低压费控计量装置的设计与实现

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年11期   作者:张喆逸
[导读] 电力市场的不断改革,促使发、售电竞争日益提高
        张喆逸
        内蒙古电力(集团)有限责任公司巴彦淖尔电业局杭锦后旗供电分局 015400
        摘要:电力市场的不断改革,促使发、售电竞争日益提高,实施或推广电能计量费控系统或计量装置就成了当下的首要目标。近年来低压费控计量装置在电力系统得到初步的应用,其包含的计量模块、通信模块、管理模块等,实现了信息交互、自动扣费与采集、电量计量等功能,提高了远程控制能力与计量的准确程度。该装置通过交互终端、微功率无线等媒介实现本地远程控制功能,对当前电能计量有深远的影响,进一步实现并保证低压费控系统的各项功能。
        关键词:低压费控,计量装置,实时监测
        引言
        近年来,我国发达地区普遍开展了低压集抄建设,并且应用了智能电能表,这表示电能费控体系在不断朝着安全化、规范化方向发展。为了顺应我国电能计量管理工作的发展趋势,电力企业需要积极进行费控体系建设及完善,并且加大对新型费控电能表的应用力度,以此来实现对电能计量管理的深入理解和实践。
        1安全费控体系建设分析
        1.1安全费控体系结构
        本次建设的安全费控体系以密钥管理系统为核心结构,涵盖了营销系统、计量自动化系统、检测系统、发行系统,应用了密码机等集成硬件密码设备,以此来确保电能计量数据传输的安全性和稳定性,本次安全费控体系适合应用在电力企业现代化电能计量管理中,能够在确保电能计量精准程度和实时程度的基础上,提高电能计量管理的安全程度,有利于电力企业合理预防运营管理风险,进而提供更加高效高质的供电服务。
        1.2密钥管理系统
        密钥管理系统作为安全费控体系的关键组成部分,主要负责密钥生成、恢复、备份、传输、更新、销毁等操作。密钥管理系统的运行流程如下:首先接收密码机、操作手册、密管工具卡等相关应用指令和标准;其次确保系统运行环境的良好,并且安装相关软件,通过软件生成本级根密钥;再次根据二次发行分散代码生成二次发行业务密钥,通过密码机传输到二次发行系统;最后根据业务分散代码生成相应系统的密钥,通过密码机传输到营销系统、计量自动化系统、检测系统、发行系统中。
        2低压费控计量装置的现状及问题
        2.1低压费控计量装置的现状
        根据现状分析结果表明,跳闸指令的执行基本无法实现用户的远程停、复电,远程停、复电毫无成功率可言,只能通过工作人员手动拉闸的方式或者通知用户实现复电,而且特别容易受到交通、天气等因素的影响,严重影响用户体验。手动拉闸会耗费大量时间,让用户自行拉闸又存在安全风险,因此,设计出一套低压费控计量装置以提高停复电成功率与用户的满意度是十分重要的。根据国家要求,低压用户需安装具有电流互感器的计量装置,此类用户受接线方式的影响,不能实现电能表跳闸,一般用外置开关来控制远程分合闸,操作较为烦琐,部分功能不健全,无法满足用户群体的使用效果。
        2.2低压费控计量装置的问题
        用电信息采集系统包括各型变压器用户、三相一般工商业用户、居民用户等三大类型用户,其中大型用户(315kVA及以上的变压器)往往采用高供高计的方式,由配电室或专线安装,控制方式简单,断路器有外接通信触点,能实现主站费控。三相一般工商业用户的计量方式大多为低供低计,一般控制设备无外接通信触点,开关多由用户自身安装,不经改造无法实现远程费控。低压费控计量装置存在几点问题需要注意:计量箱内的大部分开关仍不具备远程自动分合闸功能;部分低压用户欠费后能远程分闸,但其缴费成功后仍需要工人现场操作,无法通过系统下达指令;部分用户的低压断路器接入后,只能远程跳闸,不具备开合闸功能;个别用户通过人为方式使开合闸开关故障,欠费停电后仍强行开关导致损坏等,造成费控功能失效;计量箱安装位置高,非专业操作人员无法成功开合闸,给人工操作造成影响与安全隐患等。


        3低压费控计量装置的设计与实现
        3.1完成箱体结构的设计
        (1)分体式箱体结构。箱体分为计量室、出线开关室,能够满足供电企业与用电用户间的维护责任划分,其中计量室与负控开关室在一侧布置。属于供电企业管理责任区,出线开关室属于用户维护,计量室与负控开关室能够进行封印。
        (2)计量箱内便于安装计量及费控装置。互感器、电能表、终端等的安装满足计量要求,满足安装远程费控开关要求。
        3.2完成计量装置外置开关的设计
        设计加装接入具有重合闸功能的外置开关实现远程控制。能够实现远程自动跳合闸,具有RS485、以太网、HPLC、微功率无线、串行通讯方式等通信功能连接功能,能将电压、电流、跳合闸次数、开关状态等数据实时传送至表计和终端设备,随着漏电保护器规约的开放,费控开关将与终端、用电信息采集系统实时通信,实现成套计量装置的实时监测与管控。
        3.3低压费控计量装置的实现
        调查表明,为了收取电费和计量电能,几乎所有的数据监控、数据显示都在电度表线路上方,几乎没有通过电度表与电力载波进行数据交换的终端设备。因此,实现低压费控计量装置主要分为四个部分:(1)采用具备远程开合闸功能的费控开关,通过主回路串联的方式接入与供电线路上。(2)由于计量箱多采取落地安装的方法,计量装置一般用于低压式接入,计量方法多为低供低计。(3)通过用电信息采集系统与SG186营销系统,下发指令至终端,使费控开关合闸,能够在用户欠费、缴费成功后,自动完成停复电的工作。(4)费控开关的回路将电能表接点与开合闸的辅助接点进行连接。通过这四部分,控制整体的开合闸与费控功能,从而实现抵押费控计量装置的正常运行。
        4安全费控体系与低压费控设备的应用
        (1)应用目标。电力企业应用安全费控体系与低压费控设备的目的是做好电量计量及计费工作,进而为电力营销工作的进行提供明确数据依据,在此基础上,管理者可以通过安全费控体系远程控制及收集整理用户用电信息。安全费控体系的建设需要满足电力企业在既定范围内的用户用电自动化管理需求,并且需要同时考虑到供电范围内的不同类型用户需求,如变电站、发电厂、民用电用户、商用电用户等。(2)应用原则。安全费控体系与低压费控设备应用需要满足基本原则,这样才能够实现对供电范围内用户用电的统一管理。(3)应用功能。安全费控体系与低压费控设备对应用功能有着绝对的要求,只有具备既定功能,电力企业才能够完成用户用电信息统计及管理工作。
        结语
        低压费控计量装置通过统一的系统建设,有效地解决了无统一标准、客户端供电设施混乱、管控难度高等局面,低压费控计量装置的应用与普及,也能促进智能电表在通信工程中的普及。实时监测电压和电流,通过与计量箱、计量回路、互感器的配合与改进,提升了系统采集率,解决了用电信息采集系统的集中器无法连接主站、实时通讯较差导致信息采集失误等问题,并通过对电压、电流与功率的数据分析,全面管控了用电情况,降低了电力企业经济损失的同时又提升了电费回收率。低压费控计量装置在我国多个地区已经测试完毕,结果表明该装置能够大大减少停、复电时间,提高停、复电成功率,性能可靠且稳定,可以创造一定的效益,为用户提供高质量的优质服务。如果扩大低压费控计量装置的使用,势必会提升国家电力系统的费控工作,完善电力市场的有效运行。
        参考文献
        [1]一种具有防误接线功能的计量箱安全锁研制[J].冯渊,李永腾,王骁,王灿,曹卓斌,孙立伟.科学技术创新.2020(19)
        [2]一种新型共享电源计量箱[J].张海宁,王艳芹,妙红英.中国科技信息,2020(21)
        [3]新型智能防盗农排计量箱研制[J].庞利鹏,邱超杰.农村电工.2020(10)
        
        
       
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