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[摘要] 简述了托克托电厂重要电能计量配置情况,计费系统的组成和各部分的功能以及计费系统在托克托电厂的应用等方面的内容,并对计费系统在运行中需注意的问题作了简要说明。
[关键词] 电能量 计费 系统 关口
引言
内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司(以下简称托克托电厂)2001年安装了远方电量计费系统,该系统可以采集220kV、500kV各条出线、八台发电机、主变、高厂变、励磁变、以及四台启备变等44个计量点,共计56块电能表的数据。该系统由电能表、电能量远方终端、电厂子站软件组成。其中电能表为Z-U型表,电能量远方终端为EDAD2001型,电厂子站软件为MPTM2001系统。该系统不仅实现了电能数据自动采集、远传和处理,也为托克托电厂和华北电网的电量贸易自動化结算提供了技术支持。
1.计费系统概述
托克托电厂的远方电量计费系统(简称TMS)由电能计量关口点专用PT、CT、二次回路;Z-U型高准确度电能表;失压计时器JSY-1;主备数据采集处理器EDAD2001(C);电能数据管理系统EDMS2001组成。实现发电机、主变、启备变、高厂变及出线的电能计量工作。
2.计费系统结构图
图1 计费系统结构
3.计费系统组成
3.1 电能表
3.1.1型号
Landis & Gyr公司生产的电能表有多种型号,根据电厂实际情况,选用了ZMU202c.4c1r441r41z/1A、ZMU202c.4c1r441r41z/5A、ZFU205C1r441r41/1A(三相三线)三种类型的表,各字母代表的含义如下:
3.1.2基本特性:
(1)测量单元采用开关电容技术,抗干扰性能强,故障率低;
(2)可测量有功和无功电能的+A、+R、-A、-R四个变量;
(3)可就地显示电能表数据、状态信息、参数等;
(4)可通过脉冲或RS-485串行口输出与电能表处理器实现电能表数据采集;
(5)精度高:有功0.5级,无功1.0级,符合甚至超过IEC687精度标准;
(6)长寿命(≥20年)。
3.2失压计时器JSY-2B
3.2.1工作原理简介
JSY-2B失压计时器主要由单片微处理器(包括A/D转换器)、程序存储器、数据存储器、系统时钟、LCD液晶显示模块、电压及电流调理电路、红外信号传输接口、RS-485串行接口及电源等部分组成。装置的原理框图如下图所示:
由电压互感器PT和电流互感器CT来的电压、电流信号经取样、信号调理电路变成适合A/D转换的信号经A/D变换后,送入微处理器进行分析计算,并将计算出的电压、电流、功率等结果实时显示在液晶屏上。若某相电压回路失压,而对应的电流回路有电流,则启动失压计时功能进行失压计时,同时记录其发生的时间以及此时电压回路状态,并进行声光报警。当其电压值恢复正常后,停止失压计时,复位报警信号,并记录恢复时间及其电压回路状态。
3.2.2主要功能
(1)准确记录电能计量回路失压时间和对应的丢失电量
(2)准确记录失压故障状态及时间
(3)准确记录无流状态及时间
(4)通讯功能
(5)与电量计费系统配套使用
(6)相序错误监测和报警
(7)错接线指示
(8)报警方式
(9)显示功能
3.3 远方终端(EDAD2001电能数据综合采集器)
3.3.1数据采集
EDAD2001电能数据综合采集装置通过串行接口板,采集带有串行接口(如RS485、RS232、CS电流环等)的电能表数据。按积分周期冻结并采集电能表的各项数据。
通过通讯模块和调制解调器(内置或外置),可实现与主站的通讯。原始数据保存在存储器中,系统采用了双存储器数据备份技术支持多至12个光隔RS-485串行接口,每口可带32块表(可扩展到128块)。
3.3.2与主站通讯
(1)通讯方式:支持拨号、专线、网络等通讯方式。
(2)通讯速率:1200-56000bps(拨号方式)。
(3)自动对时功能:可通过主站或GPS方式与计费系统主站实现自动对时,时钟误差小于1秒。
(4)事件记录:能对通信故障、硬件设备故障及运行过程中的各种状态改变进行记录和传送。
3.3.3报警功能
(1)在线自动检测功能:对硬件的损坏、功能失效能够自动检测,并能发出告警信号、给出相关信息。
(2)故障报警:包括PT失压、系统超温等。
3.3.4转接箱配置
(1)转接箱的热插拔风扇模块为主机提供冗余散热,使得主机运行更稳定更安全。
(2)转接箱为开关量输入和继电器板提供了隔离电源,并可内置调制解调器和网络接口模块。
(3)转接箱后面板端子排包括:+5V、+12V、+24V的输入和输出,电话线的输入。+5V、+12V、+24V的输出可以为开关量信号、继电器接口板、外置MODEM的提供电源,+5V的输入可为网络接口模块提供电源,+12V的输入为内置MODEM提供电源。
(4)MODEM1、MODEM2、MODEM3为采集器主机与内置MODEM的连接端口,用作采集器主机与上位机的通讯,电话线输入端子:线路1、线路2、线路3与MODEM接口一一对应。
3.4电能数据管理系统EDMS2001
3.4.1基本特性
(1)系统运行于Windows操作系统平台,硬件配置灵活方便,既可组成双服务器、双前置机等复杂的网络结构,也可由单台PC机实现计费系统所有功能。
(2)系统有足够的数据处理能力,能对2000个电量采集点进行处理;
(3)能够通过拨号通信方式与电能数据采集器通讯,采集电能数据;
(4)完善的数据库结构设计,包括原始电量数据、用户信息数据、计费信息数据、通信参数数据、计量装置数据;
(5)具有分时、分线电量统计功能;
(6)用户通过浏览器可以查询、打印各种原始电量、统计数据、参数数据及各种分析结果。界面如图4所示。
4.计费系统在托克托电厂的应用
4.1 托克托电厂计费系统采集器共有3台,分别安装在500kV#1网控楼远方电量计费屏,负责全厂八台机组发电量、主变、高厂变、励磁变,四条出线电能计量采集任务。
4.2 计费系统电能表共有56块,分布在各台机组及500kV #1、#2网控楼远方电量计费屏。
4.3 计费系统服务器安装在办公楼一楼计费试验室中,负责所有电量数据采集、统计与分析。
4.4 采集方式:
采集器每5分钟与电能表通讯一次,将电能表的表底值采集到采集器上存储,而计费系统服务器每隔半小时与3台采集器分别通讯,将电能表数据采集到服务器的数据库,通过后台软件进行数据处理。
5.计费系统运行中应注意的问题
5.1 运行人员和设备专责人应定期对电能表、电量采集器、计费服务器进行巡视,发现有报警等问题要及时处理,以免丢失电量。
5.2 设备专责人对电量采集器、计费服务器的数据至少每个月备份一次,防止发生突发事件后数据丢失;备份数据所用的移动硬盘、U盘等设备每次使用前要用正规的杀毒软件进行杀毒,以免使计费服务器染上病毒,造成计费系统瘫痪。
5.3 计费服务器要设置安全的密码,且密码不能外泄给无关人员,防止无关人员登陆后对电量进行修改,造成计量出现差错。
6.结束语
按照中国大唐集团公司对耗差分析技术标准和全能值班、点检定修绩效管理系统的要求,目前托克托电厂正在对远方电量计费系统进行改造,将机组各辅机电量接入SIS系统,耗差系统从SIS里面提取相关数据,实时性达分钟级。改造后的电能数据管理分析软件可自动完成电量采集、传输、存储、统计、分析功能。
参考文献:
[1] JJG 596-1999《电子式电能表》[S].
[2] DL/T645-1997《多功能电能表通讯规约》[S].
[3] DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》[S].
[4] DL/T 719《电力系统电能累计量传输配套标准》[S].
[5] 郑诚.电量电费管理系统的设计与实现.安徽大学学报(自然科学版)[J],1997.
作者简介:
杜玉蕾(1976— )女,工程师,现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部继电保护室技术员。
王倩倩(1987— )女,现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部继电保护室专责工。
王家超(1985— )男,助理工程师,现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部继电保护室专责工。
[关键词] 电能量 计费 系统 关口
引言
内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司(以下简称托克托电厂)2001年安装了远方电量计费系统,该系统可以采集220kV、500kV各条出线、八台发电机、主变、高厂变、励磁变、以及四台启备变等44个计量点,共计56块电能表的数据。该系统由电能表、电能量远方终端、电厂子站软件组成。其中电能表为Z-U型表,电能量远方终端为EDAD2001型,电厂子站软件为MPTM2001系统。该系统不仅实现了电能数据自动采集、远传和处理,也为托克托电厂和华北电网的电量贸易自動化结算提供了技术支持。
1.计费系统概述
托克托电厂的远方电量计费系统(简称TMS)由电能计量关口点专用PT、CT、二次回路;Z-U型高准确度电能表;失压计时器JSY-1;主备数据采集处理器EDAD2001(C);电能数据管理系统EDMS2001组成。实现发电机、主变、启备变、高厂变及出线的电能计量工作。
2.计费系统结构图
图1 计费系统结构
3.计费系统组成
3.1 电能表
3.1.1型号
Landis & Gyr公司生产的电能表有多种型号,根据电厂实际情况,选用了ZMU202c.4c1r441r41z/1A、ZMU202c.4c1r441r41z/5A、ZFU205C1r441r41/1A(三相三线)三种类型的表,各字母代表的含义如下:
3.1.2基本特性:
(1)测量单元采用开关电容技术,抗干扰性能强,故障率低;
(2)可测量有功和无功电能的+A、+R、-A、-R四个变量;
(3)可就地显示电能表数据、状态信息、参数等;
(4)可通过脉冲或RS-485串行口输出与电能表处理器实现电能表数据采集;
(5)精度高:有功0.5级,无功1.0级,符合甚至超过IEC687精度标准;
(6)长寿命(≥20年)。
3.2失压计时器JSY-2B
3.2.1工作原理简介
JSY-2B失压计时器主要由单片微处理器(包括A/D转换器)、程序存储器、数据存储器、系统时钟、LCD液晶显示模块、电压及电流调理电路、红外信号传输接口、RS-485串行接口及电源等部分组成。装置的原理框图如下图所示:
由电压互感器PT和电流互感器CT来的电压、电流信号经取样、信号调理电路变成适合A/D转换的信号经A/D变换后,送入微处理器进行分析计算,并将计算出的电压、电流、功率等结果实时显示在液晶屏上。若某相电压回路失压,而对应的电流回路有电流,则启动失压计时功能进行失压计时,同时记录其发生的时间以及此时电压回路状态,并进行声光报警。当其电压值恢复正常后,停止失压计时,复位报警信号,并记录恢复时间及其电压回路状态。
3.2.2主要功能
(1)准确记录电能计量回路失压时间和对应的丢失电量
(2)准确记录失压故障状态及时间
(3)准确记录无流状态及时间
(4)通讯功能
(5)与电量计费系统配套使用
(6)相序错误监测和报警
(7)错接线指示
(8)报警方式
(9)显示功能
3.3 远方终端(EDAD2001电能数据综合采集器)
3.3.1数据采集
EDAD2001电能数据综合采集装置通过串行接口板,采集带有串行接口(如RS485、RS232、CS电流环等)的电能表数据。按积分周期冻结并采集电能表的各项数据。
通过通讯模块和调制解调器(内置或外置),可实现与主站的通讯。原始数据保存在存储器中,系统采用了双存储器数据备份技术支持多至12个光隔RS-485串行接口,每口可带32块表(可扩展到128块)。
3.3.2与主站通讯
(1)通讯方式:支持拨号、专线、网络等通讯方式。
(2)通讯速率:1200-56000bps(拨号方式)。
(3)自动对时功能:可通过主站或GPS方式与计费系统主站实现自动对时,时钟误差小于1秒。
(4)事件记录:能对通信故障、硬件设备故障及运行过程中的各种状态改变进行记录和传送。
3.3.3报警功能
(1)在线自动检测功能:对硬件的损坏、功能失效能够自动检测,并能发出告警信号、给出相关信息。
(2)故障报警:包括PT失压、系统超温等。
3.3.4转接箱配置
(1)转接箱的热插拔风扇模块为主机提供冗余散热,使得主机运行更稳定更安全。
(2)转接箱为开关量输入和继电器板提供了隔离电源,并可内置调制解调器和网络接口模块。
(3)转接箱后面板端子排包括:+5V、+12V、+24V的输入和输出,电话线的输入。+5V、+12V、+24V的输出可以为开关量信号、继电器接口板、外置MODEM的提供电源,+5V的输入可为网络接口模块提供电源,+12V的输入为内置MODEM提供电源。
(4)MODEM1、MODEM2、MODEM3为采集器主机与内置MODEM的连接端口,用作采集器主机与上位机的通讯,电话线输入端子:线路1、线路2、线路3与MODEM接口一一对应。
3.4电能数据管理系统EDMS2001
3.4.1基本特性
(1)系统运行于Windows操作系统平台,硬件配置灵活方便,既可组成双服务器、双前置机等复杂的网络结构,也可由单台PC机实现计费系统所有功能。
(2)系统有足够的数据处理能力,能对2000个电量采集点进行处理;
(3)能够通过拨号通信方式与电能数据采集器通讯,采集电能数据;
(4)完善的数据库结构设计,包括原始电量数据、用户信息数据、计费信息数据、通信参数数据、计量装置数据;
(5)具有分时、分线电量统计功能;
(6)用户通过浏览器可以查询、打印各种原始电量、统计数据、参数数据及各种分析结果。界面如图4所示。
4.计费系统在托克托电厂的应用
4.1 托克托电厂计费系统采集器共有3台,分别安装在500kV#1网控楼远方电量计费屏,负责全厂八台机组发电量、主变、高厂变、励磁变,四条出线电能计量采集任务。
4.2 计费系统电能表共有56块,分布在各台机组及500kV #1、#2网控楼远方电量计费屏。
4.3 计费系统服务器安装在办公楼一楼计费试验室中,负责所有电量数据采集、统计与分析。
4.4 采集方式:
采集器每5分钟与电能表通讯一次,将电能表的表底值采集到采集器上存储,而计费系统服务器每隔半小时与3台采集器分别通讯,将电能表数据采集到服务器的数据库,通过后台软件进行数据处理。
5.计费系统运行中应注意的问题
5.1 运行人员和设备专责人应定期对电能表、电量采集器、计费服务器进行巡视,发现有报警等问题要及时处理,以免丢失电量。
5.2 设备专责人对电量采集器、计费服务器的数据至少每个月备份一次,防止发生突发事件后数据丢失;备份数据所用的移动硬盘、U盘等设备每次使用前要用正规的杀毒软件进行杀毒,以免使计费服务器染上病毒,造成计费系统瘫痪。
5.3 计费服务器要设置安全的密码,且密码不能外泄给无关人员,防止无关人员登陆后对电量进行修改,造成计量出现差错。
6.结束语
按照中国大唐集团公司对耗差分析技术标准和全能值班、点检定修绩效管理系统的要求,目前托克托电厂正在对远方电量计费系统进行改造,将机组各辅机电量接入SIS系统,耗差系统从SIS里面提取相关数据,实时性达分钟级。改造后的电能数据管理分析软件可自动完成电量采集、传输、存储、统计、分析功能。
参考文献:
[1] JJG 596-1999《电子式电能表》[S].
[2] DL/T645-1997《多功能电能表通讯规约》[S].
[3] DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》[S].
[4] DL/T 719《电力系统电能累计量传输配套标准》[S].
[5] 郑诚.电量电费管理系统的设计与实现.安徽大学学报(自然科学版)[J],1997.
作者简介:
杜玉蕾(1976— )女,工程师,现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部继电保护室技术员。
王倩倩(1987— )女,现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部继电保护室专责工。
王家超(1985— )男,助理工程师,现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部继电保护室专责工。