电能信息采集管理系统概述.docx

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电能信息采集管理系统概述

晨泰集团有限公司电能量采集与管理系统

需求规格说明书

编写：

____________________日期：

2011年08月06日

审核：

____________________日期：

年月日

批准：

____________________日期：

年月日

1.概述

电能量采集及管理系统是集现代数字通信技术、计算机软硬件技术、电能计量技术、电力负荷管理技术和电力营销技术为一体的综合的准实时信息采集与分析处理系统。

它以移动通信网络、230MHz无线专网、光纤专网为主要通信载体，通过多种通信方式实现系统主站和现场终端之间的数据通信及管理。

电能采集及管理系统主站采用三统一原则；即统一平台、统一功能、统一规约。

系统主站是集低压集抄系统、负荷管理系统、变/发电站管理系统为一体的统一管理平台。

2.系统总体架构

电能量采集及管理系统是一个集中式信息采集与管理系统。

由主站、客户侧服务管理数据终端设备（简称终端）和主站与终端间数据通信链路组成。

系统总体架构如下图：

3.主站架构

系统主站集中管理终端设备和通信链路资源，完成数据收集、终端运行管理、设备维护管理等功能。

完成数据集中处理，保障系统安全，承担数据存储、运算，面向营销业务管理和需求侧管理工作提供数据应用。

实现与其它技术支持系统间的互联和数据共享，系统互联和数据共享遵循营销信息管理系统统一接口标准、安全机制和数据编码规范。

其构架于计算机网络系统硬件平台和以系统数据库为核心的软件平台，平台配置满足系统功能和性能的要求。

广泛应用符合国际标准的技术，能切实保障系统运行的实时性、可靠性、稳定性和安全性。

电能采集及管理系统主站采用分布式多层技术，软件架构分为数据层、支撑层、应用层、表现层。

根据本系统业务特点，应用层进一步细分为采集子层和业务子层。

主站软件通过接口组件与外系统交互。

主站软件架构如下图所示：

数据层

数据层实现海量信息的存储、访问。

本系统使用Oracle大型关系数据库作为数据的存储。

支撑层

支撑层提供全局通用的消息、安全、通信等组件支持，并实现本系统专用的业务服务子层，为应用层提供通用技术支撑，保证：

1可靠高效的通信能力，满足应用需要的并发访问要求；

2统一的安全管理；

3标准的消息机制，满足组件间的可靠交互；

4易于扩展的接口支持。

应用层

应用层实现具体业务逻辑，是本系统的核心层，根据系统的应用特点，应用层可分为采集子层与业务子层。

采集子层以各种通信方式接入各种类型终端设备，执行业务子层召测任务和控制命令，直接与远程设备通信，负责读取、设置终端参数，采集终端数据，并对数据进行解析、处理，监视通信质量，管理通信资源。

业务子层利用支撑层提供的技术手段，实现电能信息采集与管理系统的业务功能，涵盖系统必须的基本功能和扩展功能。

表现层

表现层采用B/S富客户端模式。

集中化管理和维护，客户端的免安装和零维护，极大的降低了企业的维护成本。

采用B/S多层结构，系统代码全部放于服务器上，只有服务器管理人员才能更改代码。

只有运行在服务器上的代码才可以访问数据库，客户端不能直接访问，这样可以保证服务器安全。

在系统的性能方面，B/S占有优势的是其异地浏览和信息采集的灵活性。

任何时间、任何地点、任何系统，只要可以使用浏览器上网，就可以使用B/S系统的终端。

4.软件功能

软件可分为采集层、基本功能层、扩展功能层，功能结构见下图。

具体功能如下：

（

）、运行维护

、输电网档案管理

对输电网的档案信息及设备参数进行设置查询等管理操作。

B、配电网档案管理

对配电网的档案信息及设备参数进行设置查询等管理操作。

C、运行状况管理

1、终端运行状态

包括各类终端的台数和投运台数。

系统具有对终端数据采集情况（包括电能表数据采集）、通信情况的分析和统计功能。

2、主站运行状态

实时显示通信前置机、数据库、网络、服务器以及通信设备等的运行状况；检测报文合法性、统计每个通信端口及终端的通信成功率。

3、专用中继站运行状态

实时显示中继站的运行状态、工作环境参数。

（2）、数据采集

A、当前数据

单个或批量抄收以及查看输/配电网的终端及测量点实时数据操作。

B、冻结数据

单个或批量抄收以及查看输/配电网的终端及测量点冻结数据操作。

C、数据查询

通过一些检索条件对输/配电网终端及测量点表码查询、低压户表码查询、需量查询、瞬时量查询等数据的查询操作。

D、任务数据

对负荷管理终端的任务数据进行单个或批量抄收以及查看操作。

E、告警数据

对输/配电网的终端告警数据进行抄收及查看操作。

（3）、线损分析

A、分区线损

B、分压线损

C、分线线损

D、台区线损

E、变电站线损

F、变压器线损

据各供电点和受电点的有功和无功的正/反向电能量数据以及供电网络拓扑数据，统计、计算各种电压等级，分区域、分线、分台区的线损。

可进行实时线损计算，按日、月固定周期或指定时间段统计分析线损。

主站应能人工编辑和自动生成线损计算统计模型。

（4）、电压合格率

对电网的电压合格率进行召测、分析、管理操作。

（5）、供电质量

A、供电可靠性

B、功率因数统计

按照不同用户的负荷特点，对用户设定相应的功率因数分段定值，对功率因数进行考核统计分析；记录用户指定时间段内的功率因数最大值、最小值及其变化范围;超标用户分析统计、异常记录等。

C、谐波数据统计

对重点用户进行电压谐波和电流谐波的分析统计，设置电压、电流谐波限值，统计分相总畸变电压含有率和分相2次~19次电压含有率的越限日累计时间、分相总畸变电流含有率和分相2次~19次电流含有率的越限日累计时间等。

记录最大谐波含量发生时间和最大谐波含量发生时用户用电情况的事件。

（6）、停送电管理

对用户电表进行远程停送电的控制操作。

（7）、综合应用

A、重点用户监测

对重点用户提供用电情况跟踪、查询和分析功能。

可按行业、容量、电压等级、电价类别等分类组合定义，查询指定用户或用户群的信息。

用户信息包括用户档案、负荷曲线、电能量曲线、电能质量数据、工况数据、事件记录数据等。

B、事件处理查询

根据系统应用要求，主站将终端记录的告警事件设置为重要事件和一般事件。

对于不支持主动上报的终端，主站接收到来自终端的请求访问要求后，立即启动事件查询模块，召测终端发生的事件，并立即对召测事件进行处理。

对于支持主动上报的终端，主站收到终端主动上报的重要事件，应立即对上报事件进行处理。

主站可以定期查询终端的一般事件或重要事件记录，并能存储和打印相关报表。

C、负荷控制

1、遥控：

主站可以根据需要向终端下发遥控跳闸或允许合闸命令，控制客户配电开关。

遥控跳闸命令包含告警延时时间和限电时间。

控制命令可以按单地址或组地址进行操作，所有操作应有操作记录。

2、保电：

主站可以向终端下发保电投入命令，保证终端的被控开关在任何情况下不受系统的跳闸控制。

保电解除命令可以使终端恢复正常受控状态。

3、剔除：

主站可以向终端下发剔除投入命令，使终端处于剔除状态，此时终端对任何广播命令和组地址命令（除对时命令外）均不响应。

剔除解除命令使终端解除剔除状态，返回正常状态。

（8）、报表管理

A、电量数据报表

B、线损数据报表

对电网数据进行图表展示，提供导出及打印等操作。

（9）、系统管理

A、密码修改

提供操作员的登陆密码修改。

B、帐号管理

C、部门管理

D、部门模块权限

E、部门对象权限

F、系统日志

管理、查看系统运行的所有异常及事故记录信息。

5.系统接口设计

根据供电公司营销系统平台的规范进行接口的实现，能提供WebService、中间库等多种接口实现方式。

接口设计原则如下：

可靠性：

应防止非系统级的数据丢失或出错，同时提供对系统级的数据丢失和出错实现恢复和容错的机制。

可扩展性：

系统在进行扩容、新业务扩展和系统接口连接中，提供快速、方便和准确的实现方式。

安全性：

提供完善的信息安全机制，以实现对信息的全面保护，保证系统正常的运行。

可管理性：

提供良好的系统管理机制，保证系统在运行的过程中可提供给管理员方便的管理方式处理各种情况。

健壮性：

系统应提供可靠的运行环境，保证系统在内部、外部的不可预知的出错情况下，能够提供正确的处理机制。

6.软件部署

本系统由应用服务器、数据库服务器等服务器和多个客户端构成。

这些节点上的计算机都必须处于一个连通的网络环境中。

整个系统的运行涉及部门内部所有的组织和人员，不同的人员在系统中执行不同的职能，共同完成各项任务。

数据层组件部署在数据库服务器上。

数据库存储根据系统规模可选择磁盘阵列或普通存储介质。

采集子层组件部署在前置服务器上。

根据系统规模不一，前置服务器可选择单机或集群的模式。

支撑层和业务功能子层一般部署在应用服务器上。

为保证应用服务器的并发处理能力，提高可靠性，应用服务器在逻辑上采用分布式设计，将任务平均分配到多个逻辑服务器上。

随着客户端的增加，任务量的增大，实际部署中可采用应用服务器集群共同完成对外服务。

接口组件一般部署在接口服务器上。

对于较小规模的系统，也可部署在应用服务器上。

示意图如下。