引 言

　　近年來，對電能質量的考核要求越來越高，電壓合格率是衡量電能質量的重要指標，因此，如何提供電壓合格率是各供電部門的重要工作之一。變電所實行無人值班以后，對母線電壓的監(jiān)視是通過調(diào)度自動化系統(tǒng)實現(xiàn)的，變電所的電壓交流量由電壓變送器轉換為0～5V的模擬量送入RTU，再遠傳到調(diào)度端，由調(diào)度端換算成實際電壓。由于變送器的精度低、誤差大，遠方監(jiān)視看到的電壓與變電所母線實際電壓有較大偏差，誤導監(jiān)控人員的控制行為，造成電壓合格率的下降。鑒于這個原因，平湖市供電局從2002年開始著手研究如何通過網(wǎng)絡方式將統(tǒng)計型電壓表的實時數(shù)據(jù)遠傳到集控站監(jiān)控中心，以便快速采取有效措施進行控制，從而保證對用戶的供電電壓質量，同時使變電所的電壓合格率滿足考核指標。

一、系統(tǒng)基本構成

　　統(tǒng)計型電壓表數(shù)據(jù)實時采集系統(tǒng)主要由2部分組成:(1)位于變電所現(xiàn)場的設備運行狀態(tài)信息采集儀EII。設備運行狀態(tài)信息采集儀安裝在設備運行現(xiàn)場，其主要功能是對統(tǒng)計型電壓表采集數(shù)據(jù)，采用透明轉發(fā)技術，通過100M以太網(wǎng)進行實時信息傳送;(2)位于數(shù)據(jù)信息中心的數(shù)據(jù)采集平臺。數(shù)據(jù)采集平臺負責向現(xiàn)場采集儀發(fā)送通信命令，同時處理采集儀回送的設備運行狀態(tài)，送入開放式實時數(shù)據(jù)，等待設備運行狀態(tài)信息處理單元查詢。

二、系統(tǒng)特點

　　(l)EII設備信息采集儀。1)支持NAT地址轉發(fā)，解決網(wǎng)絡設備IP地址不夠的問題;2)具有防火墻功能，防止網(wǎng)絡數(shù)據(jù)侵入;3)可連接多臺智能設備;4)不必在現(xiàn)場設備中編寫協(xié)議解釋程序，支持透明轉發(fā)技術;5)支持100M以太網(wǎng)絡、GPRS通訊模式;6)支持傳輸通道熱冗余備份，具有高可靠性。

　　(2)數(shù)據(jù)采集平臺。1)采用C/S架構;2)具有智能輔助協(xié)議解釋軟件幫助用戶分解協(xié)議;3)采用開放式實時數(shù)據(jù)庫輸出采集結果;4)支持傳輸通道熱冗余備份;5)支持OPC標準工業(yè)接口。

三、系統(tǒng)原理

　　統(tǒng)計型電壓表數(shù)據(jù)實時采集系統(tǒng)遠程抄錄結構如圖1所示，圖1描述了統(tǒng)計型電壓表數(shù)據(jù)實時采集系統(tǒng)的遠程抄錄系統(tǒng)結構，圖1表述了如何將電壓表的數(shù)據(jù)采集方式從目前操作人員必須到現(xiàn)存抄表的方式，改為通過網(wǎng)絡方式在遠程實時查詢方式。

　　整個系統(tǒng)分為兩大部分:一部分為變電站現(xiàn)場數(shù)據(jù)轉發(fā)設備，一部分為遠程服務器，另一部分通過以太網(wǎng)用TCP/IP協(xié)議進行互聯(lián)。變電所現(xiàn)場數(shù)據(jù)轉發(fā)設備將電壓表信息(數(shù)據(jù))通過Gateway上送到數(shù)據(jù)庫服務器，開保存在數(shù)據(jù)庫SQL server中，當局域網(wǎng)內(nèi)任一工作站需要獲得有關數(shù)據(jù)時，可以用Windows自帶的IE瀏覽器按不同等級，通過登錄局域網(wǎng)WEB服務器進行瀏覽。這樣用戶端無需安裝軟件，而顯得方便實用。在現(xiàn)場部分，為將統(tǒng)計型電壓表接入以太網(wǎng)，需要在電壓表與網(wǎng)關之間加裝網(wǎng)絡協(xié)議轉發(fā)設備。它的功能是將數(shù)據(jù)中心計算機發(fā)送的通信命令按照TCP/IP進行解碼，與設備進行串口通信，同時接收設備回送的數(shù)據(jù)，以TCP/IP協(xié)議進行編碼，通過LAN回送給數(shù)據(jù)中心的計算機，完成一次查詢操作。

　　圖2描述了數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)中心到電壓監(jiān)測設備過程的數(shù)據(jù)編解碼過程。整個協(xié)議共經(jīng)過GOLD編碼和TCP/IP編碼2次協(xié)議轉換。其中GOLD編碼是為了對網(wǎng)絡協(xié)議轉發(fā)器進行遠端配置而加入的，這樣就可以根據(jù)各種需求方便地在IE瀏覽器上對網(wǎng)絡協(xié)議轉發(fā)器進行配置。網(wǎng)絡協(xié)議轉發(fā)器在整個數(shù)據(jù)傳送過程中，對于現(xiàn)場駁接設備的通信協(xié)議是完全不知的，它僅對發(fā)給設備的數(shù)據(jù)或從設備接收的數(shù)據(jù)進行透明轉發(fā)。這樣就可以在變電所添加終端設備時無須對現(xiàn)場網(wǎng)絡協(xié)議轉發(fā)器進行二次編程，大大方便了實際使用。

四、運行情況

　　平湖市供電局對此項目的開發(fā)從2003年初開始，2003年9月底完成系統(tǒng)調(diào)試并進行試運行，2004年1月開始正式投運使用。到目前為止已運行近1年，運行情況良好，系統(tǒng)比較穩(wěn)定，對變電所電壓質量的控制起到了非常好的作用。該系統(tǒng)實現(xiàn)了以下幾個方面的動能:

　　實時采集統(tǒng)計型電壓表的電壓數(shù)據(jù)，并將所有變電所的電壓做在同一界面，以數(shù)據(jù)及棒形圖顯示，直觀明了，方便監(jiān)控人員監(jiān)視;(1)實現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的自動上送，可遠程查詢上日、上月、上季的電壓合格率數(shù)據(jù)，便于及時分析統(tǒng)計，省卻人工往返抄錄數(shù)據(jù)的麻煩;(2)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動保存及報表的自動生成功能，報表可及時上報，且統(tǒng)計數(shù)據(jù)不可更改，保證了數(shù)據(jù)的真實性; (3)界面友好，電壓數(shù)據(jù)越限時報警及變色，及時提醒監(jiān)控人員進行電壓控制;(4)可查詢1周內(nèi)電壓曲線，1周內(nèi)電壓質量情況一目了然。

五、存在問題及下一步工作

　　(1)存在統(tǒng)計型電壓表通信穩(wěn)定性問題。運行一段時間后發(fā)現(xiàn)，統(tǒng)計型電壓表的表地址容易丟失，造成通信中斷。分析后認為是電壓表通信接口模塊質量不好，遮信程序編寫不合理，后改用工業(yè)級通信模塊及改寫了通信程序后解決。說明統(tǒng)計型電壓表生成廠家所提供的通信功能技術落后，雖然具備通信功能，但大多數(shù)用戶因沒有使用通信功能而未能發(fā)現(xiàn)，因此在采購統(tǒng)計型電壓表時需注意這方面問題;(2)統(tǒng)計型電壓表本身具有實時數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計功能，后臺將分別對2項數(shù)據(jù)進行收取，在用戶端進行顯示，而不應重新進行統(tǒng)計，以避免由于計算的誤差，導致2種統(tǒng)計方式出現(xiàn)的不一致結果;(3)新系統(tǒng)建立后，必須及時建立相應的管理制度，明確各單位運行維護職責，確保系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。并要建立報表流程管理辦法，明確每一級電壓管理人員的職責，避免因該系統(tǒng)可直接由管理人員瀏覽而生產(chǎn)單位反而無人過問的事情發(fā)生; (4)縣局電壓監(jiān)測點包括ABCD4類，變電所屬A類，都具有局域網(wǎng)絡接口，實施方便快捷。BCD類監(jiān)測點裝設于高壓專線用戶及低壓用戶，大部分在戶外，無法用網(wǎng)絡方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集。下一步打算開發(fā)分散式統(tǒng)計型電壓表GPRS數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)，實現(xiàn)全局電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時來集，真正完善統(tǒng)計型電壓表數(shù)據(jù)實時采集系統(tǒng)。

六、結語

　　變電所統(tǒng)計型電壓表數(shù)據(jù)實時采集系統(tǒng)的成功開發(fā)和應用，方便了運行監(jiān)控人員準確控制電壓水平，提高了全局變電所電壓合格率，同時也提高無人值班變電所的運行質量及工作效率，為變電所真正實現(xiàn)無人值班又邁進了一步。