高压计量装置的自动化应用问题研究

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摘 要：高压计量装置在实践应用上较为适合于中小型变压器用户，其能够准确地完成高压电能的计量，并很有效地防止各种窃电行为。目前，供电企业已经在节能服务中为了适应电力市场的需求，采用了计量自动化系统。本文阐述了建立高压电能计量自动化系统的必要性，针对高压计量装置的自动化应用问题进行研究。

关键词：高压计量装置；自动化；功率因数

中图分类号：R363 文献标识码：A

随着社会经济的发展，供电企业出现了电能供应和需求不平衡的状况。人们生活水平的逐年提高，使各种用电设备的使用率与日递增，同时对于供电企业的服务质量也提出了高要求。供电企业在承担着巨大的压力和责任的同时，更重要的是采取积极意识，实现技术创新和服务创新，以提高供电企业在电力市场中的竞争力，并获得更高的经济效益。在电力系统中，电力计量工作是一项重要的环节。所采用的电力计量装置的性能是否可靠，直接关乎到供电企业的经济效益。要实现电力计量的现代化，就要首先提高设备上的自动化程度。高压计量装置的自动化应用，能够促进电力企业经营管理更为规范化、科学化，那么高压计量自动化系统，作为电能计量中的主要工具，它在电力系统中起到了核心作用。

一、建立高压电能计量自动化系统的必要性

在市场经济中，供电企业以电能作为产品，参与到市场的竞争中来。供电企业的营销是为电力企业带来经济效益的基本工作。做好电费的结算，就需要使用电能表对于用户的用电量进行计量。传统的计量方式就是人工抄表，这种人工作业的方式提高了工作成本，而且会出现极高的错误率。随着电力市场呈现出多元化的态势，在电力计量管理上，也需要规范化管理。高压电力计量装置自动化系统的建立是应电力市场的需求应运而生的，其主要目的是要降低供电企业的成本，避免由于人工抄表等等各种因素的影响而在电力营销服务上出现问题。不但提高了电力计量的工作效率，而且促进了企业的经济效益不断提高。

目前在一些地区的供电企业已经将高压计量自动化系统建立起来，使用计量自动化系统，能够更好地满足电能市场调查需要。从高压计量自动化系统的设计上来看，系统的组建更为容易，而且服务更为快捷而准确，对于供电企业的未来发展具有战略性的意义。

在供电企业的电力营销中，做好电费的结算工作，就需要依赖于自动化高压电能计量装置自动化系统的不断完善，其作用不仅仅是实现电能计量的远程采集，而是要使工作更为程序化、系统化。从电费的结算形式上来看，以居民用表和企业用表为主，还有变电站抄表和区域表抄表四种。基于这几种类型的抄表特点各异，那么在操作上也会有所不同。建立高压电能计量装置的自动化系统，可以通过分级分布管理，将各种类型的抄表任务高质量完成。

高压电能计量装置自动化系统，主要是将计量信息从计量自动化的主站系统传输给计量自动化终端，计量信息通过通信信道进行快捷而有效地传输。整个的传输工作都是由控制中心统一指挥调控。这其中的高压电能计量装置主站系统，负责对于各种计量信息的采集，并将这些信息传输给相应的计量自动化终端。高压计量装置的自动化终端，属于是综合型的设备，其是将计量点的电能信息收集过来，以数据的方式传输出去，将高压电能计量装置的主站系统所发出的命令转达下去。高压电能计量装置通信信道，主要的作用就是传输信息和数据，其属于高压电能计量装置主站系统与终端之间的媒介。

将高压电能计量装置自动化系统按照用电用户的等级进行分类，可以将系统分为能量遥感系统，主要承担远程测量和控制的作用；负荷管理，用于调整用电负荷；配电变压器检测系统，执行系统的检测；集中抄表。

二、高压电能计量装置自动化系统的设计

高压电能计量装置自动化系统，是将电能计量技术与目前广泛使用的计算机网络技术、现代化数字通信技术相结合，实现电力营销。系统的主要功能就是对于发电侧、供电侧、配电侧以及收电侧的信息数据进行采集，并对于这些信息进行自动化数据管理。其技术涵盖面广，可以对于电网的运行进行全面化管理，并提供数据支持。

（一）高压电能计量装置自动化系统总体架构

高压电能计量装置自动化系统主要负责对于用户电量的信息采集，并且在线监控，为供电企业对于电能计量管理及时而准确地提供有效数据。整个系统被分为各个层次，从设备的采集层、通信信道层到数据处理层以及业务应用层，都执行着各自的任务，每一个环节都是不可获取的。

1 设备采集层

设备采集层是高压电能计量装置自动化系统中的最底层，其主要负责原始数据的采集。

2 通信信道层

通信信道层是将采集设备与主站之间连接的中间环节，无论是有线的通信信道还是无线的通信信道，各种采集设备的接入都是在这个信道层上实现的。

3 前置采集层

前置采集层主要负责原始数据的采集，并执行主顾参数设置、控制命令等等业务应用层的命令。

4 物理隔离层

物理隔离层，其所负责的软件通道是通过物理隔离装置来实现内网和外网的各种数据请求。

5 数据处理层

数据处理层主要是计算和分析所获得的原始数据，以为业务层提供依据。信息处理层所提供的数据，还可以通过网络实现信息共享。

6 业务应用层

业务应用层是可以独立运行的系统，其所提供的数据可以为营销业务提供依据。将方便用户的各种日常工作都设置在操作系统的交互界面上，从数据采集管理到电能的检测以及有序用电和预付费等功能，都在业务应用层有所提供。

（二）数据采集

高压电能计量装置自动化系统的数据采集对象主要分为两类，关口类和用户类。建立数字平台，就是为了方便用户的查询，并进行计量管理和扩展业务。在高压电能计量装置自动化系统的主站系统中，数据采集是核心部分，因此，要求所分析的数据具有实时性、精确性。系统所采集的数据主要包括有电能数据、模拟量、状态量、电能质量统计数据、实践记录数据以及台区线损统计数据，其他的各种信息，包括剩余电量电费等等。

（三）数据处理

数据处理在高压电能计量装置自动化系统是非常重要的一环，当所采集到的信息经过了检查和分析之后，还要进行辨别，对于异常数据，则要发出提示。对于无法重复采集的信息，则可以采用手动的方式弥补，但是一定要将原始数据保存下来，以备查阅，且确保原始数据完整。

二、高压电能计量装置自动化系统的应用

采用高压电能计量装置自动化系统，可以自动地将用电的配电负载率检查出来。比如，通过检测现实，某企业在一年当中的负载率没有超过15%，全年的负载率为20%左右，作为一个用电量大户，这就说明企业在用电配置上出现了问题。供电企业对于该企业进行了调研和沟通之后，就发现主要是受到企业季节性运行的影响。由于企业生产运行会存在着一定的季节性，并且该用户所使用的配电器容量为630kVA，而且配电器使用多年，有老化的趋势。供电企业的技术人员了解到具体情况之后，根据用户的用电情况和使用特点，对于配电器进行了更新，并采取了一些措施，进行了容量配置调整，不但企业的用电量大大降低了，而且还提高了用电的安全可靠性。可见，使用高压电能计量装置自动化系统，具有很强的监控作用。

该系统可以在线电能进行全方位监控，将变电所的用电计量点的输入、输出情况显示出来，并据此判断发生线损情况和变损突变的计量装置故障，并且进一步分析。高压电能计量装置自动化系统可以实施全站监控，也能够对端电能进行监控。关于全站电能的监控，主要是将关口的电量数据进行采集，将主变损耗以及母线的电量平衡状况进行统计，每天都要做好记录。对端电能的监控，则是对于用电线路两端的电量进行监控，并以图形的方式表示出来，做好曲线关联。

关于负荷的控制，系统在操作上是根据限电控制方案进行远程控制的。高压电能计量装置自动化系统将有关参数下发到控制终端，根据编制好的控制方案，来限制用电用户的用电负荷。在此之前，对于限电方案要例行通知给用户，然后对于负荷的控制状态以及动作的改变都要进行详细记录，用电状况等记录数据都不允许更改。

关于线损监督测，是高压电能计量装置自动化系统对于全网的线损进行在线统计。供电要求每天所统计的电量包括有网间交换的电量、各地区的供电量等等，都可以在线统计，同时还可以在线监控主网的损耗。对于线路损耗的分析，通过计算厂站两端的线路电量，来分析上网线路的电损，并且将线损电量统计出来，经过了统计之后，做出线损计划指标，并将线损率与计划指标之间所存在的实际差异值计算出来。

结语

综上所述，供电企业为了提高工作效率，将高压电能计量装置自动化系统建立起来，能够对于用户的用电情况进行实时监控，并随时了解用户的配电使用状态。高压计量自动化系统具有较高的响应能力，而且还能够提供咨询、设计改造等的服务，提高了对于用电用户的服务质量，而且还为供电企业带来了显著的经济效益。

参考文献

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