摘要:由于我国经济的快速发展,电力行业作为经济的重要部分发挥了关键作用。为了提高电力行业的技术水平,研究电力计量工作有着特殊的意义[1]。信息化技术在现代工业领域获得进一步推广,在电力计量中采取信息化技术能够大幅的提高工作质量和效率。关于信息化技术的应用,有相关专家已经分析了其技术特点及对电力计量工作的影响,并提出了许多有明显成效的措施。
关键词:电力计量;信息化技术;电力企业
1电力计量的信息化及管理要素
1.1信息化建设
电力计量的信息化建设就是用电信息的智能采集系统和大数据系统建设。其核心是采集各配电变压器和终端用户的用电数据,也就是建设物联网系统,主要包含智能电表、用电采集设备、通讯传输、控制组件、控制中心。如图1所示,其架构为用电采集设备连接智能电表,智能电表通过通讯传输连接控制中心,其核心通讯分为三条线路,低压居民用户建设光纤通信实现用电信息数据采集和共享,50~100kVA用户采用GPRS专网通信信道实现数据通信,100kVA及以上用户的数据采用目前正在使用的230 MHz无线专网信道。我国智能坚强电网建设明确要求电力计量系统其重点是建设“全覆盖、全采集、全费控”的信息化系统。
1.2用电服务管理
电力计量部门的用电管理其核心是信息分析与交流。首先需要为大工业客户服务,大型企业是重要的电力负荷,然而很多大型企业配电网功率因数低、谐波污染严重、电能损耗大、节能管理水平低。因此电力部门需要完成对大型企业耗电设备的测量、计量、监控等集成化服务,对其用电量的变动实时记录和档案全面核查,尤其是合同容量和在用容量等。同时实现信息交流和数据共享。电力计量部门也承担着居民用电质量的分析。对于居民用电首先采用一户一表的远程抄表策略落实国家阶梯电价的电力采集作业;其次针对电能质量进行分析,解决用压降、电压波动、无功等信息进行分析,解决相应技术问题从而实现对居民用电的服务。
1.3用电负荷管理
用电负荷管理指通过统计不同行业、不同地方的负荷分析以及线损统计与分析等用电情况及时、准确掌握并控制线路电力工作状况,也称为用电负荷管理。控制中心为自动化作业,同时通过发布各项命令控制用户端的终端设备,还可以将数据信息传送给电力负荷控制中心,从而实现自动采集用户用电信息,和实现实时监控。其分为按功率控制、按点能量控制以及自动控制三种控制方式。
2信息技术在电能表安全防护的应用
2.1 硬件安全防护
电能表在硬件上主要包括电压/电流采样电路、计量芯、中央控制单元(MCU)、电源模块、存储单元、控制回路、红外通信和 IC 接口等。这些部件在电能表中都发挥了重要作用。硬件信息防护主要是保护电能的各个子部件,确保在使用说明的前提下应用。主要包括:确保使用电压和电流条件,在额定功率下保证其运行,防止由于计量过程中出现烧坏和计量不准的现象;电能表的使用环境也要进行相应的防护,防止雨水、灰尘的影响,控制使用温度,从而保证电能表的正常使用条件。
2.2 软件信息安全防护
数据信息的安全是电能表安全防护中更为重要部分。随着信息化技术趋于复杂化发展,在数据信息方面存在被窃取、篡改和泄露的危险,因此,必须采取相应的手段进行安全防护。主要包括。
2.2.1 数据信息加密算法
加密算法能够有效地保证电能表产生数据在传输和处理过程的安全,比较常见的加密算法包括DES 和3DES。
2.2.2 线路保护和密文相结合
密文和线路保护配合使用的方式是保证电能表数据最直接的方式,通过线路保护防止在通信过程中信息被非法篡改,通过报文加密保证电能表必须通过解密操作获得传输的信息,保证数据读写的安全性。
2.2.3 安全认证
安全认证能够有效地识别电能表在接口传输的真伪性,对于外部存在安全隐患的操作进行屏蔽,从而使电能表数据在应用中获得保护。
3信息技术在电能表管理与控制的应用分析
3.1 自动抄表系统分析
传统的电能表信息收集往往要依靠人工进行,这就给电力工作人员带来了巨大的工作压力。自动化的抄表系统就能实现智能收集数据,及时反馈给信息中心。信息技术能够实现从用户到管理单位的直接传输,并给出相应的说明。针对专门的大客户,可以开发专门的电能表管理系统,实时获取企业的用电情况。
3.2 电能表的数据分析技术
电能表的数据分析技术就是根据电能表传输的数据,分析该数据的准确性和正常性。由于在数据传输中存在安全威胁,采用信息化的数据分析技术就能及时的发现数据的正常性,及时的弥补系统漏洞。此外,数据分析功能应能识别电能表的工作状态,对于出现故障的电能表进行自动报警,从而防止影响用户使用的情况发生。
4信息技术在电能表计量精度的应用
4.1 电能表检定技术分析
为了确保电能表计量的精确性,就需要采取检定技术进行分析其误差,得出结论。检定装置和检定软件能够有效地分析出电能表的运行状况,这需要信息技术与电能表特性有效地集成,从而能够及时反馈电能表的精度。适用于多种接线方式,可自动识别电压电流互感器的初级档位,能够自动给出检定误差的高精度智能化三相电能表的检定装置不断被研究并应用。
4.2 电能表辅助信息技术分析
采取辅助信息技术,对于电能表的误差进行分析,从而不断地提高计量精度,主要措施包括。
4.2.1 误差自动修正技术
利用电能表精度测量,并分析出影响计量的主要因素,根据分析设计相应的修正算法,进行数据测量的修正。
4.2.2 设计专用计量 PT 二次回路,减少计量误差
由于电能表电压线圈阻抗大,通过专用电缆线中的电流小,从而可以减小二次回路电压降及由此带来的电能计量误差。
5电力计量中信息化技术的应用效果
5.1提高了抄表工作效率
电力计量自动化的最直接效果便是实现了抄表方式的革命,曾经只能依赖人工进行抄表,不仅增加了电力企业的运行成本,而且难以保证数据收集的准确性。实现自动化之后,抄表工作的效率得到了难以想象的巨大提升,不仅节省了人工成本,而且实现了数据的实时收集,更重要的是保证了数据的准确性。在电力计量系统实现自动化后,电力企业就可以实现远程抄表,每月初收集一次用户端用电数据,并直接将收集到的数据通过无线互联网传送到监测中心。
5.2提高计量自动化系统性能
由于计量自动化系统需要持续进行数据检测存储和发送,其终端
向系统需要传输的数据量非常庞大,在很短的时间内就可能达到数G,对于如此庞大的数据传输量,就需要高度关注主系统服务器数据库内部的性能,因此,需要在系统主服务器之外的其他设备中配备可以随时应对突发情况的备用服务器,以确保在主服务器发生故障时,不会对整个系统的正常运行造成影响。此外,还可以使用OracleRAC数据库,这种数据库可以为系统提供多节点的负载均衡,具备可用性、执行技术强等性能,这也是Oracle 数据库中一个集群解决方案,这种方案可以对系统内部的多个节点进行协调,让其同时运作,且每个节点都可以作为一台独立的服务器,并在同一个数据库中进行节点使用与管理,进而达到分散各台服务器本身的工作量。
5.3提高了用电水平
电力计量自动化系统能够实时在线监测所有数据,并且不需要大量人力维持,既节省了成本,又提高了准确性、时效性和针对性,有效提升了电力系统的监测效率。此系统可以准确监测到用电高峰的时间和峰值,有利于电力系统进行错峰调控,提高对电能的利用效率。另外,此系统能够迅速启动错峰负荷以应对突发事件,保证用电秩序的稳定。通过定期的监督考核错峰功能,此系统能够分析每年的错峰执行情况,吸收经验教训,为以后更好地实行错峰、维护用电秩序提供参考。
结束语
电力计量管理是供电企业保证计量装置安全运行、准确计量的首要任务,是电力营销工作中的关键环节,也是防止窃电行为的重要手段。信息化技术是电力计量的重要内容,在电力行业起到关键的作用。信息化技术的应用在电能表的运行、数据传输和信息管理中,有效地提高了电力计量的管理效率和工作质量。在未来电力计量工作中,信息化技术也会在不同的方面、更深的层次获得应用。
参考文献:
[1]沈毅达.电力企业电能计量装置管理措施分析[J].价值工程,2010.
[2]杨欧育.对当前社会上窃电与反窃电的思考[J].中国科技信息,2005.
[3]曹虎.电能计量装置综合误差分析及降低措施[J].知识经济,2007.
论文作者:张磊,郑秀峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/14
标签:电能表论文; 数据论文; 电力论文; 技术论文; 信息技术论文; 系统论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第29期论文;