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1、电能计费系统知识培训华立科技 技术中心2008.8电力系统电力自动化系统电力系统的几种通讯方式主站系统的几种常用设备计量自动化系统介绍目录电力系统电力工业生产环节电力工业主要包括5个生产环节：发电：火力、水力、核能和其他能源发电；输电：包括交流输电和直流输电；变电；配电；用电：包括用电设备的安装、使用和用电负荷的控制。电网就是连接发电厂与消费者的网络，其间要经过输、变、配等环节，它是由不同等级的电力线路和输配电设备组成，按其功能可分为两大部分，即输电网和配电网。超高压远距离输电网地方电力网区域电力网110kV35kV35kV500kV220kV110kV10kV水力发电厂火力发电厂变电所A：枢

2、纽变电所C：地方变电所D：终端变电所B：中间电力系统电力网地市电力公司地市电力公司县电力公司县电力公司生技生技调度调度生产生产用电用电财务财务物资物资其他其他生技生技调度调度生产生产用电用电财务财务物资物资其他其他供电所供电所电力系统电力公司部门及关系图国家电网/南方电网、6大网电力公司、省电力公司、地市电力公司、县市电力公司、供电所数字化变电站(综合自动化系统)调度自动化系统SCADA/EMS变电站电能计量遥测系统大用户负荷管理系统（负荷控制系统）配变监测系统居民集抄系统配电自动化系统（配电GIS系统）营销自动化系统办公自动化系统电力公司的几个主要自动化系统计量自动化系统四分线损系统需求侧管

3、理系统理论线损系统负荷预测系统联络线、配电线路计量点母线平衡率变电站平衡线损变损旁路计算二次接线图YC量：电压、电流功率、表码功率因数、油温YX量：开关、刀闸YK：遥控开关YT：遥调变压器抽接头位置YS：遥视变电站二次接线图例调度自动化系统计量自动化系统载波光纤（TCP/IP、UDP）微波串口232电话拨号4线专线无线电台（230M）GPRS/CDMAGSM/短信SMS/短信专线低压载波PLC/小无线/485总线调度自动化系统配电自动化系统变电站计量遥测系统大用户（负控系统）配变监测系统居民集抄系统电力系统的几种通讯方式GSM（全球移动通信：（全球移动通信：Global System For

4、Mobile Communication）是）是1992年欧洲标准年欧洲标准化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术、化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术、统一的网络标准，使通信质量得以保证，并可以统一的网络标准，使通信质量得以保证，并可以开发出更多的新业务供用户使用。开发出更多的新业务供用户使用。GSM移动通移动通信网的传输速度为信网的传输速度为9.6K/s（基于（基于电路交换技术电路交换技术的的数据业务数据业务CSD）。目前，全球的）。目前，全球的GSM移动用户移动用户已经超过已经超过5亿，覆盖了亿，覆盖了1/12的人口，的人口，GSM技术在技术在世界数字移动电话领域所占的比例已经

5、超过世界数字移动电话领域所占的比例已经超过70%。由于由于GSM相对模拟移动通讯技术是第二代移动相对模拟移动通讯技术是第二代移动通信技术，所以简称通信技术，所以简称2G。目前，我国拥有。目前，我国拥有1亿以亿以上的上的GSM用户，成为世界第一大运营网络。用户，成为世界第一大运营网络。几种通讯方式-GSM/2GGPRS（通用无线分组业务：（通用无线分组业务：General Packet Radio Service）是一种基于）是一种基于GSM系统的无线系统的无线分分组交换技术组交换技术，提供端到端的、广域的无线，提供端到端的、广域的无线IP连接。连接。简单的说，简单的说，GPRS是一项高速数据处

6、理的技术，是一项高速数据处理的技术，其方法是以其方法是以“分组分组”的形式传送数据。网络容量的形式传送数据。网络容量只在所需时分配，不要时就释放，这种发送方式只在所需时分配，不要时就释放，这种发送方式称为统计复用。称为统计复用。GPRS理论上的最高传输速率为理论上的最高传输速率为171.2Kbps。GPRS是在是在GSM基础上发展起来基础上发展起来的技术，是介于第二代数字通信和第三代分组型的技术，是介于第二代数字通信和第三代分组型移动业务之间的一种技术，所以通常称为移动业务之间的一种技术，所以通常称为2.5G。几种通讯方式-GPRS优势优势A.永远在线。永远在线。B.按量计费。按量计费。C.快

7、捷登陆。快捷登陆。D.高速高速传输。传输。劣势劣势A.实际应用中速率比理论值要低。要达到实际应用中速率比理论值要低。要达到GPRS传输速率的理论值传输速率的理论值171.2Kbps是有条件的，要是有条件的，要求只有一个用户占用所有求只有一个用户占用所有8个时隙，并且没有防个时隙，并且没有防错保护。错保护。B.转接时延。可能发生一个或几个分组丢失，甚转接时延。可能发生一个或几个分组丢失，甚至发生更大的错误。产生了潜在的转接时延。至发生更大的错误。产生了潜在的转接时延。C.不同业务的互相干扰。实际应用中，不同业务不同业务的互相干扰。实际应用中，不同业务会互相干扰。会互相干扰。几种通讯方式-GPRS

8、的优势和劣势几种通讯方式-GPRS的组网GPS卫星钟利用卫星钟利用GPS(Global Positioning System全球定位系统全球定位系统)卫星发送的秒同步信号，卫星发送的秒同步信号，向系统各种自动化装置提供精确的同步时钟信向系统各种自动化装置提供精确的同步时钟信号。用于网络同步、数据同步、天文测量和大号。用于网络同步、数据同步、天文测量和大地测量等需对时、记时、守时领域。因此应用地测量等需对时、记时、守时领域。因此应用在军事、电力、铁路等领域具有十分重要的意在军事、电力、铁路等领域具有十分重要的意义。义。接口方式：串口、网络接口方式：串口、网络几种通讯设备-GPS卫星钟终端服务器也

9、叫通讯服务器、访问服务器、异步串口服终端服务器也叫通讯服务器、访问服务器、异步串口服务器，在很多情况下，主要用于连接串行终端设备。务器，在很多情况下，主要用于连接串行终端设备。多年来，作为多用户系统的主机都是单台工作的，与其多年来，作为多用户系统的主机都是单台工作的，与其它主机之间的连接更多的是通过串口，与多台终端的连它主机之间的连接更多的是通过串口，与多台终端的连接都是通过多用户卡。作为一个独立的设备，终端服务接都是通过多用户卡。作为一个独立的设备，终端服务器不会浪费主机的资源。另外，终端服务器是做成专用器不会浪费主机的资源。另外，终端服务器是做成专用设备，它不仅仅局限于微机系统，而且产品的

10、可靠性及设备，它不仅仅局限于微机系统，而且产品的可靠性及运行效率都很高。运行效率都很高。维护更方便，不用关闭主机、打开机箱便可进行维护；维护更方便，不用关闭主机、打开机箱便可进行维护；由于它是一种网络设备，更符合结构化智能布线的要求；由于它是一种网络设备，更符合结构化智能布线的要求；更重要的一点，是它不需要随着主机的操作系统升级而更重要的一点，是它不需要随着主机的操作系统升级而更新设备驱动程序。更新设备驱动程序。几种通讯设备-终端服务器几种通讯设备-终端服务器几种通讯设备-Modem池电话拨号电话拨号四线四线/两线专线两线专线串口数据串口数据几种通讯设备-连接模式几种通讯设备-路由器主要功能：

11、异种网络互联与多个子网互联都应采用路由主要功能：异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成器来完成 工作原理：路由器的主要工作就是为经过路由器的每个工作原理：路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点到目的站点 几种通讯设备-防火墙主要功能：主要功能：火墙是网络安全的屏障火墙是网络安全的屏障 防火墙可以强化网络安全策略防火墙可以强化网络安全策略 对网络存取和访问进行监控审计对网络存取和访问进行监控审计 防止内部信息的外泄防止内部信息的外泄 除了安全作用，防火墙还支持具有除了安全作用，防火墙

12、还支持具有Internet服务特性服务特性的企业内部网络技术体系的企业内部网络技术体系VPN 计量自动化系统变电站系统：变电站、变电站系统：变电站、电厂、电厂、关口关口实现输电网线损分析：网损、分区网损、实现输电网线损分析：网损、分区网损、分压线损、变电站电量不平衡、母线电分压线损、变电站电量不平衡、母线电量不平衡、联络线线损量不平衡、联络线线损大用户配变系统：专变用户、大用户配变系统：专变用户、配变配变配电网线损分析：送电线路线损配电网线损分析：送电线路线损大用户负荷分析大用户负荷分析配变监测管理配变监测管理配变居民系统：配变、居民配变居民系统：配变、居民配变台区线损分析：配变台区线损配变台

13、区线损分析：配变台区线损计量自动化系统电网层次数据库管理系统数据库管理系统数据库数据库平台平台档案管理档案管理线损分析数学模型管理线损分析数学模型管理计量基础数据计量基础数据综合分析应用软件综合分析应用软件四分线损分析管理系统四分线损分析管理系统高级高级应用应用需求侧管理系统需求侧管理系统计量计量现场现场变电站变电站采集装置采集装置变电站变电站多功能表多功能表GPRS多功能表多功能表配变配变监测计量终端监测计量终端居民居民集中器集中器三相小工商业三相小工商业多功能表多功能表手持手持抄表机抄表机居民居民单相单相/三相表三相表大用户大用户负荷管理终端负荷管理终端大客户大客户多功能表多功能表信息交换

14、系统信息交换系统GIS系统系统SCADA系统系统变电站变电站计量遥测系统计量遥测系统大用户大用户负荷管理系统负荷管理系统配变配变监测管理系统监测管理系统电力营销电力营销管理系统管理系统信息化信息化平台平台居民居民集抄系统集抄系统计量自动化系统-软件构架图1.1.计量系统层次计量系统层次：采集终端、计量点、电表，提供：采集终端、计量点、电表，提供设备信息，档案管理，表计状态监测（自动巡测、设备信息，档案管理，表计状态监测（自动巡测、接收处理主动上报），采集终端状态监测接收处理主动上报），采集终端状态监测2.2.电力系统层次电力系统层次：全局、分局、变电站、主变、母：全局、分局、变电站、主变、母线

15、、输（配）线路（配变、大用户、居民），对线、输（配）线路（配变、大用户、居民），对应层次结构定义统计对象计算关系应层次结构定义统计对象计算关系3.3.系统管理模型：责任分区系统管理模型：责任分区4.4.输电网（调度、生计、计量）、配电网（分输电网（调度、生计、计量）、配电网（分局、供电所、电工组）局、供电所、电工组）计量自动化系统-模型建设数据：表码、电压、电流、功率、功率因数、需量、数据：表码、电压、电流、功率、功率因数、需量、电能质量、事件电能质量、事件规约：规约：102102规约、浙江规约、浙江/广东规约、国网负控规约、广东规约、国网负控规约、老版负控规约（老版负控规约（230M230M

16、电台）、厂家规约电台）、厂家规约电表：电表：645645规约、威胜规约、规约、威胜规约、ABBABB规约、红相规约规约、红相规约终端：变电站、电厂、大用户、配变、居民、网络终端：变电站、电厂、大用户、配变、居民、网络表（表（GPRS/GPRS/拨号）拨号）采集：定时招测（变电站、居民集抄）、主动上报采集：定时招测（变电站、居民集抄）、主动上报和漏点补抄相结合（大用户、配变）和漏点补抄相结合（大用户、配变）计量自动化系统-电能数据采集 分布式前置机多组主备配置分布式前置机多组主备配置 采集服务器主备采集服务器主备/并列配置，进程由平台自动守护，并列配置，进程由平台自动守护，故障后自动启动保证不间断运行。故障后自动启动保证不间断运行。采集服务器采集服务器IP集群集群 两台采集服务器集群两台采集服务器集群IPIP地址地址202.20.118.14202.20.118.14采集华采集华立终端和浩宁达终端，另外定义两台采集服务器集群立终端和浩宁达终端，另外定义两台采集服务器集群IPIP地址地址202.20.118.13202.20.118.13地址采集其它厂家的终端；一台地址采集其它厂家的终端；