华光潭水电站电量采集系统建设及应用

2016-11-11傅水祥

水电站机电技术 2016年7期

关键词：华光电能表报表

傅水祥

（浙江浙能华光潭水力发电有限公司，浙江杭州 310000）

华光潭水电站电量采集系统建设及应用

傅水祥

（浙江浙能华光潭水力发电有限公司，浙江杭州 310000）

介绍了华光潭水电站电量采集系统的设计原则及思路、系统结构、系统功能等内容。为满足华光潭水电站的发展需求，实现电量数据的实时采集，统计汇总，综合展示，保证电量数据的准确性和精度，建设部署一套电量自动采集系统。

电量采集系统；ERTU；电能表；电量数据

0 概况

华光潭梯级水电站工程位于浙江省杭州临安市分水江干流昌化江上游的巨溪，电站为引水式梯级电站，由2个电站组成，共4台机，总装机容量85MW，多年平均发电量1.85亿kW·h。电站具有年调节水库，既有发电、调峰、调相功能，又有防洪抗灾能力，同时也是杭州电网进行“黑启动”的首选电源，在保障电网安全方面起了重要作用。

华光潭梯级电站（一级电站和二级电站）现有杭州百富电子技术有限公司、湖南威胜电子有限公司及杭州西力电能表制造有限公司3家公司提供的三相四线制等多种电度表，承担着线路、主变、厂变及机组等的所有电量数据值：正、反和有功、无功电能量双向计量的功能，目前只有华电1128线的主副电表（2只）接入电量数据采集终端（浙江创维ERTU2000一只，部署于二级站继保室）。

目前华光潭水电站通过运行值班人员传统人工手抄方式获取每日电量数据并进行相关统计，该方式存在电量数据准确性和精确度低、不具备实时性、不具备自动统计形成报表展示、无法实现数据共享等问题，已无法满足现代电力企业的发展需求，因此，建设一套电量自动采集系统实现电量数据的实时采集、报表形成以及数据上送已成为电站的迫切需求。

1 系统建设原则

（1）精确性原则。电量采集系统主要是针对电度表的已有数据进行采集。那么，要保证采集过程的准确无误，就应当尽可能地减少不必要的中间转换、运算传输环节，使电量采集结果与相应技术规范所规定的误差范围相符。

（2）可靠性原则。电量采集与电站经营管理有着密切的联系，为了避免不必要的经济纠葛，对电量采集系统日常运行的稳定性、可靠性提出了较高的要求。因此，无论是在硬件设施的配置还是软件功能的提升上，电量采集系统的创建都要保证其先进性，可靠性。

（3）安全性原则。一般来说，电量采集系统都是原始数据，最终通过WEB服务器对外发布。为了防止黑客、病毒对系统的入侵，电量采集系统本身应该配置相应的防护措施，如设置密码保护、开启报警功能，对不同的访问用户设置不同的权限等。

（4）开放性原则。随着科学技术的不断发展，电子设备更新换代速度也越来越快，电能表种类多种多样，办公系统升级日益频繁。因此，电量采集系统应当具备开放性，促进资源的有效共享。例如，在硬件上配置多种接口，在软件上能拓展多种平台，支持不同的通讯规约。

（5）人性化原则。电量采集系统应具备良好的人机界面，方便工作人员查询数据。不仅如此，系统还应当具备根据需要自动生成各类报表，运行维护容易，操作简单、快捷等优点［1］。

2 系统设计思路

本项目建设的目的是设计部署一套电量自动采集系统以实现电量数据的实时采集、统计、报表形成、WEB展示等功能。华光潭电站为梯级电站，由一级电站和二级电站组成，电量采集系统需同时采集两个电站的电量数据，一、二级电站之间应实现电量数据的传输。系统设计思路如下：

电站现地通过电能表采集线路、主变、厂变及机组正向有功、反向有功、正向无功、反向无功等电量数据，经过内部处理后存储，然后通过RS485通讯方式将电量数据传送至电量采集终端（ERTU），ERTU将数据处理后通过网络传送至电量采集数据库服务器（部署于电力监控系统安全防护Ⅱ区），数据库服务器通过单向物理隔离装置再将数据同步传送给电量采集WEB服务器（部署于电力监控系统安全防护Ⅲ区），由WEB服务器对电量数据综合统计处理后进行WEB展示发布等。

本系统应具备与上级单位生产管理系统、本单位消息总线等系统之间通信接口功能，实现电量数据的共享，同时系统应具备短信接口功能，实现电量数据以GSM短信形式发送至用户。

3 电量采集系统的组成

如图1所示，华光潭电站电量采集系统由现地电量采集终端（ERTU）部分（包含一、二级电站）和主站管理系统组成。

图1 华光潭水电站电量采集系统结构图

3.1 电量采集终端（ERTU）部分

一级站电量采集终端（ERTU）负责采集1、2号机组、1、2号厂变、华联1121线（华一）电度表电量数据；二级电站电量采集终端（ERTU）负责采集3、4号机组、3、4号厂变、2号主变（高压侧）、华联1121线（华二）、关口（华电1128线）主、副电度表电量数据，同时，一、二级电站ERTU将电量数据通过网络送至主站管理系统处理。由于主机管理系统部署于二级站，一、二级站之间距离较远（11 km），因此一级电站电量采集终端（ERTU）与主机管理系统采用光纤通讯，光纤通信抗干扰能力强，适合长距离数据传输，而现地ERTU与电能表之间采用RS485通讯线连接，RS485通讯线是通过两根通信线之间的电压差方式传递信号，适用于短距离的信号传输。

3.2 主站管理系统

主站管理系统包括数据库服务器、单向隔离装置、WEB服务器、数据库管理等。数据库服务器负责实时采集ERTU电量数据，对其进行简单处理后写入数据库软件，以便数据的分类保存和查询浏览；根据电力监控系统安全防护规定要求，在数据库服务器（安全Ⅱ区）和WEB服务器（安全Ⅲ区）之间部署单向隔离装置，可以识别非法请求并阻止超越权限的数据访问和操作，从而有效地抵御病毒、黑客等通过各种形式发起的对电力网络系统的恶意破坏和攻击活动，保证电量数据单向安全可靠地传输；WEB服务器作为电量数据的综合展示平台，根据电站生产经营管理要求对电量数据进行自动计算形成各类电量统计报表并进行WEB页面展示，同时提供接口通信功能与其他管理信息系统进行互联，实现电量数据的共享，提升工作效率，提高电站综合管理水平，满足电站发展的需要；数据库管理软件负责电量数据的实时写入、处理、调用等，同时做好数据库的数据备份工作，软件上做到自动备份，人工定期手动备份，保证电量数据的完整性和安全性。