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(1)衛星接入技術。這種通信接入技術被廣泛應用于房地產、金融以及教育領域,主要是由于其技術可以有效地實現高速度的互聯網連接以及高速度的數據包發放。同時還由于此種接入技術的實施方法比較穩定,所以在各個領域被廣泛應用。
(2)紅外光通信接入。這種通信接入技術由于其傳輸速率相對比較高,它的速度頻率大約在3MB/s-621MB/s之間,這樣就可以有效的促進數據之間的高速度傳播。同時此技術的傳輸距離可以高達100米左右,并且以紅外光為主要的工作波段,這樣既不需要對其進行頻率波段的申請,也不會影響其他通信系統的運行情況。
(3)微波寬帶接入技術。這種技術適應的頻率段主要是在28GHz的周圍,并且采用的是蜂窩方式的網絡布局,這樣就可以有效地降低因為傳輸距離比較長而造成的損失和能源消耗。同時還可以有效地減少無線通信發射的功率,由此可知,這種通信接入技術比較應用于雙向數據和圖像傳輸。
2無線通信技術在電力系統的應用
2.1無線通信技術在電力輸配電系統中的應用
在電力系統中,有關狀態信息的搜集和控制命令的發送主要是將輸變電無線與光纖集成通信系統放置在網絡通信層;變電站的中心站主要是通過電力特種光纜與部署在輸電線路桿塔上的遠端單元進行相互的連接,其中中心站還可以通過鏈式自組網的模式來有效地實現它們之間的通信,并且可以通過利用輸變電中心站設備和遠端單元有效連接的無線與光纖集成通信系統,這樣就可以實現底層終端信息的匯總和采集。此外,還可以利用遠距離傳輸的方式將信息進行匯集到輸變電系統主站中。在電力系統中運用輸變電的時候,可以有效地采用分布式中心站與鏈式組網兩者相互相結合的方式,這樣就可以更加充分地利用輸電線路光纜資源,從而就可以有效地實現光纖與無線組合網絡之間的通信。由于在電力系統中應用配用電的時候,它需求不同,這樣就需要促使系統具備智能化的鏈路傳輸能力,并且系統還需要具備流量實時監測技術,從而就可以有效地實現系統性能的動態感知。除此之外,在對系統進行實際的監控和測量的時候,要對流量控制技術進行具體的分析和研究,從而才能使鏈路傳輸能夠有效地適應網絡系統的變化。在配用電應用的過程中,需要很大的終端數量,同時由于基站系統承受的壓力比較大。所以系統在運行的過程中就需要具備海量終端,并且還要有一定的接入能力。除此之外,在利用調度算法對基站系統進行運算中還需要對終端用戶進行數據傳輸的監測。
2.2無線通信技術電力系統內部管理中的應用
在發電企業,內部管理工作是非常重要的,首先無線通信技術可以有效地實現遠距離延伸,其中有一些管理人員在異地出差,這樣就不能連接電廠設備的實際情況,他們可以通過利用SIM卡和GPRS網絡掌握電廠大型設備,例如:高壓變頻器等的運行參數,這樣就可以方便電廠內部的管理,也有效地解決了距離遠的問題,同時也為電廠節約了資源和成本。然后電廠設備如果在運行的過程中,發生了以外的事故,可以起到應急的作用,保證電廠通信網絡正常的運行。可以實現小范圍的覆蓋,對于電廠、變電站等區域,應該考慮采用無線通信系統進行語音網、數據網的無線覆蓋,在業務流量需要不是特別大的地方應用這種方式,這樣就減少了電廠線路的布局,從而也方便管理人員對電廠內部進行管理。
2.3無線通信技術在電力通信系統中的應用
無線通信網絡的研究對象在電力系統中的發電、送電、變電、用電等等一切與電相關的信息和環節,而無線通信技術就是對這些環節的整合,從而保證發電行業的自動化發電和電力生產、輸送都更加安全經濟。同時無線通信技術可以采用高壓骨干網架進行遠距離、大容量以及低損耗輸送,這樣就促進了電力系統的可持續發展。除此之外還可以有效地實現不同單位、機構以及裝置的實時監測。
2.4無線通信系統在電力終端系統中的應用
影響電力營銷管理信息系統開發應用的原因主要有以下兩個方面:(1)通道問題是導致各供電營業所單機獨立運行的主要原因。由于各供電營業所地理位置分布較廣,在全區范圍內鋪設光纜到各供電營業所,成本和維護費用太大,而傳統的電話撥號連接又不能滿足信息系統的帶寬要求。(2)目前計算機的應用雖然越來越普及,但在地域上分布非常不均,一般也只是在城市或相對較大的城鎮,而供電營業所廣泛分布在小城鎮,對計算機的認識水平還比較低,特別是當機器出現故障時無法及時處理。
隨著全社會通訊網絡建設的飛速發展,電信、網通、廣電的基礎通訊設施已經相當完善,網絡的連接可以解決由于操作人員應用計算機水平低引起的系統維護難的問題。在應用工作站安裝遠程控制軟件,通過遠程控制可以維護一些簡單計算機操作的問題。操作員可以運用本地自動更新模塊來自動更新維護;信息系統數據庫集中存放,這樣系統管理員只需維護數據庫就可以了,而操作員只要客戶端網絡通暢,應用系統就沒有問題。
二、系統設計原則
(一)開放的系統設計。設計時,應充分考慮到電力企業資源的統一規劃,可以與其他相關的開放的生產管理系統、人力資源系統、財務系統、辦公系統、設備管理系統等的無縫連接。
(二)靈活性。不同的供電企業或同一供電企業的不同時期,其業務處理過程、方式可能有非常大的不同。我們的目標就是適應電力企業快速轉型需要,根據企業的生產、經營、銷售情況迅速制定不同的企業解決方案。
(三)先進的技術。建議采用當前流行的企業信息系統解決方案設計與軟件設計思想,充分利用先進的信息技術與網絡技術,進行分布式、模塊化的組件開發,可提供各種專業接口,為系統問的互聯和系統的擴展提供強大的技術支撐。
(四)安全性。通過客戶權限管理、用戶加密、數據備份、分布式應用服務以及系統出錯處理等各種方法來保證系統的數據與網絡安全性。其中用戶權限設置應將系統用戶的工作權限定義到具體功能,保證數據的訪問與處理安全性。應用服務通過負載平衡算法保證系統的安全與穩定運行。
三、營銷管理信息系統的開發建設
(一)系統功能劃分。根據營銷系統各項業務要求,系統功能可劃分為:用電營銷管理信息系統(包括核心業務模塊、管理功能模塊)和與其它系統的接口兩部分,核心業務模塊包括業擴管理、抄表管理、電量電費管理、收費與賬務管理、計量管理、用電檢查管理、系統維護管理子系統,管理功能模塊是輔助決策等,系統接口包括銀電聯網、客服系統接口、財務系統接口、電能計量系統及各類電能采集裝置的接口、OA接口、觸摸屏查詢等。
(二)電力營銷管理信息系統。電力營銷管理信息系統應有業擴報裝、電費計算、檔案管理、物資管理、資料管理等部分,實行數據集中管理,各供電營業所通過廣電網絡建立廣域網實行數據共享。業擴流程納入計算機管理并加以業擴監控,逐步達到單軌制無紙化流程。利用廣電網絡作為數據庫通道建立供電局與各供電營業所之間的物理連接,數據庫服務器放置在供電局大樓信息中心統一管理。數據庫采用Oracle,系統開發工具采用Delphi。由于系統數據統一集中管理,保證了系統數據的唯一性、合法性、一致性,系統軟件的升級只要將文件寫入相應的數據表,操作員運行一下本地的自動更新程序即可。
(三)系統功能要求。
1.在數據處理能力方面,要求數據的存儲和管理性能靈活(包括對歷史數據的轉儲及處理),保證數據的完整性、可追憶性、可恢復性、可操作性、共享性和安全性,方便查詢及分類統計。
2.在報表功能方面,應能充分利用數據庫信息按要求靈活生成各類統計報表,提供靈活的報表格式。
3.在圖形功能方面,應充分利用數據庫信息進行動態分析,能以棒圖、餅圖和條形圖、曲線等示之,并能按A4紙打印;圖形要求美觀、比例恰當、布局合理。在統計功能方面,對系統所要求的各類數據庫進行一般性統計和按某種需求進行統計;統計可以由用戶自定義;統計結果可以按自定義的格式用A4紙打印。
4.在保密及授權方面,應具有良好的授權機制,訪問權限具有足夠的授權設置級別和嚴密的控制管理。
5.在系統維護方面,要求方便、快捷、可靠、安全。
(四)業擴報裝。
1.電力客戶服務中心為新裝增容用電和用電變更一口對外管理部門。
2.低壓客戶(綜合配變供電的客戶)的報裝等相應事宜在所屬供電所辦理,各供電所應建立相應的客戶檔案,并及時向客戶服務中心備案。
3.10kV及以上客戶的報裝業務在電力客戶服務中心。
4.客戶服務中心負責受理客戶申請、客戶建檔、組織竣工驗收、簽訂供用電合同等,生技科專責人負責現場勘察、確定供電方案等方面的工作,營銷部負責計量等方面的工作,實業總公司負責客戶施工等工作,生技科負責方案審核。
5.客戶業擴工程竣工后,由客戶中心組織生技科、營銷部、供電所及實業總公司等有關人員,對工程進行驗收,各相關科室積極配合,接到驗收通知后要按時參加,及時為客戶驗收送電。
6.電力客戶服務中心全面負責對外業務服務,對內負責有關業務流程的調度,按時完成各環節工作。
(五)電費計算。通過設立綜合變用戶和公用變用戶這兩種只計量不計費的關口表用戶,來統計線損。主要功能有:讀數錄入,電費計算,電價字典維護,電費臺賬生成與打印,電量電費報表匯總,銀行數據接口(委托銀行代開發票、代收費的,按一定格式生成銀行所需數據)。
(六)檔案管理。提供模糊查詢功能,輸入相應的參數,能夠在數據庫中調出數據,供查詢用戶文件、表計文件、農村綜合變、小城鎮公用變、表庫文件等資料。
(七)物資管理。實行進、銷、存操作,對各供電營業所的物資進行計算機管理,統一編碼,實時統計庫存量,便于物資合理利用。包括:材料編碼、材料進倉、材料核價、材料銷售,材料結存。
四、結語
通過對各類業務模塊的細分,滿足供電企業營銷各級管理群體的需要,既減輕了軟件維護的工作量,又方便了各供電營業所相互之間的應用交流,滿足數據結構統一、編碼統一、運行模式統一的設計目標。全面提高供電企業的管理水平、工作效率、服務質量和決策水平,促進電力營銷管理的現代化。
參考文獻:
[1]邱賢輝,電力營銷系統建設[J].廣西電業,2007.4.
[2]電力營銷管理信息系統解決方案[M].2007.
1.1邢臺地區已接入遠東信息的小電廠情況
邢臺地區小電廠共34座,已接入遠動信息的小電廠共25座,總計容量450MW,已全部轉發到省調。
1.2未接入的小電廠情況
未接入小電廠為縣調管轄小水電,共9座,總計容量:8.98MW。目前這些小電廠主要是放水時發電,平時不發電,不具備二次接入遠動和通信設備(如表2)。
2邢臺電網地方小電廠存在問題及原因分析
2.1由于存在通信通道、技術支持系統等多方面的不足,目前省調和各地調對地方電廠缺乏有效的管理手段,電網調度運行人員無法獲得小電廠的實際運行情況,這對發電計劃的制定、電網安全校核帶來不利影響,對電網運行帶來安全隱患。
2.2由于缺乏標準的管理流程和管理工具,各級調度的管理水平差別較大,為“大運行”和“調控一體化”模式下的地調同質化標準管理帶來了困難。粗放型管理不利于節能減排和綠色環保的國家能源戰略的執行。
2.3由于目前小電廠和電網缺乏信息互動系統,電廠申報檢修計劃、發電計劃等仍通過傳真和電子郵件方式進行,增加了專業管理人員的工作量,工作效率較低,不利于進一步精益化管理和提升管理水平。
2.4部分廠站遠動設備故障停運已不能恢復,且為音頻電纜載波方式,采用光纜載波方式及設備更換需投入較大資金。因電煤價格上漲,電廠經營困難,虧損嚴重,無力完成設備恢復,申請暫緩進行。
2.5根據邢臺市政府規劃,部分電廠已列入拆遷關停單位,電廠為避免資源浪費,申請暫緩設備恢復工作。電廠無專業人員進行設備維護,專業技術力量不足,發生自動化裝置故障不能及時恢復,影響正常數據上傳。
3邢臺電網地方小電廠存在問題解決措施
為進一步做好地方公用和自備電廠的運行管理工作,按照《河北省南部電網地方小電廠調度管理辦法》和《河北南網企業自備電廠調度運行管理規定》等相關文件要求,建設河北南部電網地方小電廠管理系統,進一步實現業務流程標準化、規范化,管理模式的精益化。通過本項目的實施,將建立起省調、地調與地方電廠信息交流的平臺,最大程度上實現信息的共享,極大提升地方小公用和自備電廠的并網管理水平,促進電網的安全穩定運行。結合邢臺電網的軟硬件資源,充分考慮小電廠現有管理模式和未來發展方向,制定邢臺電網統一建設集中式管理系統的方案。內容如下:
(1)統一建設集中式管理平臺。主站系統服務器和相關網絡硬件設備采用現有系統設備;新開發小電廠管理的軟件系統,實現機組運行數據和管理信息的采集、處理、展示。各級調度用戶通過辦公微機,通過信息網使用業務功能。
(2)采用調度數據網、專線、GPRS/CDMA公網等多種信息傳輸手段,方便電廠的接入,快速發揮系統效益。根據通信資源的實際情況,系統提供多種數據傳輸模式:對于新建自備電廠應具備遠動和調度數據網及二次安全防護設備,運行信息以網絡方式直接傳送到省調;已經接入地調自動化系統的現有自備電廠,運行信息由地調系統轉發至省調;未接入地調自動化系統的現有自備電廠,遠動信息通過公網無線方式接入省調。
(3)運行信息分級維護,統一管理。地調負責所轄自備電廠遠動系統的運行考核和統計管理,省調負責統一對地調相關工作的運行考評。
(4)系統功能靈活配置,適應未來業務管理模式的變化。通過匯集全部自備電廠的運行和管理信息,無論采用省、地兩級管理模式,還是省直管電廠的一級管理模式,系統均能提供支持。
(5)采用標準傳輸規約,具備未來平滑接入D5000能力。運行數據傳輸采用IEC104規約和DL476-92標準規約,可平滑過渡到省調新的D5000系統。
4結束語
通過構建邢臺電網地方小電廠管理系統主要實現以下目標:
(1)研究并構建小電廠實時數據采集平臺,實現了小電廠運行工況的實時監控和在線管理,調度管理人員能夠掌握第一手資料,為合理制定發電計劃提供了數據基礎,為提升電網安全水平提供技術支持。項目具有重要的安全和社會效益。
1.1CORS系統的技術特點
CORS系統具有跨行業的特性,可以面對不同要求的客戶類型,其技術主要有三種核心技術,分別是虛擬參考站技術(VRS)、區域改正術技術(FKP)、主輔站技術(MAC),它們具有各自不用的特點和理論支撐。(1)虛擬參考站技術(VRS)它主要是利用基準站的坐標對應相應的數學坐標,模擬出虛擬參考站的觀察數據,然后建立流動站到虛擬參考站的超短基線。它的優點主要是在計算對流層及電高層時可以利用到整個網絡的信息。它的缺點主要是:無法將MRS的觀測信息進行充分利用;需要建立一個主參考站,如果主參考站發生問題,那么就會造成服務間斷,需要重新進行選擇;需要對數劇量較大的原始觀測數據進行傳輸;要給流動站提供參考站的位置,傳輸負擔很重。(2)區域改正術技術(FKP)它是對VRS系統的進一步改進,這種方法主要是運用基準站已知坐標和GPS基準站檢測數據來計算在基準網范圍內和時間或者空間有關的誤差改正數模型,然后將測量點誤差改正術用到觀測值中,消除和時間空間有關的各種誤差,來獲得精確度極高的定位結果。它的特點主要是:對參考站上的各個非差參數進行估計,利用非差參數計算流動站改正數,完成精確定位。它的不足之處在于它的服務器與流動站所用的對流層模型可能存在著不一致。與VRS系統相比,它們的區別在于誤差更正方式和最終定位方法不同。(3)主輔站技術(MAC)它是從參考站網把一切相關,標志整周未知數水平的數據以高度壓縮的方式發送給流動站。它是對FKP技術的一種改進。與VRS和FKP技術相比,它的特點主要是:對于參考站的網解可以進行智能選擇并保證足夠數量;為數據通訊減低了負荷,作業效率得到提高;是標準化的網絡RKT,是真正意義上的網解。它的缺點在于依賴于主參考站,如果主參考站出現問題,就會造成服務間斷,需要重新進行選擇,限制了系統的完整性,同時需要傳輸很大的數據量,傳輸負擔很重。
1.2CORS技術的基本原理和結構
CORS是依賴于GNSS導航定位技術,在一定范圍內按照需要建立若干連續固定的基準參考站,利用現代通訊技術,連接參考站和數據中心,數據中心對參考站上傳數據進行處理以便用戶使用。它主要是由參考站子系統、數據處理中心、數據通信子系統、用戶應用子系統等部分組成。
2CORS系統在電力線路測量中的應用
2.1電力線路測量的特點
因為電力線路網絡遍布城市的各個角落,遍布整個城市,線路的測量不僅僅局限在一個小區域內,所以不宜用單個PTK基準站進行測量,這樣就會耗費大量的人力物力和時間,不斷調整基準站的位置,造成工作效率低下。
2.2CORS系統在電力測量中的運用
電力線路的測量主要包括了選線測量、平斷面測量、定線測量和定位測量。相比傳統的測量方法,CORS系統具有很大的優勢,它適用于以上所有的測量任務并能發揮很好的作用,提高了工作效率,減輕了工作人員的負擔,節省了成本,提高了效益。(1)選線測量選線測量就是依據實現已經確定好的路徑方案,把線路的起點、轉角點、終點在實地中一一確定落實。利用GORS系統進行選線測量,可以方便的把各個目標點在方案確定的地理位置上進行精確定位。(2)平斷面測量平斷面的測量主要任務是線路中心兩邊各五十米范圍內的道路和事物進行平面位置的測量描繪。平面圖紙的繪制必須以現場實測的數據為基礎,遵循現行統一的圖式和圖例要求,真實準確的把地貌和地物的平面高度、位置表現出來,清楚的注明符號及文字。線路的平斷面測量可以分為中線斷面測量、風偏斷面測量和邊線斷面測量。中斷線斷面測量就是沿線路中心導向的地表剖面;風偏斷面是垂直于線路中心線的地表剖面;邊線斷面是沿高側邊導線的地表剖面。(3)定線測量定線測量就是對線路中線的起點、轉角點和終點進行精確測量。它主要采取間接定線和直接定線的方式。所謂直接定線就是用正倒鏡分中法進行,如果碰到了障礙物,就用等邊三角形、等腰三角形和矩形等間接方法進行定線。GORS在定線的過程中,無需點和點之間的通視,能夠輕松的控制線路方向,大大的減少了樹木和高大建筑物對于定線測量的影響。(4)定位測量GORS在定位測量的使用中,操作方法類似于定線測量。通常情況下,假如沒有直線段兩端點坐標的數據,就要用GORS系統去測量;如果已經有了坐標數據,就能夠直接使用這個數據,把直線設為參考線,依據設定好的距離,用GORS系統對數據進行處理,就可以得出各樁的地理坐標。
2.3GORS在電力線路測量中的優勢
在實際的工作過程中,我們發現運用GORS系統可以很好的完成電力線路測量的任務,具有非常明顯的測量優勢,主要表現為以下幾點:(1)不受基站覆蓋面積的局限,可以在區域內的任何地段全天候的展開工作;(2)測量的精確度高,用時短,能夠提供實時服務;(3)無需透視的環境,減少了樹木、莊稼和高大建筑物對電力線路測量的阻礙;(4)造作方法簡單,節省勞動力成本,提高作業效率。
3結語
這種技術的新優勢主要體現在以下幾個方面。第一,成功的實現了我A/D與D/A轉換,尤其是在這幾年來,在技術領域上有著新的突破,能在最大程度上實現無線轉換器原件的使用量,這就為數字原件的制作提供了諸多方便。第二,因為短距離的無線技術能夠通過鋪設更為廣泛的寬帶成功的實現無線通路,極大的提高了其機動性,使得此技術的應用范圍就變得更加的廣闊了。第三,該技術舉杯拓展性的新優勢,因為無線電技術的軟件模式不是毫無變化的,反而是通過技術的不斷升級和軟件的更新換代能衍生出更多的服務,這樣的新優勢也成為該技術能被廣泛應有和接受的主要原因。第四,改技術能有在應用的過程不斷的查缺補漏,根據實際情況改進自己的技術水準,在更多的情況下是根據眾多不同用戶的實際需求發生變化的,這就說明這種技術是有著人性化的新優勢,注重需求上的滿足,極大的增強了顧客的滿意度。
2、DSP技術以及新優勢
該技術又被稱為是數字新信號處理技術,這就是伴隨著電力企業的單力系統在新形勢、新需求下不斷完善的結果,這種技術在當下的電力通信技術中可謂是最先進的了,其在使用和運行的過程中體現出來的新優勢則是不可小覷的,在今后乃至未來的無線數據通信的飛速發展的過程中,都可以為人類帶來便捷的生活條件。在最近的幾年中,這種技術可以說是以自身的獨特優勢改變著我們現代人的生活,有著安全,準確,可靠的新優勢。在我國更廣闊的電網覆蓋的地域下,氣候條件復雜,地質條件復雜,人文環境更加復雜的情況下,該技術有著更加強大的適應性。而該技術恰恰有著這樣的技術屬性,能夠用自身的新優勢滿足這樣的需求。
3、智能天線技術以及新優勢
智能天線技術的新優勢,主要體現在該技術能夠在最大的可能上能夠成功的實現移動通信在較高的頻段的復用以及較大體量的系統容量需求情況下進行無阻礙的工作,這是因為在現代的科學技術進步頻段的使用存在高度的復用率,也就是說,如果在一定的環境下,沒有相對穩定的信號就很容易出現信號連接不上,斷開,以及連接不上的現象,但是智能天線的優勢就在于極大程度上的解決了此種現象下的難題。
4、全光網絡通信技術及新優勢
全光網絡技術的新優勢就是他的速度和效率,眾所周知,所有信號的傳輸與交流都是通過光的形式才得以進行的,這樣才能保障傳輸的效用和效率,而全光技術就是在效用和效率上通過現代科技加以保障才有全新的優勢展現。
5、4G技術及新優勢
客觀上講,4G是當下中國通信網絡的新產物與新寵兒,每年中國通信網絡都會更新換代,在短暫的幾年中,中國走過了不同于其他國家的及時年的發展歷程,4G技術在傳輸速度和效率上都有著其他技術無可比擬的新優勢,在電力信息通信技術領域廣泛的應用并成為主流技術。
6、Femtocell技術及新優勢
1.1技術特點MSTP的出現迎合了電力二次系統針對各類通信業務(如安穩系統、繼電保護、遠動通信、電力系統信息化等)接入和動態帶寬處理的需要。基于SDH系統,MSTP具備集成對多種業務(主要是時分多工TDM、以太網業務和ATM業務)支持的能力,實現了對城域網業務的匯聚。其技術特點大致有以下幾點:1)延續了SDH技術的諸多優勢:如具有杰出的網絡倒換保護性能和良好的TDM信號業務支持能力,能很好地兼容現有的TDM信號業務。2)對多種協議的支持。對多種協議支持以增強網絡邊界智能硬件性能,通過對各種業務的交換、聚合或路由劃分來篩取不同種類的傳輸流,使MSTP對多種業務支持的能力得以實現。3)可支持波分復用(WavelengthDivisionMulti⁃plexing,WDM)擴展。MSTP的信號類型隨所處網絡位置的變化而發生變化,如MSTP設備被置于核心層時,信號類型最低可為OC-48,并能擴展為密集波分復用信號;當MSTP被置于匯聚層和接入層時,其信號類型則變為OC-3/OC-12,且可在必要時擴展至支持密集波分復用(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,DWDM)的OC-48。4)支持動態帶寬的分配。MSTP具備支持虛級聯和級聯的功能,因此MSTP可對所用帶寬進行靈活多樣的分配,其通常的帶寬可分配顆粒為2Mbit/s,某些廠商甚至能將帶寬可分配顆粒調整至576kbit/s。基于此,MSTP不但可以滿足對SDH幀中的列級別以上帶寬的分配需求,還能通過支持其鏈路容量調整機制(LinkCapacityAdjustmentScheme,LCAS)技術,動態地配置、調整鏈路帶寬。5)提供綜合網絡管理功能。擁有對不同協議層的綜合管理能力,有利于MSTP管理和維護網絡[5-6]。MSTP管理涵蓋整個網絡,無論是對網內性能的告警監控還是對業務的配置,均基于直接為用戶提供的網絡業務。配置MSTP網管上的業務時,僅需要配置好網絡業務的源、宿及相應的時隙、端口等參數,網絡業務便能快速自動生成,避免傳統的SDH系統需逐個對網元相關參數進行設置的繁復操作,進而實現業務的快速開通。此外MSTP還具備一些非電力通信需要但被運營商廣泛使用的功能,如計費和帶寬租用等。
1.2MSTP技術在電力通信中的應用廣西某市地區電力通信網涵蓋網內20多個變電站,每個變電站建立一個網元節點,組網采用產自UT斯達康公司的NetRing系列光傳輸設備,該系列設備均具有MSTP特性。其中NetRing10000-(IV2)系列設備主要針對大型網絡的骨干網和城域核心層需求設計,是高集成STM-1/4/16/64(155M/622M/2.5G/10G)多業務傳輸平臺,具有大容量高、低階交叉連接矩陣,分插復用功能及Ethernet/ATM信元交換功能,最大交叉連接能力為512×512VC-4,4032×4032VC-12。此外該設備可按實際需要,靈活配置成2.5G或l0G,可平滑地由2.5G升級到10G。基于NetRing傳輸平臺,該市地區電力通信網為電力系統提供了多條符合實際生產管理和管理信息需求的通道,如地區級綜合數據網通道,承載的業務包括:綜合信息化管理、電力統一通信、電視電話視頻會議系統、營業所及變電站在線視頻監控;地區調度數據網電力調度自動化、電能在線計費、電網一體化運行智能、VoIP(VoiceoverInternetProtocol)調度電話等。保障了該市地調與各變電站之間、發電廠之間及廠站間的各類專線信號;供電局與各下屬二層機構之間的專線信號的信息傳遞與交互。
2MSTP設備的日常維護與故障分析
2.1MSTP設備的日常維護作為一項綜合性較強的工作,MSTP光傳輸系統的日常維護項目很多,例如對光纜設備的定時巡視記錄、設備電源清潔保養、配線架端子測試等。下面是MSTP設備日常維護的一些簡單但值得注意的要求:1)供電電壓不可超限。傳輸設備可正常工作的直流電壓范圍是-57.6~-38.4V,即MSTP設備的直流電壓允許范圍為-48±20%V。2)保證設備的運行環境。通常MSTP設備的允許機房溫度是0~40℃,但根據實踐經驗,通信機房的建議保持溫度約為25℃[7]。3)設備應按照行業規范采用三地聯合接地,綜合通信大樓的接地電阻要求小于1Ω,普通變電站內通信點接地電阻要求小于5Ω,否則雷擊打壞設備的概率會大大增加;另外接地線的長度最好小于30m,并且盡可能短;兩個接地體在最近點用導線短接。4)禁止小角度彎折尾纖,避免經常打開光連接器。5)網管、本地維護終端(LocalCraftTerminal,LCT)用電腦應專機專用,嚴禁挪作他用,以免電腦中毒癱瘓。6)插入單板時,先將單板的上下邊沿與機框的左右導槽對齊,然后沿左右導槽慢慢推進單板,直至其剛好嵌入母板。更換單板時,在更換前要確認待換單板與在用單板型號一致。
2.2MSTP設備的故障分析高效地開展MSTP設備維護工作是電力通信網絡安全穩定運行的保障。但由于網區內各個站點之間、廠站之間的距離較遠,因此能否準確分析并定位故障,是MSTP設備故障處理中極為關鍵的切入點。與傳統SDH故障定位方法一樣,MSTP設備的故障定位也遵循“先系統,后單站;先線纜,后設備;先設備,后單板;先線路,后支路”的準則。通信檢修人員可結合設備網管、光時域反射儀(OpticalTimeDomainReflectometer,OTDR)等測試儀表,充分利用性能事件、環回、在線檢測幀等技術手段,分步、有計劃地對MSTP設備故障定位。在故障出現初期,先分析告警的可能成因、相關業務流向及性能事件,初步判斷后,再逐步縮小故障點的范圍;然后通過分別對支路板和光板進行逐段環回(注意設備參照點)的方式,排除外部干擾,把故障點定位到單站,接著到單板。在MSTP設備故障處理過程中,首先應該排查SDH層面的問題,較為常用的SDH故障定位方法有告警性能分析法、儀表測試法、環回測試法及替換法等。1)告警性能分析法。該方法借助網管捕獲有關的性能及告警信息,定位潛在故障。檢修人員通過網管可以獲得每一個站、每一塊單板故障的詳細情況;全網設備的故障狀況,以及業務兩端間的告警信號;告警信號的產生、結束時間和所有歷史告警信息。例如檢查網管時如果發現網管報TU-AIS和TU-LOP等SDH層告警,就可初步判定單板硬件有問題,需準備更換故障板件。2)儀表測試法。該方法需要采用各種儀表(如2M誤碼儀、萬用表、光源、光功率計、以太網測試儀、SDH分析儀等)檢查傳輸設備的故障點。如:用2M誤碼儀檢測業務信號通斷情況、誤碼數量;用光源、光功率計測試相關設備的收發光狀況;用萬用表檢測設備的直流供電電壓,判斷是否存在電壓越限影響設備運行的問題。用儀表定位故障的方法很有說服力,但前提是故障現場需要備有相關的儀器儀表。3)環回測試法。該方法使信號在網元的Tx、Rx端口間環回流轉,藉此定位故障。環回測試法的兩種典型方法:硬件環回和軟件環回。硬件環回又分光接口、電接口兩種,其中光接口的硬件環回,用尾纖或借助光纖配線架(OpticalDistributionFrame,ODF)配線端子,使光接口板的Tx端口和Rx端口互聯;電接口的硬件環回,用電纜線或經由數字配線架(DigitalDistributionFrame,DDF)配線端子,將電接口板的Tx端口與Rx端口連在一起。軟件環回則是指通過網管下發命令環回某一網元中的某一單板,又可分為內環回和外環回兩種,如圖2、圖3所示。軟環回的對象相對較多,包括電支路、光支路、光線路等。在分段自環設備的各種不同位置點后,便可將故障點從紛繁的信息中剝離出來,繼而排除故障。值得注意的是,硬件環回光板時必須視具體情況在光板加入適當衰耗,以免損壞光板4)替換法。該方法是使用正常部件去替換疑似異常工作部件,以達到定位、排除故障的目的。這里的部件,是指與設備相關的物品,如線纜、單板、模塊甚至于芯片等。這種方法在排除傳輸外部設備問題時應用較多,當故障被定位到單站后,替換法則更多地用于排除站內設備單板或模塊的問題。通過上述方法排除SDH層面的問題后,檢修人員可以轉入以太網層面對故障進行定位。實踐中一般采取環回手段+Ping和測試幀定位以太網層面的故障。例如在本端MSTP設備以太網單板端口Ping對端路由器或者交換機的IP地址,若能Ping通,則可基本確認本端設備以太網層無異常,Ping包的格式有很多種,常用的Ping包格式如下:pingxxx.xxx.xxx.xxx-11000-t11000表示數據包的包長是1000,-t即持續不斷Ping包。其中的包長可視具體情況設定,在測試時不妨同時多開幾個Ping窗口來嘗試。如果Ping不通,則考慮檢查線纜、網線、設備等硬件工作正常與否,在排除硬件方面的問題后,應在網管或LCT排查網元上的端口工作模式的設置、TAG屬性、封裝協議的匹配、虛容器(VisualContainer,VC)通道捆綁情況、端口VLANID的設置等,假如這些設置均被正確配置,但網絡還是Ping不通,此時就應考慮檢查兩端站點路由器循環冗余校驗碼(CyclicRedundan⁃cyCheck,CRC)的配置情況。較常見的,如本端設CRC校驗,對端不設CRC校驗,也會造成Ping不通。但是即便Ping包正常也不可輕易認為本端MSTP設備以太網層無異常,因為當端口工作模式配置不正確時,也可能出現小流量Ping包能通過但大流量Ping包存在時延或丟包的現象。此時應考慮查驗本端站點與對端站點設備的使能流控設置一致與否,兩端設置不一致的情況下,大流量Ping包很可能存在丟包現象,故建議雙方都關閉流控。此外這種現象也可能與帶寬配置不夠有關,帶寬配置不夠有用戶業務量小但突發業務比較大或用戶業務量大兩種情況。帶寬是否充足可通過多綁定幾個2Mbit/s的方法來驗證。針對基于多協議標記交換(Multi-ProtocolLa⁃belSwitching,MPLS)的報文類型或基于VLAN的報文類型的故障業務,最有效的手段是借助以太網性能分析儀輔助定位故障點,如果現場沒有相關的測試儀表,則可借助“模擬發包”類的軟件,使用計算機網卡模擬設備發送業務報文的辦法來定位故障點。當涉及用戶內網時,tracert也是一個非常實用的命令,其可用于圈定IP數據包訪問目標所采取的路徑。通過跟蹤數據包的訪問路徑,檢修人員可以了解數據走向,縮小故障范圍,有助于故障信息的定位和處理。
3結語
用戶信息采集系統的實行,會為電力企業減少經濟支出,調整和優化配置電力資源,以使員工在工作的過程中,能夠實現抄表的信息化管理,減輕員工工作壓力,進而確保抄表信息的精準性,以實現供電企業用電的精細化管理模式。此外,用戶信息采集系統的實時監測,能夠實現遠程抄表功能,全面監測用電計量裝置,以及,控制用戶繳費情況,并且實現線損的現代化管理,減少因人工操作產生的誤差,以不斷提高用電管理效率,進而為電力企業獲取更多的經濟收益。
2以往用電管理模式存在的主要缺陷
在電力企業發展過程中,以往用電管理模式是采用人工抄表,抄表人員在供電企業下屬的分支機構工作,之后,匯集用戶的抄表信息,以及時告知用戶用電狀況。對于已經欠費的用戶,應及時通知用戶欠費金額,進而使用戶及時繳費。但是,這種人工抄表模式,不利于電力企業各個部門有機的結合在一起,不僅會消耗大量的人力、物力以及財力,又不能熟悉和了解用戶用電狀況。因此,伴隨信息化時代的到來,以往用電管理模式已經不能適應現代信息化發展的要求,所以,建立用電信息采集系統至關重要。
3用電信息采集系統在電力企業中的應用
在電力企業發展過程中,用電信息采集系統的應用,能夠轉變以往的用電管理模式,進而形成現代化的管理模式,信息化管理模式主要表現在以下幾個方面:
(1)抄表結算環節的自動化用電信息采集系統的應用,對于供電環節、用電環節以及售電環節,能夠全面、系統的采集各個環節的用電信息,不僅可以調整和優化配置人力資源,也能及時、準確的獲取抄表信息,進而最大限度的節省電力資源,以不斷提高管理效率。此外,抄表結算環節的自動化,會實現計量、抄表的規范化管理,以不斷提高結算的精準性。
(2)有效控制用戶繳費時間用電信息采集系統的實行,能夠使用戶自由控制繳費時間,在一個月之內,可以進行分期交付。因此,此系統的實行,是為了規范不能及時繳費的用戶,以減少抄表周期,使電費發行次數逐漸增多。所以,我們能夠看出,此系統的實行,不僅能及時監督用戶繳費,還能夠確保資金的流轉。
(3)全面監測用電計量裝置用電信息采集系統的應用,能夠改進和完善以往現場檢查的缺陷,在以往計量裝置運行過程中,不能及時發現系統存在的問題,然而,此系統的應用,能夠全天候監測用電計量裝置。例如,如果電能表底被修改,以及表計參數發生變化,用電信息采集系統的實行,會全天候監測計量裝置,隨時對用戶進行遠程監控,以免出現檢查人員違背相關規定,做出違法行為。
(4)電力企業的服務水平不斷提高用電信息采集系統的應用,能夠為用戶提供滿意優質的服務,并且為用戶提供精準、可靠的用電信息,對于用戶在用電過程中,出現的問題,此系統會及時發現,以使電力企業采取有效的解決對策,用電信息采集系統為用戶提供優質的服務主要表現在以下幾個方面:首先,信息采集系統的應用,能夠使用戶利用網絡平臺、在線通話以及短信等方式,增加用戶與供電企業交流與溝通的機會,進而使供電企業熟悉和了解用戶需求,以滿足用戶不斷變化發展的需要,提高電力企業的社會聲譽。其次,用電信息采集系統的應用,對于在供電過程中,出現的安全故障問題,能夠為供電企業提供必要的依據,進而在最佳時間內維修安全故障,以免出現斷電現象,為用戶帶來不必要的經濟支出。最后,抄表自動化的實現,在用戶日常生活中,抄表人員不會經常干擾,以免用戶與抄表人員產生矛盾與問題。
(5)實現線損管理的現代化在供電企業運行的過程中,在線損管理方面,仍舊存在較多缺陷,例如,周期較長、人為計算產生的誤差等等,進而不能科學、合理的分析線損消耗狀況,不能及時反映線損的實際運行狀況。而用電信息采集系統的應用,為計算線損消耗數據提供了有利條件,利用抄表環節的自動化,能夠獲取用戶的所有信息,從而減少分析線損數據的時間,并且分析時間也發生了很大變化,由以往每月轉變為每天,以確保線損數據的時效性。此外,將線損理論與與數據進行對比,能夠快速查明導致線損形成的原因,以使供電企業制定相應的解決對策,以免因跑電、冒電、漏電導致線損降低,進而不斷提高線損的管理水平。
4結論
可靠性是指一個元件、設備或系統在預定時間內,在規定的條件下完成規定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效數據的統計和處理,系統可靠性的定量評定,運行維護,可靠性和經濟性的協調等各方面。具體到繼電保護裝置,其可靠性是指在該裝置規定的范圍內發生了它應該動作的故障時,它不應該拒動作,而在任何其它該保護不應動作的情況下,它不應誤動作。
繼電保護裝置的拒動和誤動都會給電力系統造成嚴重危害。但提高其不拒動和提高其不誤動作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于電力系統的結構和負荷性質的不同,拒動和誤動所造成的危害往往不同。例如當系統中有充足的旋轉備用容量,輸電線路很多,各系統之間和電源與負荷之間聯系很緊密時由于繼電保護裝置的誤動作,使發電機變壓器或輸電線路切除而給電力系統造成的影響可能很小;但如果發電機變壓器或輸電線路故障時繼電保護裝置拒動作,將會造成設備的損壞或系統穩定的破壞,損失是巨大的。在此情況下提高繼電保護裝置不拒動的可靠性比提高其不誤動的可靠性更為重要。但在系統中旋轉備用容量很少及各系統之間和負荷和電源之間聯系比較薄弱的情況下,繼電保護裝置的誤動作使發電機變壓器或輸電線切除時,將會引起對負荷供電的中斷甚至造成系統穩定的破壞,損失是巨大的。而當某一保護裝置拒動時,其后備保護仍可以動作而切除故障,因此在這種情況下提高繼電保護裝置不誤動的可靠性比提高其不拒動的可靠性更為重要。
2保護裝置評價指標
2.1繼電保護裝置屬于可修復元件,在分析其可靠性時,應該先正確劃分其狀態,常見的狀態有:①正常運行狀態。這是保護裝置的正常狀態。②檢修狀態。為使保護裝置能夠長期穩定運行,應定期對其進行檢修,檢修時保護裝置退出運行。③正常動作狀態。這是指被保護元件發生故障時,保護裝置正確動作于跳閘的狀態。④誤動作狀態。是指保護裝置不應動作時,它錯誤動作的狀態。例如,由于整定錯誤,發生區外故障時,保護裝置錯誤動作于跳閘。⑤拒動作狀態。是指保護裝置應該動作時,它拒絕動作的狀態。例如,由于整定錯誤或內部機械故障而導致保護裝置拒動。⑥故障維修狀態。保護裝置發生故障后對其進行維修時所處的狀態。
2.2目前常用的評價統計指標有
2.2.1正確動作率即一定期限內(例如一年)被統計的繼電保護裝置的正確動作次數與總動作次數之比。用公式表示為:
正確動作率=(正確動作次數,總動作次數)×100
用正確動作率可以觀測該繼電保護系統每年的變化趨勢,也可以反映不同的繼電保護系統(如220kv與500kv)之間的對比情況,從中找出薄弱環節。
2.2.2可靠度r(t)是指元件在起始時刻正常的條件下,在時間區間(0,t)不發生故障的概率。對于繼電保護裝置,注意力主要集中在從起始時刻到首次故障的時間。
2.2.3可用率a(t)是指元件在起始時刻正常工作的條件下,時刻t正常工作的概率。可靠度與可用率的不同在于,可靠度中的定義要求元件在時間區間(0,t)連續的處于正常狀態,而可用率則無此要求。
2.2.4故障率是指元件從起始時刻直到時刻t完好條件下,在時刻t以后單位時間里發生故障的概率。
2.2.5平均無故障工作時間建設從修復到首次故障之間的時間間隔為無故障工作時間,則其數學期望值為平均無故障工作時間。
2.2.6修復率m(t)是指元件自起始時刻直到時刻t故障的條件下,自時刻t以后每單位時間里修復的概率
2.2.7平均修復時間mttr平均修復時間是修復時間的數學期望值。310kv供電系統繼電保護
10KV供電系統是電力系統的一部分。它能否安全、穩定、可靠地運行,不但直接關系到企業用電的暢通,而且涉及到電力系統能否正常的運行。
3.110KV供電系統的幾種運行狀況
3.1.1供電系統的正常運行這種狀況系指系統中各種設備或線路均在其額定狀態下進行工作;各種信號、指示和儀表均工作在允許范圍內的運行狀況;
3.1.2供電系統的故障這種狀況系指某些設備或線路出現了危及其本身或系統的安全運行,并有可能使事態進一步擴大的運行狀況:
3.1.3供電系統的異常運行這種狀況系指系統的正常運行遭到了破壞,但尚未構成故障時的運行狀況。
3.210KV供電系統繼電保護裝置的任務
3.2.1在供電系統中運行正常時,它應能完整地、安全地監視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據:
3.2.2如供電系統中發生故障時,它應能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分,保證非故障部分繼續運行:
3.2.3當供電系統中出現異常運行工作狀況時,它應能及時地、準確地發出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
3.3幾種常用電流保護的分析
3.3.1反時限過電流保護繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關,短路電流越大,動作時間越短;短路電流越小,動作時間越長,這種保護就叫做反時限過電流保護。反時限過電流保護雖外部接線簡單,但內部結構十分復雜,調試比較困難;在靈敏度和動作的準確性、速動性等方面也遠不如電磁式繼電器構成的繼電保護裝置。
3.3.2定時限過電流保護繼電保護的動作時間與短路電流的大小無關,時間是恒定的,時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定范圍內是連續可調的,這種保護方式就稱為定時限過電流保護。
繼電器的構成。定時限過電流保護是由電磁式時間繼電器(作為時限元件)、電磁式中間繼電器(作為出口元件)、電磁式電流繼電器(作為起動元件)、電磁式信號繼電器(作為信號元件)構成的。它一般采用直流操作,須設置直流屏。
定時限過電流保護的基本原理。在10kV中性點不接地系統中,廣泛采用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時間繼電器和一只信號繼電器構成。保護裝置的動作時間只決定于時間繼電器的預先整定的時間,而與被保護回路的短路電流大小無關,所以這種過電流保護稱為定時限過電流保護。
動作電流的整定計算。過流保護裝置中的電流繼電器動作電流的整定原則,是按照躲過被保護線路中可能出現的最大負荷電流來考慮的。也就是只有在被保護線路故障時才啟動,而在最大負荷電流出現時不應動作。
(一)電力安全管理信息系統的核心設計
工作電力安全生產管理信息系統的重點在于對設備的全生命周期進行有效管理,這使得對數據儲存及數據傳輸設計工作擁有高標準、高要求的特點。
1、數據儲存的具體設計
CIM模型包含邏輯包20個,設備資源類定義300有余,對電力系統應用進行了全方位的統一描述,作用是為電網設備數據提供儲存空間。電力公司的信息整合工作以國際通用的IEC61970標準為主體標準依據,以國際通用的IEC61968標準為主要參照標準。其中,IEC61970系列標準也可以被叫做EMS-API系列標準,此系列標準由CIM與GIS兩部分組成。CIM的作用是為能量管理系統信息提供綜合邏輯框架圖。CIM具有描繪能量管理系統中所有主要對象的功能,使得它被很多應用程序所需要,具有很強的應用價值。電力公司基礎數據模型的建立離不開CIM功能上的支持。由于CIM并不具有業務流程數據的功能,所以包括缺陷管理數據、缺陷圖片數據及缺陷細分類型數據等要以表格的方式在Oracle數據庫折嬌陜西省地方電力(集團)有限公司神木供電分公司719300中進行存儲。
2、電力安全管理信息系統的接口
設計電力安全管理信息系統的接口需要分別提供對CIM模型、GIS系統及普通數據庫的接口。由于電力安全管理信息系統接口需要集成大量其他系統,所以在設計上比較復雜。采取數據總線加適配器模式可以很好的解決這一問題。數據總線加適配器模式具有傳遞格式統一的特點,可以明顯提高對不同系統數據進行集成的便捷性,同時也為以后的系統擴展工作提供了方便。
二、電力安全生產管理信息系統實現
(一)系統實現的開發環境
電力安全生產管理信息系統作為WEB項目中的一種,它的開發以JAVA技術為基礎。電力安全生產管理信息系統的開發需要對以下軟件進行運用:利用Dreamweaver8.0軟件進行網頁制作;以Tomcat5.5作為JAVA集成開發環境;以Oracle10g或CIMserver作為數據庫系統軟件;以EOS或Eclipse作為系統開發平臺。電力安全生產管理信息系統的開發也對計算機系統配置提出了高要求,具體要求如下:操作系統需要Window2003及以上版本;2G以上的中央處理器內存;2~4G的內存條容量及200G以上的硬盤空間。同時,WEB服務器版本為浪潮NP370D。
(二)電力安全生產管理信息系統界面的實現
在對電力安全生產管理信息系統界面進行設計時要確保做到以下幾點:首先,應力求做到系統界面的簡潔感和美感的統一,使系統界面實現便捷性和可操作性;其次,在對菜單進行設計時,要做到手動和自動化的完美統一;在對登陸界面的設計時應添加合理的操作權限,使不同部門的工作人員只能對其職能范圍內的內容進行瀏覽和操作;要最大限度的保證系統信息的準確性和可靠性,提高操作安全度,保證企業重要內部機密不被泄露。
(三)電力安全生產管理信息系統功能模塊的實現
電力安全生產管理信息系統由十余個模塊共同組成,其功能異常龐大,具備極強的實用性。由于電力安全生產管理信息系統對于電力生產管理來說具有非凡的重要意義,所以要盡最大可能的確保電力安全生產管理信息系統的安全和可靠,同時也要讓系統能夠在今后繼續實現功能的拓展。在對數據庫進行實際操作時,要充分借鑒其他軟件系統的長處,對數據庫采取統一的操作。同時,要充分考慮到數據庫內的數據具有可變動的特征,應采取單一配置文件保存的方式對各類操作碼及屬性進行保存,以防止數據出現混亂與丟失。
三、結語