近年來，隨著智能電網(wǎng)的大力發(fā)展，電網(wǎng)電能質(zhì)量問題也變得日益嚴(yán)重而且日趨復(fù)雜。為準(zhǔn)確把握和理解電網(wǎng)電能質(zhì)量發(fā)展變化趨勢，電能質(zhì)量系統(tǒng)得到了快速提升...
電能質(zhì)量系統(tǒng) (power energy and power quality supervision system)，即對電能量和電能質(zhì)量進(jìn)行管理的系統(tǒng)。電能量是指用戶使用的電量;電能質(zhì)量是指通過公用電網(wǎng)供給用戶端交流電能的品質(zhì)。
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)采用了目前先進(jìn)的平臺化體系、分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、模塊化組合應(yīng)用、專業(yè)的實時中間件和通用的標(biāo)準(zhǔn)中間件相結(jié)合、實時數(shù)據(jù)庫與商用數(shù)據(jù)庫相結(jié)合、面向電力對象技術(shù)、采用多客戶/服務(wù)器(client /multi-server)和web server實時發(fā)布/定制技術(shù)。
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)由三部分組成：控制中心的電能質(zhì)量管理系統(tǒng)，各變電所被控站的終端信息通信裝置，以及連接兩者的通信通道。
電能質(zhì)量系統(tǒng)具有什么技術(shù)特點(diǎn)
1) 完全的跨平臺系統(tǒng)
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)采用分層開放分布式客戶/服務(wù)器的設(shè)計思想，形成一個獨(dú)立于特定硬件和操作系統(tǒng)環(huán)境的真正跨平臺系統(tǒng)，硬件設(shè)備可選用hp、sun、ibm等公司小型機(jī)、服務(wù)器，更可選用各種pc服務(wù)器、工作站，操作系統(tǒng)支持unix、linux、solaris x86、windows，系統(tǒng)甚至支持采用混合平臺模式，甚至可以實現(xiàn)兩臺服務(wù)器之間采用不同的硬軟件平臺。這樣為項目設(shè)備配置、長期運(yùn)行、擴(kuò)充、設(shè)備替換等都提供了技術(shù)支持和實施的靈活性。
2) 支持多種商用數(shù)據(jù)庫
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)基于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和開發(fā)，支持行業(yè)普遍采用的數(shù)據(jù)庫，如sybase、oracle、microsoft sql server等。通過系統(tǒng)平臺的封裝，實現(xiàn)了統(tǒng)一的工程應(yīng)用支持。
3) 先進(jìn)的動態(tài)1+n管理機(jī)制
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)關(guān)鍵服務(wù)采用了動態(tài)1+n冗余的策略。即使系統(tǒng)初始配置的主備服務(wù)器都異常的情況下，也能通過動態(tài)加載其他節(jié)點(diǎn)成為服務(wù)器達(dá)到提供同樣服務(wù)的目的，使系統(tǒng)運(yùn)行整體功能不間斷。在極端的情況下，即使系統(tǒng)只有一臺節(jié)點(diǎn)在正常運(yùn)行，在人工干預(yù)的情況下，通過動態(tài)1+n冗余機(jī)制，系統(tǒng)所需的重要功能自動加載至正常節(jié)點(diǎn)，從而使整個系統(tǒng)的基本功能也能保證。同時，在正常運(yùn)行中，系統(tǒng)不需所有節(jié)點(diǎn)都耗用同樣的資源(加載同樣多的數(shù)據(jù)庫、運(yùn)行同樣多的服務(wù)程序)，又能最大限度保障系統(tǒng)的關(guān)鍵服務(wù)保持熱備用。
4) 數(shù)據(jù)加密和壓縮管理
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)在內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流管理上，提供了數(shù)據(jù)的自動壓縮和加密技術(shù)。既保障了系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)的底層就具備高安全性，又能有效的降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，減少系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的依賴。
5) 系統(tǒng)的安全管理機(jī)制
嚴(yán)格的安全管理 系統(tǒng)用戶口令進(jìn)行嚴(yán)格加密，保證口令的安全性。同時按節(jié)點(diǎn)對用戶進(jìn)行權(quán)限管理。只有相應(yīng)操作權(quán)限的用戶才能進(jìn)行與其權(quán)限相符合的操作。
6) 全面的系統(tǒng)監(jiān)視和調(diào)試功能
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)平臺能夠支持對整個分布式實時系統(tǒng)進(jìn)行全方位的監(jiān)控和管理。通過snmp網(wǎng)管軟件對網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)荷率進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)視和管理。對各個節(jié)點(diǎn)的cpu負(fù)載、磁盤利用率等系統(tǒng)信息進(jìn)行監(jiān)視。
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)支持多級別的軟件調(diào)試支持，可以按照系統(tǒng)邏輯模塊、功能模塊、調(diào)試級別對系統(tǒng)和各種應(yīng)用軟件進(jìn)行全方位的軟件調(diào)試診斷。
7) 方便靈活的報表系統(tǒng)
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)的功能
電能量管理系統(tǒng)主要功能模塊包括：電能數(shù)據(jù)采集、電能量數(shù)據(jù)庫管理、參數(shù)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)平臺管理、統(tǒng)計分析、自動旁路代電量計算、線損分析、曲線分析、系統(tǒng)報警、報表輸出、web瀏覽及信息發(fā)布等。
1) 數(shù)據(jù)通信和采集
采集各計量點(diǎn)電能量、瞬時量、電網(wǎng)事件、電能質(zhì)量等電網(wǎng)數(shù)據(jù)，做到自動、完整、準(zhǔn)確、安全、及時、一致、可靠、靈活的采集、傳輸和存儲，保證數(shù)據(jù)不丟失。同時支持各種上下行通信管理，如遠(yuǎn)程軟件下載、對時等。
2) 數(shù)據(jù)庫管理模塊
采集的電能量數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)綒v史數(shù)據(jù)庫(采用大型商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫)，通過對于所有計量點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)定義、管理，與采集數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存、計算、處理，并提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。
數(shù)據(jù)庫管理模塊采用面向電網(wǎng)的定義方式，具備對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的表述能力，支持雙表模式的定義，保證重要計量點(diǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
歷史數(shù)據(jù)庫支持雙服務(wù)器集群機(jī)制，保證數(shù)據(jù)高可用性。
3) 報警/事項管理
具有在線診斷和監(jiān)視功能，既可監(jiān)視主站系統(tǒng)自身的運(yùn)行狀況，又可監(jiān)視終端設(shè)備、通道的運(yùn)行狀況，具有遠(yuǎn)程對系統(tǒng)的測試和診斷功能。系統(tǒng)中的報警和事件信息作為長期紀(jì)錄保存在指定的分類文件中。
4) 系統(tǒng)管理
系統(tǒng)具備用戶權(quán)限、數(shù)據(jù)存儲和備份、網(wǎng)絡(luò)管理等功能。
5) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
a) 抄表數(shù)據(jù)瀏覽
可分時間段、分采集終端、分計量點(diǎn)查看電能量、需量、瞬時量、功率因數(shù)、電壓合格率、表計狀態(tài)等原始數(shù)據(jù)。
b) 數(shù)據(jù)編輯
數(shù)據(jù)編輯的原因來源于有效性檢驗的結(jié)果或其它原因。數(shù)據(jù)有修改標(biāo)記和各種輸入標(biāo)記。
c) 數(shù)據(jù)有效性查詢
通過對異常數(shù)據(jù)處理和缺數(shù)補(bǔ)數(shù)以及時間矯正等數(shù)據(jù)加工手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高可用性。不合格數(shù)據(jù)有相應(yīng)標(biāo)記。
6) 統(tǒng)計和計算
系統(tǒng)具有良好的可編程性，能夠?qū)崿F(xiàn)多種時段、不同費(fèi)率電能量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析及自動結(jié)算。具有按規(guī)定的不同時段、不同區(qū)域、不同類別分別累計電量的功能。系統(tǒng)可以定義每日時段劃分，以及各時段的起止時刻。
系統(tǒng)具有對電量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、評價功能，為電網(wǎng)運(yùn)營提供參考信息，以便及時采取措施調(diào)整供電方式，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
系統(tǒng)的自動計算服務(wù)根據(jù)定義的電量統(tǒng)計計算方案(統(tǒng)計的項目、參與計算的計量點(diǎn)、統(tǒng)計周期)可對各類電量數(shù)據(jù)按日、月、季、年或任意時段進(jìn)行分類、分區(qū)、分片的統(tǒng)計。具有按規(guī)定的不同時段、不同區(qū)域、不同類別分別累計電量的功能。
7) 多級線損分析
系統(tǒng)以多種來源(包括變電站計量計費(fèi)系統(tǒng)/計量遙測系統(tǒng)等)的原始數(shù)據(jù)為輸入，實現(xiàn)電能量的分費(fèi)率、分時段等全口徑統(tǒng)計，完成線損及線損小指標(biāo)(母線平衡/變損等)的統(tǒng)計、分析。電網(wǎng)線損實現(xiàn)分壓、分區(qū)、分線統(tǒng)計分析，變壓器損耗電量、母線不平衡電量的分析計算，更有效提供降損分析決策依據(jù)。
8) 曲線分析
系統(tǒng)提供友好的人機(jī)界面，符合電力企業(yè)工作人員使用習(xí)慣，能夠通過表格、曲線、棒圖等多種數(shù)據(jù)顯示方式來觀察數(shù)據(jù)的變化情況，多條曲線能用不同的顏色繪制在同一窗口中。
9) 圖形功能
圖形子系統(tǒng)基于分布式應(yīng)用軟件平臺強(qiáng)大的圖形支撐，具有以下技術(shù)特點(diǎn)：
ø 提供跨平臺，跨應(yīng)用的統(tǒng)一圖形平臺
ø 全網(wǎng)畫面共享，提供圖形一致性維護(hù)
ø 圖元顯示屬性客戶化
ø 快速簡潔的繪圖模版
ø 提供豐富的圖符庫
ø 多種圖象格式的支持(bmp等)
ø具有全圖形、漢化的顯示支持。采用中華人民共和國gb2312-iso基本集全部漢字，提供多種字體。
系統(tǒng)有正常的運(yùn)行監(jiān)視畫面，具備按一次接線圖形式顯示數(shù)據(jù)，并允許用戶自己創(chuàng)建或修改。系統(tǒng)中所有顯示畫面，均能按數(shù)據(jù)召喚或計算周期自動更新有關(guān)信息。
10) 報表管理
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)提供的報表工具是基于windows操作系統(tǒng)的excel控件方式的報表工具，完全支持excel的格式，用戶可方便建立、修改報表的格式和內(nèi)容。
電能質(zhì)量管理系統(tǒng)的報表訪問數(shù)據(jù)時，直接采用系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)庫中間件接口訪問歷史數(shù)據(jù)庫，無須安裝數(shù)據(jù)庫客戶端。同時，報表采用excel控件，用戶可以方便地根據(jù)需要調(diào)整報表的格式和參數(shù)，也可以以餅圖、柱形圖等圖形方式顯示報表數(shù)據(jù)。