电网计量装置在线监测技术及电能计量遥测系统研究

李鹏程 冯兆旭 尹凯凯 贺超凡

国网焦作供电 公司 河南焦作 454150

摘要：随着经济社会和科学技术的不断发展，电网建设的自动化和智能化水平逐渐提升。传统的电能计量，传输与分析系统需要占用大量的人力资源，工作效率较低，在此背景下在线监测技术和计量遥测技术应运而生，由计量终端，主站系统和通信系统构成的在线监测技术，能够快捷准确的完成数据的采集传递与分析，对于提升我国电网运行工作效率具有重要意义。

关键字： 电网计量装置，在线监测技术，电能计量遥测

电能作为我国发电及用电的主要计量指标，快速精准的进行电能核算，是提升供电质量、检查电网运行状况的基础要求和必要保障。随着全社会对于清洁电能使用需求的不断增长，电力能源在我国能源结构中的占比日益提升，但是分析众多电力事故案例后，认为计量错误和计量不准确主要的诱因之一。部分用电单位对于检测工作滞后，电力计量不准，遥测功能缺失的意见较大。因此为有效提升我国电力能源供应质量，通过现代化的手段进行电网计量装置和电能计量遥测的优化提升具有重要意义。

1 电网计量装置在线监测技术重要意义分析

电能计量装置是我国电网的重要组成部分之一，对于提升我国电力系统运行质量，保证电力能源供应安全具有重要意义。实现电网计量装置的在线监测，不仅能够有效解决现阶段电能计量不准确的问题，避免计量纠纷，同时能够提升故障发现的效率，有利于推动我国电网智能化和自动化发展。总体来看，实现电网计量装置的在线监控及电能计量的遥测，对于提升我国电力系统的工作质量和工作效率，弥补传统人工抄表的不足具有积极意义。在线监测和计量遥测技术有利于实现我国电力能源的优化配置。最后，在电力系统的商业化改革和电力营销能力提升中，上述两项技术也能提供可靠的技术保障。

2 电网计量装置在线监测技术分析

2.1 计量终端装置

实现计量装置的在线检测和电能遥测，核心在于高科技的终端计量装置，计量终端不仅能够自主完成所有接入电网的信号采集，并且能自动对信号进行数据分析和处理加工，准确高效完成数据整合工作并加以储存。与此同时，部分计量终端装置可搭载远程控制模块，支持远程系统控制，实现远程系统与本地电能系统的信息交汇，搭建本地计算机系统和远程操控系统之间的网络传输平台，高效完成参数设置，并确保远程控制的所有操作能够在本地实现。

为全面落实上述技术要求，应完善计量终端装置的模块化和多元化功能，尽可能的确保所有的计量终端设备覆盖在远程控制系统内，有条件的地区可实现个性化和特色化配置。

2.2 通信网络分析

计量终端设备和计量总站以及控制系统之间需要搭建良好的网络通信，充分发挥数据交流和传递的作用，现阶段的网络通信方式主要包括无线网，光纤网络，PSTN网等多种类型。在上述网络的设计搭建过程中，不仅有总部机械设备，完成各项基础信息的采集，还有进一步拓展通信协议的兼容能力，实现大环境下在线监控的实施。部分地区采用TCP/IP协议或者modbus协议，进一步提升了网络通信的机动性能，保证了在不同通讯环境和自然条件下的数据采集和传递。除此之外，随着现代通信技术的不断发展，电力系统对通信网络传输高速，数据精准完整，安全可靠的要求不断提升，同时网络通信的端口应尽可能的灵活，具备拓展性能，满足新型电力用户的接入需求。

2.3 主站系统分析

主站系统是在线监控技术和遥测技术的管理中心，主站系统所实现的功能包括，分站点数据的传输，数据分析与统计，信息存储，异常报警等。主站系统的主要构成包括人机接口、中央处理单元、存储器、电源等，其中中央处理单元能够提供包括脉冲接口，串行接口，遥信接口和遥控接口在内的多种接口，并可通过多种网络类型实现信息传输。依托其强大的数据采集分析与报警功能，在电网运行情况分析和异常数据提醒中发挥了重要作用。更进一步的，主站系统在结合子站点数据的基础上，能够为电网分析人员提供全面、真实、精确的数据报表，并提供历史数据查询和追踪业务，有力支撑了终端控制系统的正常工作。部分地区已经试点开展了主站系统与营销系统的高效对接，为电力计量和数据可视化提供了有力的技术支撑。

3 电能计量遥测体系的功能及建设策略

电能计量遥测体系通信的载体是计算机通信系统，运作的核心是数据库，采集依托于信息采集终端，能够实现智能监测、远程控制在内的多种功能，该系统主要包括以下几个部分：通讯网络，网页路由器，GPS遥测系统，采集前置机，维护工作站，数据库服务器等，其中通讯网络能够同时连接居民用户，发电厂用户和集团用户。

其中电能数据采集终端定时采集电厂、电力用户的电脑使用数据，并结合数据库管理系统分析电能使用的情况，进行历史数据的比对，最终实现电能使用数据的充分挖掘。与此同时，网络通信设备能够支持多种通信协议，适用于多种条件下的数据传输。

3.1 电能计量遥测系统功能

（1）电能计量遥测系统的目标是实现电力应用的个性化配置，适合电力网络系统章程为电力用户提供标准安全的供电服务，同时结合不同电力用户的差异化需求，提升用户的服务体验。与此同时该系统还可以对电力政策和电力信息进行宣传，促使电力用户规范用电行为。

（2）电能计量遥测系统功能实现的基础条件，是全方位的采集电力用户的信息，并且防止偷电漏电行为的出现。另一方面该系统还能够实施全天候的电力负荷分析，在用电高峰和用电低谷时自主进行调整，提高电网运行的整体安全性和稳定性。

（3）电能计量遥测系统应规范用电统计数据格式，有针对性的选取电力数据，对于长期欠费的用户，可采取停电等措施敦促其进行缴费。

（4）电能计量遥测系统可特性化定制不同电源点的控制方式，对发电厂等主要的供电单位实施不同的电力计量方式，确保其准确的获取功率，电流和电压等数据，为后期的数据处理和历史数据分析提供坚实的基础。

3.2 电能计量遥测系统建设策略

（1）在电能计量遥测系统建设之前，应结合不同电力用户的特性更换电能表，尤其是在一些电力系统建设相对滞后的区域，需要将传统的电力数据采集装置更换为多功能电子式电能表，保证其采集的数据与控制中心数据保持一致，并能够严格执行控制中心发出的各项指令。

（2）在电能计量遥测系统完成初步建设之后，应由专业的调试人员对各个主要模块进行测试，及时发现系统中的问题，并进行相应的调试，对于严重的安全隐患应及时排查，确保运行过程的平稳准确。对于计量超时，数据采集缺失，报警程序错误等程序问题应进行优化设计，提高电力管理系统的整体运行效率。

（3）切实提升计量遥测系统的数据统计能力，并未覆盖区域的所有建立用户进行资料建档。同时可将历史数据与建档数据进行比对，深入分析其中的差异数据。在此过程中可结合现场核实工作，确保一线采集数据与主站保存数据的一致。在此基础上，应注重遥测系统功能的拓展，允许测试人员和系统管理人员在系统安全的前提下进行相应的升级，适当添加辅助功能。

（4）在电能计量遥测系统建成之后，可派出现场人员进行数据的核对，主要是核对系统中的存储数据和电能计量终端中数据的一致性，提升系统中各项统计数据的准确性。

4 结语

近年来我国电力系统加强了电网自动化和智能化建设步伐，电网的覆盖面积逐年扩大，电网设备逐年增多，同时伴随着我国城市化的深入推进，电力能源使用量和电力用户的复杂度逐年提升，给计量装置、在线监测技术、计量遥测系统提出了更高的要求。传统的数据采集传递与分析系统难以满足实际需求，为此本文通过探讨电网计量装置在线监测技术的具体应用，并分析了计量遥测系统的建设与维护措施，对于推动我国电网的自动化智能化发展具有重要意义。

参考文献：

[1]罗凤.电网计量装置在线监测技术及电能计量遥测系统分析[J].电子测试,2017(19):87-88.

[2]伍彬.电网装置在线监测技术及电能计量遥测系统[J].科协论坛(下半月),2013(12):39-40.

[3]郭羚. 电网计量装置在线监测技术及电能计量遥测系统研究[D].华南理工大学,2012.

尹凯凯（通讯作者）男，汉族，河南省济源市人，硕士研究生，毕业于河南理工大学，现有职称：助理工程师，研究方向：电力系统