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摘 要：本文主要针对电能计费系统中数据采集系统问题，主要研究数据采集系统出现故障的原因，阐述应该采取怎样的措施解决这些问题，最后得出数据采集系统出现故障的主要原因是因为其采集存储机制的不完善，所以需要应用其他采集存储机制，并完善通信规约来解决。
关键词：电能计费系统 数据采集 性能分析 解决措施
中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（b）-0151-02
1 电能计费系统
随着人民对用电需求的与日俱增，电能计量和计费越来越受到多方面的关注，各个电网开始也在几年前建立了电能计费系统。电能计费系统包括数据采集系统和数据应用系统，前者主要是对电能数据的采集和存储。电能计费系统原本的功能是保证电量的采集、处理、传送以及存储，并自动生成主要的报表。在数据采集系统中，通过采集装置，将电表传送过来的数据转化为电能表表底值，然后传送给主站，并且在该系统中有自动重发的功能，也就是在电源中断的时候也能保证电能数据的完整性。在电能计费系统不断被应用的同时，该系统也出现了诸多的故障，像传输信道故障、电力设备故障等问题严重影响着计费系统的正常运行，而且这些故障大部分都出现在电能数据采集系统中，在研究中发现，出现故障的原因主要和数据采集系统的采集存储机制不完善有关。
2 数据采集系统
电能计费系统中的数据采集系统有两个网组，分别是本地通信和远程通信，数据采集的对象包括正反向总电能量、分时电能量以及冻结电能值、负荷曲线等。这几年对数据采集系统进行了全面的優化改造，比起原来的计量方法，现在的数据采集系统在数据收集方面更加准确，而且也开始实现自动化采集和存储。但是数据采集系统的设计人员往往会过多地考虑系统的功能，比如自动化功能，而忽略了系统本身应该有的稳定性和可靠性，使得数据采集系统在运行时经常会因为采集和存储机制的问题而出现故障，因此，在实际的应用中，数据采集系统也经常会出现误差，影响着电能计量的准确性。
3 数据采集性能分析
在实际的应用中，对电能计费进行数据采集的方式各不相同，数据采集终端所使用的模式不同直接影响到数据采集和存储的应用，目前数据采集模式主要有以下三种，在分析不同模式的同时，分析数据采集的性能。
3.1 0∶00底码值加负荷曲线数据
这种模式主要是让终端参与电能的计量，在实际的应用中，可以保证数据的完整性，受到外界的干扰比较小，在电源断电或者传输信道出现故障的时候也不会中断数据的采集。而且这种方式使用的是与电能表一样的时标，所以在数据值方面和电能表相同，不会出现因为数据值不一致而出现争议。但是这种模式被应用到远程通信时，远方的各个终端在采集数据的时候可能会存在进度不一致的情况，主站在处理这些数据的时候就会比较吃力。另外，由于计算中存在的误差，比如底码值和负荷曲线在存储、进位等方面存在不一致，所以使得计算出来的结果可能窗口的显示值不同，也可能造成23∶50分的数据要比次日的0∶00底码要大。
3.2 每五分钟采集电能表底码
这种方式一般被应用到远程通信中，通过远方的终端进行数据的采集。在实际应用中，在这种模式下，各个终端和电能表之间通信帧的长度相同，所以不存在通信干扰的问题。而且各个终端在采集电能表数据的进度是相同的，使得总站在处理和存储数据的时候比较方便。不过和上一种方式相反的是，这种方式容易出现误差或者数据的不完整，因为在这种方式中数据会受到断电、信道故障的影响。另外，这种方式下电能数据使用的是终端时标，也就是所采集的数据可能会和历史电能数据不同，从而引起交易双方的争议。
3.3 分时段电能计量
分时段电能计量主要有两种方式，第一种是通过终端直接上传计算采集的分时电能数据，能够比较真实地反映电能表数据，但是如果要调整费率时段的话就需要人力来完成，所以比较得不方便。另外一种是主站按照已经设置好的时段对各个终端上传的五分钟电能量数据进行统计计算，然后划分时段数据，在调整费率的时候比较方便有效，但是如果电能表时间和系统时间不同的话，会导致最后采集的分时数据和电能表的历史数据不一致。
4 电能数据采集系统问题的解决措施
4.1 解决接口问题
在计量数据采集系统中，在按照设置好的流程采集完数据以后会把这些数据存储在数据库中，然后相应的核算软件也会按照所设置的数据结构定期定时地从数据库中提取数据，再保存到生产数据库中，为使用人员的使用做准备。在这个过程中会出现软件接口的问题，影响到数据计算，也影响着整个系统的稳定性，所以需要在保证系统性能不变的情况下，对系统中的各个子系统进行调整，使得子系统相互融合，实现共享，从而解决软件接口的问题。
4.2 完善通信规约
电能计量数据采集系统中，数据采集的流程通常是电能表数据到采集器，然后再从采集器到主站进行处理和存储（见图1）。在这个传输过程中必须要按照相关的通信规约来进行，目前很多电力企业采用的是IEC102通信规约。相比于之前的通信规约，这种规约可以保证在停电或者出现其他故障的情况下依然能进行数据的采集，整个系统的稳定性和可靠性就提高了。所以，在数据采集系统设计的时候需要结合此项通信规约，再根据自动化的原则，对系统进行改造优化。
4.3 完善采集和存储机制
根据上述通信规约的完善，在设计并优化采集系统的时候，需要结合通信规约，综合考虑需求、远方终端以及电力技术等条件，然后对采集和存储的机制进行完善。比如在电能表底码和负荷曲线结合的模式中，利用远方终端直接读取负荷曲线上的数值，然后传送给主站，通过后台计算得出最后的电能数据。比如在采集计算分时电能的时候，利用带时标的电能表。这些采集和存储的方式都可以减少计算过程中的误差，而且使得采集的数据和电能表的历史数据不会出现太大的出入。
5 结语
综上所述，对电能计量计费系统进行研究十分重要，尤其是对其中的电能数据采集系统进行分析，发现各个模式存在的优点和缺点，然后采取相应的措施解决其中的问题。在采取优化措施的时候，可以從软件接口问题解决、通信规约完善并应用以及采集和存储机制完善等方面进行考虑。另外，还需要考虑数据采集系统和后期核算系统的兼容问题，避免影响后期的应用。
参考文献
[1] 张轶芳.浅谈电能计量计费系统的应用[J].科技资讯，2013（29）：113-114.
[2] 凌晨.电能计量信息采集与自动计费系统的研究[J].企业技术开发，2013（4）：71-73.
[3] 陈富周.浅谈供电企业电能计量自动化系统的建设[J].机电信息，2012（9）：164-165.
关键词：电能计费系统 数据采集 性能分析 解决措施
中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（b）-0151-02
1 电能计费系统
随着人民对用电需求的与日俱增，电能计量和计费越来越受到多方面的关注，各个电网开始也在几年前建立了电能计费系统。电能计费系统包括数据采集系统和数据应用系统，前者主要是对电能数据的采集和存储。电能计费系统原本的功能是保证电量的采集、处理、传送以及存储，并自动生成主要的报表。在数据采集系统中，通过采集装置，将电表传送过来的数据转化为电能表表底值，然后传送给主站，并且在该系统中有自动重发的功能，也就是在电源中断的时候也能保证电能数据的完整性。在电能计费系统不断被应用的同时，该系统也出现了诸多的故障，像传输信道故障、电力设备故障等问题严重影响着计费系统的正常运行，而且这些故障大部分都出现在电能数据采集系统中，在研究中发现，出现故障的原因主要和数据采集系统的采集存储机制不完善有关。
2 数据采集系统
电能计费系统中的数据采集系统有两个网组，分别是本地通信和远程通信，数据采集的对象包括正反向总电能量、分时电能量以及冻结电能值、负荷曲线等。这几年对数据采集系统进行了全面的優化改造，比起原来的计量方法，现在的数据采集系统在数据收集方面更加准确，而且也开始实现自动化采集和存储。但是数据采集系统的设计人员往往会过多地考虑系统的功能，比如自动化功能，而忽略了系统本身应该有的稳定性和可靠性，使得数据采集系统在运行时经常会因为采集和存储机制的问题而出现故障，因此，在实际的应用中，数据采集系统也经常会出现误差，影响着电能计量的准确性。
3 数据采集性能分析
在实际的应用中，对电能计费进行数据采集的方式各不相同，数据采集终端所使用的模式不同直接影响到数据采集和存储的应用，目前数据采集模式主要有以下三种，在分析不同模式的同时，分析数据采集的性能。
3.1 0∶00底码值加负荷曲线数据
这种模式主要是让终端参与电能的计量，在实际的应用中，可以保证数据的完整性，受到外界的干扰比较小，在电源断电或者传输信道出现故障的时候也不会中断数据的采集。而且这种方式使用的是与电能表一样的时标，所以在数据值方面和电能表相同，不会出现因为数据值不一致而出现争议。但是这种模式被应用到远程通信时，远方的各个终端在采集数据的时候可能会存在进度不一致的情况，主站在处理这些数据的时候就会比较吃力。另外，由于计算中存在的误差，比如底码值和负荷曲线在存储、进位等方面存在不一致，所以使得计算出来的结果可能窗口的显示值不同，也可能造成23∶50分的数据要比次日的0∶00底码要大。
3.2 每五分钟采集电能表底码
这种方式一般被应用到远程通信中，通过远方的终端进行数据的采集。在实际应用中，在这种模式下，各个终端和电能表之间通信帧的长度相同，所以不存在通信干扰的问题。而且各个终端在采集电能表数据的进度是相同的，使得总站在处理和存储数据的时候比较方便。不过和上一种方式相反的是，这种方式容易出现误差或者数据的不完整，因为在这种方式中数据会受到断电、信道故障的影响。另外，这种方式下电能数据使用的是终端时标，也就是所采集的数据可能会和历史电能数据不同，从而引起交易双方的争议。
3.3 分时段电能计量
分时段电能计量主要有两种方式，第一种是通过终端直接上传计算采集的分时电能数据，能够比较真实地反映电能表数据，但是如果要调整费率时段的话就需要人力来完成，所以比较得不方便。另外一种是主站按照已经设置好的时段对各个终端上传的五分钟电能量数据进行统计计算，然后划分时段数据，在调整费率的时候比较方便有效，但是如果电能表时间和系统时间不同的话，会导致最后采集的分时数据和电能表的历史数据不一致。
4 电能数据采集系统问题的解决措施
4.1 解决接口问题
在计量数据采集系统中，在按照设置好的流程采集完数据以后会把这些数据存储在数据库中，然后相应的核算软件也会按照所设置的数据结构定期定时地从数据库中提取数据，再保存到生产数据库中，为使用人员的使用做准备。在这个过程中会出现软件接口的问题，影响到数据计算，也影响着整个系统的稳定性，所以需要在保证系统性能不变的情况下，对系统中的各个子系统进行调整，使得子系统相互融合，实现共享，从而解决软件接口的问题。
4.2 完善通信规约
电能计量数据采集系统中，数据采集的流程通常是电能表数据到采集器，然后再从采集器到主站进行处理和存储（见图1）。在这个传输过程中必须要按照相关的通信规约来进行，目前很多电力企业采用的是IEC102通信规约。相比于之前的通信规约，这种规约可以保证在停电或者出现其他故障的情况下依然能进行数据的采集，整个系统的稳定性和可靠性就提高了。所以，在数据采集系统设计的时候需要结合此项通信规约，再根据自动化的原则，对系统进行改造优化。
4.3 完善采集和存储机制
根据上述通信规约的完善，在设计并优化采集系统的时候，需要结合通信规约，综合考虑需求、远方终端以及电力技术等条件，然后对采集和存储的机制进行完善。比如在电能表底码和负荷曲线结合的模式中，利用远方终端直接读取负荷曲线上的数值，然后传送给主站，通过后台计算得出最后的电能数据。比如在采集计算分时电能的时候，利用带时标的电能表。这些采集和存储的方式都可以减少计算过程中的误差，而且使得采集的数据和电能表的历史数据不会出现太大的出入。
5 结语
综上所述，对电能计量计费系统进行研究十分重要，尤其是对其中的电能数据采集系统进行分析，发现各个模式存在的优点和缺点，然后采取相应的措施解决其中的问题。在采取优化措施的时候，可以從软件接口问题解决、通信规约完善并应用以及采集和存储机制完善等方面进行考虑。另外，还需要考虑数据采集系统和后期核算系统的兼容问题，避免影响后期的应用。
参考文献
[1] 张轶芳.浅谈电能计量计费系统的应用[J].科技资讯，2013（29）：113-114.
[2] 凌晨.电能计量信息采集与自动计费系统的研究[J].企业技术开发，2013（4）：71-73.
[3] 陈富周.浅谈供电企业电能计量自动化系统的建设[J].机电信息，2012（9）：164-165.