485输出接口，电能表具备自检及告警功能，PT断线时，报警并上报。所有数据保存在非易失内存中，无需电池维护。电能表具有口令闭锁方式，以防止非法修改参数，电能表耐压能符合有关电能表标准。

（3）6kV厂用和输煤厂用电能表采用杭州佳和GEC2000多功能电度表，采用三相四线接线方式，输入电压57.7--100V，50Hz，输入电流：1A（部分5A）。具备电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率的测量及显示功能。具备4-20mA模拟量输出接口，输出4-20mA对应单相电流或电压，RS485接口通讯，外接电源：DC110V。

2.2 电能量数据终端采集装置

我厂采用ERTU-3000数字型远方电能量数据终端，ERTU-3000采集装置主要特点有（1）采用模块化结构：主要包含了主板、网卡板、基板、接口板、以太网转光纤模块、液晶、键盘等部件，主处理器板和其他扩展板均采用拔插式安装，维护、安装极其方便。（2）接口齐全：对外接口提供有以太网维护口、RS485口、RS232口、MODEM口等根据需要进行配置。（3）电源系统可靠：采集装置工作电源采用交、直流电源双输入方式，具有输入过压、过流和抗浪涌保护措施，交直流供电，零切换时间，具有极高的可靠性。（4）安全性高：具有密码设定和权限管理功能，可防止非授权人员操作。endprint

采集装置主要功能包含电能量（电能累计量）采集、数据处理、分时存贮、长时间保存、远方传输等。其中数据采集处理和存储采用大容量的CF卡，存贮容量2G字节，数据掉电后不丢失；另外表计电能量数据可以按5分钟、15分钟、30分钟或60分钟为单位任意分配存贮；可以存贮峰、谷、平、尖峰等时段电能量、需量、表计状态；支持IEC 60870-5-102標准转换。

2.3 电能量计费主站系统

电能量计费主站系统采用浙江创维自动化工程有限公司CMES1400电能计量系统当地主站，可实现自动、及时、准确、完整、安全的电能量采集、存储和应用。系统支持多种通讯方式，并具备扩展性，方便实现高级功能以及与其它系统集成，构建电能数据应用平台，充分挖掘应用电能基础数据。

系统基于数字化统一支撑平台，运行可靠、功能完整。系统主要功能包括：电能量数据的采集功能 ，数据的处理统计和存储功能 ，安全监视和告警功能，人机联系功能。能满足对电能量数据采集、存贮的可靠性、精确性、唯一性及完整性（不可丢失）的要求。当地功能小主站与厂站端电能量数据采集终端通信中断恢复后，或小主站故障消除恢复运行后，能自动采集通信中断期间全部电量数据，确保数据库内数据的完整性及连续性；若系统有异常情况将有报警提示。当地功能小主站系统具有当地及远方电能量数据采集终端测试和诊断的功能，通过显示器的画面可直接监视系统的运行情况。对于无法正常完成采集的电能量数据采集终端 ，并以画面方式报警，以便值班人员及时进行补抄，以保证数据的完整性和连续性。

3 结语

随着现代化技术水平的飞速发展，电力系统对输、配、用电量的要求不断提高，应用范围也在不断扩展。为了确保电能量数据的准确可靠和安全，加强运行维护各部门间及应用部门间的沟通与协调，更好的发挥电能量采集系统的社会和经济效益，建立一套稳定可靠的电量采集管理系统必不可少，势必不断优化完善电量采集系统的功能和各项性能指标，建设一个安全可靠、运行维护简便的全自化电量采集系统，为发电厂提供及时准确的数据保驾护航。

参考文献：

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[2]项梅.电量采集系统在发电厂中的应用[J].中国高新技术企业，

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[3]GMES1400电能计量系统当地主站用户使用说明书V1.0[S].

[4]Creaway.浙江创维ERTU-3000型数字远方电能量数据终端用户手册[S].endprint