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售电侧改革背景下的电能质量监测体系架构
发布时间:2018-11-23 14:29     来自:网上资料     浏览次数:155 次
2015年3月15号中共中央发布的电改9号文提出了要“稳步推进售电侧改革,有序向社会资本放开配售电业务”的方针,即按照“管住中间、放开两头”的体制架构,逐步放开用户选择权,培育多元化售电主体,推动建立售电侧有效竞争机制,完善电力价格的传导机制,使市场在资源配置中发挥决定性作用。
售电侧业务的放开将原有的“电网-用户”的模式演变成“电网-用户”+“电网-售电公司-用户”的模式,这一模式的转变将有可能促进电网与售电公司对公共连接点(PCC)处电能质量的关注,并进一步推动大用户对电能质量问题的关注。
现有的电能质量在线监测终端主要集中在电网的变电站侧,其数据通常只传递给电网公司内部,并不对外开放,电能质量监测的主导思想是电网要对用户的电能质量污染进行监督,保证主网的安全经济运行。
当售电侧业务放开后,电能质量在线监测将有可能转变为电网、售电公司和用户共同关注的模式,“谁的问题谁负责”将有可能体现在电网与售电公司的供电合同中,电能质量监测数据在电网、售电公司以及用户内共享的模式将会有可能开启。由此,本文提出了一种售电侧改革背景下的电能质量监测体系架构。
首先针对电能质量在线监测装置提出了基于VPN的4G无线通信方案,然后提出了新型电能质量在线系统技术方案及用户服务定制与主动推送技术框架,为电网、售电公司与用户之间共同开展电能质量监测与分析提供了一种新的技术方案。

1、基于VPN的4G无线通信方案及网络结构
VPN(VirtualPrivateNetworks,虚拟专用网络),是利用IP网络的承载功能结合相应的认证和授权机制建立起来安全虚拟专用网。基于VPN的新型电能质量在线监测系统的网络结构如图1所示。
系统包括主站层、设备层和客户层。电能质量监测终端、4G无线VPN路由器、4G上网卡安装在设备层。电能质量数据库服务器、WEB服务器、数据采集服务器、企业级VPN路由器安装在主站层。微信客户端属于客户层,作为推送数据接收端。
基于VPN的4G无线通信方案具有组网结构简单、网络安全性好、应用方式灵活易推广的优点,但是其通信效率和质量取决于4G上网卡的4G信号变化情况。

2、新型电能质量监测系统框架
新型电能质量监测系统(图2)主要包括基本电能质量数据监测与分析模块、高级数据资源分析模块、注册电力资源库、用户服务定制模块等4部分。
在硬件方面,系统由数据库服务器、WEB服务器和VPN服务器组成,其中VPN服务器实现对用户则终端的组网和数据采集,WEB服务器实现电力用户服务定制和WEB发布。
2.1基本电能质量监测与分析
对电能质量数据的存储、指标分析与查询功能是电能质量监测系统的基本技术需求,实现对电能质量在线监测终端数据的存储,稳态电能质量指标的统计分析、稳态及暂态历史数据查询等。监测系统所支持的查询指标如表1所示。
可见,基本电能质量监测数据具有大而全的特点,但在部分应用场景下,该数据却是需要进一步加工的“生数据”,需要对数据进行高级应用挖掘。
2.2高级数据资源分析模块
高级数据资源分析模块用以实现从基本电能质量数据到高级电能质量数据的提升,其过程也可认为是从“生数据”到“熟数据”的升级。由于基本电能质量数据是大而全的,但用户却不易从中快速直接地获取到其所需要的数据,比如,用户希望从数据中获取其能耗现状及节电潜力,就需要花费大量的人力物力开展后期的数据分析。因此,经高级数据分析得到的分析结果更具工程应用意义。
2.3注册电力资源库
注册电力资源库采用UDDI目录服务提供基于Web服务的注册和发现机制,其作用是将电网公司的电力信息资源通过信息传输模块反馈给电力用户,包括电网与用户的同型号设备的统计分析及缺陷分析、电力部门对供用电新技术及新设备的研究及应用、电力科研部门及生产厂家的技术专家情况等。注册电力资源库下游与用户服务定制模块相连,通过用户的服务定制,可向定制用户开放信息资源。
2.4用户服务定制模块
电能质量监测系统长期以来存在着与用户侧需求侧响应不匹配的诟病,比如,每个用户对电能质量数据的需要可能是不同的,
对于拥有大量电压敏感类低压设备的用户,其关注的重点可能是电压暂降;
对于一些高耗能用户其关注的重点可能是用电量与节能;
对于一些背景谐波水平较高的中低压配网用户可能关注是否存在谐波计量问题以及谐波对用户供用电设备的影响;
另外有些用户可能特别关心同型供用电设备在电网的应用及缺陷情况。用户服务定制模块的内容包括:用户对电能质量指标的关心面和关心度,用户对用电技术的需求,用户对用电设备的监测需求,用户对电能质量监测的特定需求等。用户需求库可以提供诸如节能监测与分析、电能质量综合指标分析、电压暂降分析、供电技术咨询以及装置异常提醒与分析等功能。用户通过在需求库中选择定制服务,相关分析数据会以WEB方式和微信数据推送方式发布。

3、Web发布与微信推送
新型电能质量监测系统的WEB数据发布模块和微信数据推送模块分别部署于数据库服务器和通信服务器。系统功能架如图3所示。
其中通信模块用于实现电能质量监测终端数据采集,存储模块用于通过ORACLE数据库存储电能质量监测数据。
此外,为满足电力用户不同的业务需求,该电能质量监测系统同时提供两种数据发布途径:
(1)基于微信公众号的数据推送。可以根据电力用户关注点定制推送信息,并按设定的推送频率定期推送,推送数据简单直观,可以协助电力用户即时掌握电能质量动态。
(2)基于B/S架构的电能质量数据发布平台。需要电力用户通过办公电脑浏览器主动访问,提供完善的电能质量数据分析功能,用户可以根据需要自主选择想要了解的数据情况和分析模式,可以协助用户全面掌握系统运行情况。

4、展望
售电侧业务的放开对电能质量行业的发展既是挑战也是机遇。传统的电能质量在线监测只向电网公司单方面开放的模式需要被打破,“谁的问题谁负责”相关合同条款需要写进电网与售电商以及电网与大用户的供电协议中,对于出现的电能质量问题需要电网和用户共同关注,共同解决。
电能质量在线监测是解决电能质量问题的基础,本文提出的一种售电侧改革背景下的电能质量在线监测体系架构,对于提升电网公司对大用户的技术服务水平,支撑电网公司与售电公司的电能质量指标约束,开创电网、售电公司和用户共同关注电能质量问题的局面具有积极的推动作用。

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