2 主要技术特点
■ 与EMS一致的电网CIM模型
系统遵循IEC61970 CIM规范建立与EMS一致的标准电力系统网络模型,改变了传统计量系统重二次侧计量轻一次侧电网结构的弊端,为计量数据应用提供强大模型支持。
以标准的格式与EMS、其他电力市场技术支持系统等交换数据乃至电力系统网络模型,达到数据和资源共享,真正发挥计量数据的最大应用潜力,为电力市场运营系统提供强大技术和数据支持。
■ 高效的实时数据处理
突破传统电能量计量计费系统只能进行延时数据运算的限制,实现实时数据采集、实时电量计算、实时数据报表等实时功能,极大的提高海量数据的处理速度、缩短了系统异常的响应和回复时间、提升了系统的整体可用性。
■ 灵活配置的软硬件结构
具有分布式和可移植的软硬件结构,支持多种硬件平台和操作系统,可运行于跨平台或混合平台环境。
可根据用户需求对系统功能和硬件进行定制:系统既可运行于一台主机,也可分布运行于由多台服务器和工作站组成的集成环境。
■ 智能远程抄表
采取实时和定时相结合的自动抄表方式,可根据通信质量和成本进行选择,自动检查数据缺失并自动补采,辅以人工数据补采,多种抄表方式保证数据采集的及时性和方便性。
多前置机按照负荷均衡的原则并列冗余运行,互为备用,单机故障不影响数据采集;采集数据本地缓存,数据库存储设备故障不影响数据采集。
支持包括远动专线、网络、电话线拨号在内的多种通信方式,可根据信道质量和通信成本按照优先级由高到低的顺序自动选择信道采集数据。
既可远程读取电能量远方终端数据,也可直接对电能表进行远程超表,同时支持厂站端设置电能量远方终端和不设置电能量远方终端两种硬件配置方案。
支持包括IEC102(DL/T 719-2000)、IEC62056在内的多种电能量传输规约,可在规约支持的情况下读取表码曲线、负荷曲线、遥测数据、采集事件、电网事件等多种数据。
实时监控数据通信过程,可对通信报文进行实时浏览、解析和保存,便于监控调试。
所有计量数据严格按照时标和固定积分周期分时存储,并自动检查时标连续性,确保作为结算依据的采集电能量数据完整全面。
■ 全面的结算数据计算
鉴于计量数据对准确性和精确性的严格要求,系统对满足校验条件的数据进行多种准确性和合理性校验,包括时标连续性校验、限值校验、主校表误差校验、线路两端误差校验、表码和负荷曲线一致性校验等。
系统提供实时电量监视,按照当前已采集电量分别计算当前时刻的日、月、年电量并实时刷新,以实时曲线的方式为调度员实时掌握电能量变化情况提供及时直观的依据,弥补传统计量系统只能计算结算数据而不能得到实时数据的不足之处。
支持按照结算时段配置进行多种(如日、月、年等)结算电量统计,得出时段内的结算电量总和,结算时段可定义,支持对特殊非自然时段(如非自然日、月、年)的电量统计;
对月结算电量,提供数据补偿机制,通过人为定义月电量补偿值(如线损补偿、特殊价格补偿等),在计量数据的基础上计入补偿值后得到调整后的结算数据用以计费,满足因电网运行方式及结算规则变化而计量数据本身不能反映该变化导致的人为结算数据调整要求。
支持按照费率时段配置进行多种(如峰、平、谷等)费率电量统计,并可根据不同费率时段的电价统计分时电费和总电费。
通过公式定义实现对多种电量总加值(如供电量、购电量、过网电量、发电量等)的结算时段和费率时段电量统计。
通过公式定义实现对多种线损(如线损、变损、网损等)和辅助考核指标(如母线平衡率、站用电率、平均功率因数等)的计算。
可根据发电计划对实际发电情况进行考核,通过比较计划曲线和实际发电负荷曲线,统计越限率和合格率,并按照奖罚规则进行考核,计算实际结算电量。
所有计算结果均自动包括旁路代、数据源选择、数据修改、表计更换、CTPT变化、公式编辑等数据源或计算条件的变化,以确保结算数据正确反映电网运行事件、人为操作等外部条件的真实变化。
■ 丰富的数据维护手段
系统采用多种维护工具处理影响结算数据正确性和合理性的电网运行事件、系统参数变化,确保最终结果符合实际结算要求。
系统可根据旁路开关和可被代路设备的电量增减关系自动发现并处理旁路代事件,并可结合EMS开关分合信号予以确认,将旁路开关在旁路代发生时间内的电量自动加入至被带路设备,还原真实的被代路设备运行电量;也可由维护人员人为定义旁路代的发生,系统将根据人为定义参数对被代路设备电量进行处理。
系统允许维护人员直接修改电量数据,以弥补计量原始数据长久不可获得带来的结算数据错误问题,修改可还原,并采取申请和批准两步制的流程保证数据修改的严肃性和正确性,避免人为失误给结算电量带来更大的误差。
系统按照由高到低的优先级顺序选择正确的原始数据作为数据源参与结算电量的统计与计算,既保证结算数据的来源具有最高的可靠性,也避免了由于部分原始数据缺失造成无法得到结算数据的问题;系统同时提供维护工具由维护人员指定数据源参与结算数据的统计计算。
系统提供电能表计更换记录和CTPT变化记录,在维护人员确认发生表计更换后,即可按照新的参数和应用时间对该时间内的电量数据进行重新处理,如实反映真实的一次侧电量,避免由于CTPT变化、电能表正常检测、电能表故障维修引起表计参数变化和表码突变从而给一次侧电量的计算带来的错误。
系统提供专用的公式定义工具进行组合运算(如电量总加、线损、平均功率因数等)的算子和运算规则定义,支持常用数学运算,支持公式的有效期设置,自动对算子和运算规则的正确性进行检查以确保公式定义和运算结果的正确性。
■ 多样的数据发布方式
系统提供电量数据曲线配置和浏览工具,直观生动地反映负荷变化情况,可用于负荷趋势分析和异常突变问题分析,支持在曲线上直接或拖动曲线修改错误数据。
系统具有与Excel风格一致的报表制作与浏览工具,可生成图文并茂的常用时段电量报表如日、月、年报以及综合数据报表如网供电量报表、电厂发电量报表等。支持在报表上直接修改错误数据。报表可在WEB网页上发布,供用户远程浏览并以Excel格式下载。
用户可通过本地系统查询工具或远程WEB浏览器两种方式查询原始电量数据和结算电量数据,数据按照电力系统网络结构进行组织,易于理解使用。
支持通过单向物理隔离装置的数据备份与同步,保障电量数据安全性和可靠性的同时,提供更加广泛的数据共享支持,充分发挥计量数据在电力市场运营系统中的重要作用,达到投资的最大化收益。
■ 完备的系统管理
包括软硬件管理、运行管理、时钟同步、安全管理、系统运行分析与优化、用户权限管理、告警管理、系统备份与恢复等,处处保护系统的正确性、健壮性、可靠性、易用性、安全性、及其高性能与高效率。
系统提供向导式系统参数维护工具,采用易于理解的电力系统网络模型组织电网参数,按照数据采集流程组织计量设备参数和通信设备参数,按照常用功能分类组织系统运行参数,对系统的参数编辑不再晦涩难懂,而是易于理解、方便实用。
系统提供实时系统常用的图形画面方式完成对系统运行状况的实时监控,生动直观且一目了然,更加符合调度自动化管理维护人员的操作习惯。
3 主要功能
RCS-9001电能量计量计费系统自动完成电能表分时计量数据读取、存储与处理,采取各种自动和手工措施保证结算电量和计费数据的准确性、正确性、完整性、及时性和安全性,强调系统的计量、自动化、准实时、数据共享特性,采取缺失数据自动补采、多数据源自动选择、计量数据旁路替代、数据修改等自动和手工措施最大限度减小维护工作量和各种异常带来的运行风险,确保电能计量数据的准确性和精确性、结算数据的真实性和完整性,体现计量系统对数据质量的高标准要求。
系统总体功能可分为自动抄表、统计计算、数据维护、数据发布、系统管理五大部分,功能模块图如图 1所示。
● 自动抄表:定时抄表、实时抄表、自动补抄、人工补抄、通信监控、分时数据存储;
● 统计计算:数据校验、实时电量统计、结算(时段)电量统计、时段电费统计、电量总加计算、线损指标计算、发电计划考核;
● 数据维护:电量旁路代、直接数据修改、多数据源替代、表计更换、CTPT变更、计算公式定义;
● 数据发布:表码曲线、负荷趋势曲线、电量报表、本地数据查询、网页数据查询、跨安全区数据传输;
● 系统管理:系统运行管理、电网模型管理、计量设备管理、通信设备管理、图形画面监控。

图1 RCS-9001电能量计量计费(主站)系统功能模块图
4 典型应用方案
典型的RCS-9001电能量计量计费(主站)系统由若干台计算机和外设组成,集成于星形网络拓扑的局域网中,各主机节点和具备条件的外部设备使用双网方式连接,以提高网络的可靠性,如图 2所示。

图2 RCS-9001电能量计量计费(主站)系统典型配置图
■ 主机节点
● 数据库服务器(及磁盘阵列):用于运行系统后台应用,存储历史数据并对历史数据进行运算和管理,对外提供数据服务;
● WEB服务器:用于提供WEB连接,响应客户端浏览器的访问要求,以网页的形式发布数据,其数据来源于数据库;
● 前置机:通过多种通信方式采集电能量远方终端或电能表的数据,对数据进行初步校验和与处理,并将数据传送至数据库存储;前置机可单独组网,也可以与其他主机运行于同一网络;
● 维护工作站:是运行人员维护和管理系统的主要人机对话节点,向用户提供维护与管理工具,并将用户的操作要求提交至前置机或服务器完成相应工作,并报告操作结果。
■ 外部设备
● 交换机和路由器:用于网络连接;
● 打印机:用于报表等数据打印;
● 终端服务器:用于将Modem池、远动通道箱等串行设备连接入局域网,提供给前置机使用;
● Modem池、远动通道箱:分别连接电话线、模拟或数字远动通道,提供用于数据采集的工作链路;
● 物理隔离装置:用于不同安全分区之间的连接和数据交换;
● GPS卫星天线:用于接收GPS卫星的标准时间信号,提供局域网内时钟同步的信号源。
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