電能量計量系統(tǒng)接入方案及功能實施
1 引言
目前國內(nèi)的電能量計量系統(tǒng)經(jīng)過近20年的發(fā)展，已進入穩(wěn)定成長階段，網(wǎng)省級電網(wǎng)及主要城市的供電網(wǎng)均已配備電能量計量系統(tǒng)。并有向區(qū)、縣供電網(wǎng)發(fā)展的趨勢，普及率正在逐年提高。
電能量計量功能已成為繼SCADA、AGC功能之后電網(wǎng)調(diào)度自動化的又一個基本功能，并在電能作為商品走向市場的進程中發(fā)揮著重要的作用。
隨著電力行業(yè)體制改革不斷深化，電網(wǎng)的運營和管理正逐步向市場開放，為了實現(xiàn)公平、公正、公開的電力交易原則，電能量計量系統(tǒng)的重要性比以往任何時候都更加突出[1]，為此，科研設(shè)計，制造廠商和各級電力公司均投入了大量的人力財力開展這方面的開發(fā)研究和工程實施工作。
電能量計量系統(tǒng)主要實現(xiàn)電廠上網(wǎng)、下網(wǎng)和聯(lián)絡(luò)線關(guān)口點電能量的計量，分時段存儲、采集和處理，為結(jié)算和分析提供基本數(shù)據(jù)。若為計量計費系統(tǒng)，則還包括對各種費率模型的支持和結(jié)算軟件[1]。
上個世紀(jì)電能量計量系統(tǒng)的發(fā)展進程經(jīng)歷了兩個階段。第一階段（20世紀(jì)七、八十年代）：電能量的采集和統(tǒng)計處理僅作為SCADA/RTU中的一項功能。由于受當(dāng)時設(shè)備的能力限制，其采集精度、數(shù)據(jù)的可靠性、連續(xù)性均存在不少問題。因此，只能作為SCADA系統(tǒng)監(jiān)視電網(wǎng)運行工況之用，遠(yuǎn)未達(dá)到電能量計量和計費的要求。
當(dāng)時電能量數(shù)據(jù)與常規(guī)的遠(yuǎn)動采用同一種通信規(guī)約，信息由同一臺RTU通過同一通道進行傳輸，由主站系統(tǒng)按“凍結(jié)¾讀數(shù)¾解凍”的方式統(tǒng)計與處理。由于RTU的數(shù)據(jù)存貯方式、容量和遠(yuǎn)動通信規(guī)約都不支持按分鐘/小時定義的采集周期，大容量存貯和大批次的數(shù)據(jù)傳送，尤其是通道、主站系統(tǒng)或RTU本身發(fā)生故障或進行例行檢修還會影響電能量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性和連續(xù)性。
第二階段（20世紀(jì)90年代至今）國外知名廠商如L&G、ABB、UTS等先后推出獨立于原SCADA/RTU系統(tǒng)的電能量計量專用系統(tǒng)。國內(nèi)也在20世紀(jì)90年代后期推出了自行研制的電能量計量系統(tǒng)例如PBS-2000、DF-6000等。其特點是采用了獨立的主站系統(tǒng)，專門的電量采集終端或電能量表，采用了專用通道（專線公用電信網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等）、專用的通信規(guī)約例如IEC60870-5-102，TCP/IP等來進行電能量的采集，計算和統(tǒng)計考核，以適應(yīng)電力市場“廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”的商業(yè)化運作的需求[1,2]。
與此同時，為了保證系統(tǒng)的高可靠性、安全性、準(zhǔn)確性的要求，相關(guān)的高新技術(shù)例如Trucluster（群集）技術(shù)，三層體系結(jié)構(gòu)及DCOM部件，COM+，Internet/Intranet及Web瀏覽器，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等相繼得到應(yīng)用[1-3]。
2 電能量計量系統(tǒng)設(shè)計原則
2.1 電能量計量系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成一個獨立完整的系統(tǒng)
鑒于各級電力公司是以電能量作為其計費、考核、獎懲的主要依據(jù)，因此必須有一個獨立完整的系統(tǒng)來保證電能量的采集、傳送、處理過程的可靠性、唯一性、準(zhǔn)確性和連續(xù)性。
2.2 電能量采集對實時性要求不高，但對同時性要求較高
相對SCADA系統(tǒng)而言，電能量計量系統(tǒng)只是一個準(zhǔn)實時系統(tǒng)，凍結(jié)周期應(yīng)滿足分時段計量精度要求，一般設(shè)置為5~30min，最短為1min。其傳送周期應(yīng)滿足結(jié)算和統(tǒng)計報表的要求，一般以小時計。
