电能信息采集与管理系统技术方案0323.doc

黑龙江省电力公司 电能信息采集与管理系统 技术规范 2007年3月 背景 随着我省电力需求的增大，用电客户需求的增多，以及电能管理水平的提高，要求我省必须加快建立新一代开放式电能信息采集与管理系统以满足现时发展的需要，为此黑龙江省电力公司将建设全省统一的电能信息采集与管理系统。 黑龙江电网系统概况 黑龙江省电力电能计量网分布于全省9个地市区69个县，计量装置电压等级分别为220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、0.38kV、0.22kV，电能计量一级关口点387处，二级关口点790处，台区总数4.8万个，全省总计电能计量装置表计（含每一用户）共439万台（块）。 黑龙江现存电能计量系统概况 　　黑龙江省电力行业在省、市公司供电企业已相继建成了(包括电网经济调度、自动发电控制、电网在线分析等功能)、调度生产管理、电量计量、配电网自动化、电力市场技术支持系统以及管理信息系统等相关系统。 现存问题 随着电力系统用电服务、管理的逐步深化，对全网电能量的管理提出了迫切要求。其中由于配电网的复杂性及巨大的接入量，对于配电网遥抄系统的建设多年来一直处于探讨、试验阶段。全省遥抄系统建成后，所需全部电量的获取也需对现存系统整合才能完成，这些系统都是根据实际生产和管理的需要而提出来的。随着自动化技术的发展，有关生产厂家推出了各种与用户需求相适应的系统，这些系统已经和正在电力生产和管理中发挥巨大的作用。但是在同一个电力局(电力公司)，往往并存好几个由不同厂家生产的计算机系统。这些系统可能采用不同的计算机平台、不同的数据库技术、不同的通信规约和不同的信息表达界面(人机界面)支持工具，完成各自定义的功能，然而系统与系统之间不能很好地互连，硬件/软件资源不能共享，甚至信息共享也很难实现。不同的计算机平台和不同的软件支持平台可能需要几套班子的维护人员，特别是因为不能信息共享而造成数据维护上需要多次由不同人员进行的重复工作，加重了维护人员的负担，增加了信息不一致的可能性。而维护不及时又往往给系统的实际使用造成很大的影响。造成这种问题的原因是由于所有的这些系统都是按照自己的功能需求出发,从自己本系统需求的角度阐述电力系统中的对象，然后设计自己的应用系统。这就造成了大量信息不能共享，不同系统间不能互操作的局面。 设计目标 通过无线网络（GPRS/CDMA）实现全省配电网计量数据的自动采集，并通过整合现存系统其它电压等级电量数据，建成一个全省统一的电量数据平台。最终实现全省电量数据统一管理。 设计思想 为保证完成最终设计目标，系统采用如下设计思想： 应用无关性 　通过统一参数模型、数据模型，建成一个唯一的电量数据中心。此平台为电能量基础数据、合成数据的存储中心、交换中心，是一个电量的数据仓库。通过统一电量平台，实现电量数据管理的一劳永逸，后续系统的建设只需关注于具体电能量应用，不再需要关心电量数据结构及底层维护管理。 统一协议 近年来国际上电力行业IEC61970、IEC62056等相关标准已逐步建立并完善，被各主流厂商遵循、采用。通过采用国际标准协议，可以使系统具有最好的适应性及生命力。 电量数据平台按物理连接层面可划分为主站与主站、主站与主集中器（一级集中器）、主集中器（一级集中器）与分集中器（下级跨变台集中器）/电表几个层面。 通过IEC61970协议在主站与主站间建立统一电力系统对象模型的描述，统一表达方式。进而建立统一的系统之间的交换信息的接口规范，通过软总线技术的采用，使信息共享，系统互操作成为可能。 IEC62056协议作为其它层间设备的主要协议，以DL645协议作为补充。通过IEC62056协议的采用，彻底改变了原有硬件计量设备的数据描述方式和传输方式。数据量由数据描述变为对象描述，在协议层面保证了，今后不论集中器、电表中任何数据结构变动（增、删、改数据量、精度信息等），IEC62056传输协议不需调整。实现了数据结构与传输规约的解耦合。彻底解决了原有通讯协议一旦数据量、精度、字长等信息超出原有协议设计范围时，则不得不导致传输协议修改的弊病。同时数据的描述也由传统单纯的数值平面模式上升为同时具有特定属性、行为描述的立体模式。 实现集抄设备“热拔插” 要实现配电网电量的封闭管理，由于其管理设备众多。如何有效维护和管理，对于主站系统是一个巨大挑战，传统的主站下装配置方式，无法很好满足需要。 通过主站与主采集器间采用IEC62056通讯协议，可以实现网络连通情况下采集设备向主站系统的自动注册，主站系统只需审核即可接入此设备。利用集中器、主站间定义的对象模型，主站可实现集中器配置信息的自动获取，无需人工配置。利用此组网方式可实现与主站系统相连的主集中器的在线“热拔插”。主采集器与下级采集器或电表同时支持DL645规