电能计量自动化系统运行工况监控管理技术的研究及应用

吴晓强

（广州供电局有限公司，广东 广州 510730）

电能计量自动化系统运行工况监控管理技术的研究及应用

吴晓强

（广州供电局有限公司，广东 广州 510730）

电能计量自动化系统是一个集多种功能为一身的电能计量应用平台，在实际的电力供应中有着极其重要的作用。然而目前由于对电能计量自动化系统的主站系统以及其终端的异常监控技术的欠缺，致使电能计量数据采集时常会发生数据不完整的现象，难以达到业务要求，因此需要加强电能计量自动化系统运行状况方面的监控。基于此，本文首先介绍了电能计量自动化系统的现状，进而对电能计量自动化系统的构成、监控平台以及监控功能的有效实现进行详细地探讨分析。

电能计量；自动化系统；工况监控

随着国家电力企业的发展，在城市电网转型以及农村电网的改造工作中都取得较大的发展，同时也积极地对电能计量自动化系统技术进行了推广，随着电网的整体自动化发展，电能计量自动化系统不但是电力企业的售点监视工具，同时也是电力营销部门计费的主要依据。因此探究电能计量自动化系统运行工况监控管理技术的研究及应用具有重要的意义，以下是具体内容。

一、电能计量自动化系统现状

随着国家经济的发展，企业和居民对于电力的需求日益增大，促进了整个电力企业的发展，电能计量自动化系统呈现出单表数据量持续增加、单位时间入库数据量增加以及数据库需保存数据不断增大的现状，这些都在很大程度上增加了电能计量自动化系统的工作量。

电能计量自动化系统的电能数据监控、采集和分析以及计量的管理工作对主站系统和数据采集的终端稳定性都有着很高的要求，如果稳定性难以保障会致使整个电能计量自动化系统功能难以开展，然而目前电能计量自动化系统缺少有效的故障监控方式以及性能分析和数据统计的方式，进而难以保障电能计量自动化系统工作的正常运行，亟须得到有效的改善。

二、电能计量自动化系统构成分析

从组成而言，电能计量自动化系统可分为电能采集终端、电能表、自动化主站以及采集通道4个组成部分，从功能而言可以分为以下几个组成部分：

（一）用电较大客户管理系统

用电较大客户的管理系统主要是对用电大户使用的电荷进行管理，对其终端的电量数据进行采集，同时对电负荷进行控制。该系统不但可以实现负载的监控、监视和测量，同时还可以实现远程抄表的作业。

（二）变电站遥测计量系统

由于目前变电站使用的电表数量众多，而且生产厂家不一，致使标准规格也不一，要实现这些电表的数据采集，需要使用一种同时兼容多个通道、多种电表和电量的采集终端，而这便是变电站遥测计量系统。在变电站遥测计量系统采集终端中主要使用音频通道实现与电能计量自动化系统的通信。

（三）配变检测管理系统

配变监测管理系统主要用于公用变压器的线损计算和分析，在其精度方面没有用电较大客户管理系统的精度高，但其优势在于可通过无线通道实现对公用变压器的电能质量、负荷和停电信息的远程监控。

（四）居民集中抄表系统

居民集中抄表系统是一个采集器和电能采集终端相配合使用的系统。在城市或乡镇等用较为集中的区域采用485线实现电能数据的采集；而在农村等用户较为分散的区域采用混载方式或者电力线载波的方式实现电能数据的采集。该系统同时还具备远程电表控制器的继电器功能，能够做到对居民用户进行相应的远程拉合闸操作。

（五）数据采集终端

数据采集终端是电能计量自动化系统中极其重要的组成部分，其主要包括公共变压器、用电大客户、居民集中抄表和变电站的数据终端，对电能表有着电流、电压、异常报告、负荷以及实时运作工况等数据采集和检测的作用。

（六）通信信道

通信信道是电能计量自动化系统主站和数据采集终端进行通信的主要物理载体。现阶段电能计量自动化系统支持多种多样的通信方式，主要包括：四线专线模式、拨号模式、以太网或光纤模式、TCP/IP模式以及GPRS/CDMA等模式，同时也支持通信互为主被的方式。

三、电能计量自动化系统运行工况监控管理平台设计分析

（一）功能需求

电能计量自动化系统运行工况监控管理平台首先需要具备实时声音报警和告警信息短信通知的功能，能够为电能计量自动化系统的运作情况以及数据分析提供强有力的分析，进而实现护卫人员对于问题发现和处理所需时间的缩短；另一方面电能计量自动化系统运行工况监控管理平台还需要对电能计量自动化系统进行一体化的监控，成为维护人员的高效监控工具。平台同时也应该支持对系统瓶颈、服务终端和系统性能退化的问题的监控发现，进而保障电能计量自动化系统的稳定运行。

（二）功能设计

电能计量自动化系统运行工况监控平台是保障电能计量自动化系统正常运行的基本组件，在配置时应当配置在整个系统的关键节点上，同时在功能设计上也应切实考虑系统的真正所需，结合实际，为电能计量自动化系统提供一体化的监控，保障维护人员的监控能力，进而保障系统的稳定。在对平台进行相应的功能设计时需要充分地将以下几种功能考虑其中。首先是中间件系统的监控功能，主要提供对整个中间件系统的日志监控、线程池监控、内存监控、用户请求监控、数据库连接监控以及告警监控；其次是对操作系统的监控功能，需要提供windows、aix、linux监控，以及整个操作系统的内存、磁盘、进程、网络、页面调度、系统负载、缺页故障统计、顶级进程排序的监控以及日志监控和时间监控；再其次需要对数据库也进行有效地监控，主要包括数据库的拓扑管理和日志的监控、归档监控、告警监控、缓存监控、自动存储管理监控、锁监控、内存监控、数据库实例监控、表空间监控、RAC监控、Undo监控和Session监控等；再者还需要对电能计量自动化系统的前置机以及数据采集程序进行监控，包括前置机的告警监控、程序日志监控、接入段数量监控、队列监控以及系统的占用内存空间；以及电能计量自动化系统的网络通道监控，摆阔网络通道的队列监控、日志监控、队列管理器监控、错误日志监控以及队列的性能监控等；最后需要对电能计量自动化系统进行监控，实现对电能计量自动化系统后台应用的资源状态、进程状态以及告警信息和日志等信息进行控制和监控，同时实现对用户请求的接收和响应，查看整个后台应用的进程执行情况，实现进程的启止。

四、电能计量自动化系统运行工况监控管理功能实现分析

电能计量自动化系统运行工况监控管理功能的有效实现，分为系统终端数据采集监控、采集数据分析处理和系统资源监视3个部分。以下是3个部分功能实现的具体方式。

（一）系统终端数据采集监控

对于电能计量自动化系统的终端数据采集以磁盘文件缓冲、内存缓冲和二级缓存的方式实现。主要对系统的需量、电能量、时间、瞬时量以及冻结数据等数据进行采集和保存的监控，当监控到数据指标存在异常时，监控平台会自动对护卫人员进行短信通知，实现故障的及时发现和有效处理。

（二）数据分析处理

监控平台对终端采集数据的分析和处理主要是将其生成电负荷的曲线图，实现对电网负荷情况以及负荷预测的分析。另外也对现场的告警数据进行分类的统计分析，实现对电能计量自动化系统计量设备的运行工况进行远程巡查。

（三）资源监视和服务调度

对电能计量自动化系统的资源监测和服务调度主要包括对系统的CPU负载率、内存使用情况、以及磁盘空间等相关的信息进行监控。进而实现对电能计量自动化系统的运行状况进行合理调节，保护关键的进程，结束多余的进程，在资源出现任何异常时，启动相应的守护程序，保障整个电能计量自动化系统的稳定运行。

结语

综上所述，电能计量自动化系统的运行工况监控管理平台可以有效地解决目前在电能计量自动化系统运行中出现的种种问题，有助于电力事业的发展。通过调查分析可知电能计量自动化系统主要由用电较大客户管理系统、变电站遥测计量系统、配变检测管理系统、居民集中抄表系统、数据采集终端和通信信道组成，在运作中容易出现各种故障，需要对其进行相应地工况监控，而本文也从电能计量自动化系统的运行工况监控管理平台的功能需求和功能实现两方面对其进行了分析，旨在日后电能计量自动化系统的运行工况监控管理平台的设计能够更加符合电能计量自动化系统的实际需要，保障电力供应的稳定、安全运行。

[1]王勇，杨劲锋，申妍华，等.大型供电企业电能计量自动化系统设计与应用[J].电测与仪表，2011，48（11）：63-66，71.

[2]刘飞轮.供电企业电力营销中的电能计量自动化系统应用分析[J].硅谷，2013，12（20）：95-95，91.

[3]黄鸿茂.探析电力营销中电能计量自动化系统的应用成效[J].企业技术开发（下半月），2014，20（11）：37-38.

[4]黄昌俊.电能计量自动化系统在电力营销中的应用成效[J].中小企业管理与科技，2011，13（27）：287-287.

[5]陈海峰，竺军，李伟华，等.电能计量自动化系统在电力营销中的应用成效[J].电力需求侧管理，2011，13（1）：68-70.

[6]石红山.用电检查工作中电能计量自动化系统的运用研究[J].通信世界，2014，12（8）：96-96，97.

TM76

A