建设配变监测系统来监视10k V配变的运行状况，通过多种技术措施来减少三相不平衡、提高功率因数，提高设备的利用率，保障设备安全经济运行，最大限度地降低线损；加强设备管理，提高企业的工作效率，改善供电服务质量，为线损统计、负荷分析预测、电压合格率统计、城区配变网规划、优化供电方案、城网建设与改造项目决策等提供科学依据。
关键词：配变监测 营销一体化
引言
建设配变监测系统来监视10kV配变的运行状况，通过多种技术措施来减少三相不平衡、提高功率因数，提高设备的利用率，保障设备安全经济运行，最大限度地降低线损；加强设备管理，提高企业的工作效率，改善供电服务质量，为线损统计、负荷分析预测、电压合格率统计、城区配变网规划、优化供电方案、城网建设与改造项目决策等提供科学依据。
1 立项背景
近年来，安顺地方经济快速发展，城乡用电负荷与日俱增，对电力供应提出了新的要求。目前，城区配变网以低压配变网络为主，经过前一轮的城网改造，电能的安全传输已基本保障。在近期的城网建设中，如何利用新技术，提高供电企业的管理水平，加强对城区电网的电能优化控制，提高供点电质量，降低配网线损，提高电网运行的经济性是城市配网发展的一大主题。
同时，围绕国家“十一五”节能降耗的总体目标，坚持资源开发与节约并重，把节约放在首位的方针，全面开展线损分压、分区、分线、分台区管理工作，以及时反映各电压等级电网的结构、设备性能情况、用电构成及管理水平，准确查找线损异常因素，减少电量损失；在现有需求侧管理系统继续开发配变监测系统，最终形成的包括负荷管理、电能量采集、配变监测、低压集抄的营销自动化系统。
2 现状分析与建设目标
2.1 南网规划
按照南方电网公司营销信息系统规划，建设包括负荷管理、配变监测、电能量采集、低压集抄系统的营销自动化系统，是营销决策支持系统的基础数据采集系统。而我局已建成的电能量采集系统，在建的负荷管理、小区低压集抄系统，营销自动化系统建设已初具规模，但是还缺少城网10kV配变计量点的自动采集。
2.2 系统现状
需求侧管理的负荷控制系统已于2007年开始建设，系统采用无线GPRS通信网络作为传输通道，实现大客户专变计量点的自动采集，目前，系统还处于建设阶段，项目一期已安装负荷采集终端100台。
电能量采集系统于2005年投入运行，系统采用光纤、载波、电话等多种传输通道，实现变电站计量点的自动采集。目前，系统运行状况良好，现厂站总数量37个，采集了34个厂站。
小区低压集抄系统于2008年初开始建设，系统采用光纤通信网络作为传输通道，主要实现10kV以下低压部分计量点的自动采集，目前，系统还处于建设阶段，项目一期将实现2个居民小区共计1027户的集中抄表。
线损管理系统于2008年开始建设，系统通过提取电能量采集系统、需求侧管理系统、营销信息系统数据，自动实现线损分压、分区、分线、分台区的“四分”统计，目前系统正处于建设应用阶段。
2.3 建设目标
配变台区作为供电营销和用电客户双方利益的交集点，注重创新营销理念，由过去粗放式的营销管理，向精细化的集约营销转变，着力践行“精诚所至，精打细算，精益求精”的精细营销理念。以开展南方电网公司基础管理达标为平台，切实加强供电企业安全管理、节能降耗、电压质量和供电可靠性、经营管理、营销与优质服务五项工作；加强节能降耗工作，逐步推广线损四分管理，深入推进线损“四分”管理试点，力争完成10kV配变监测计量装置完善化工程，提高电网损耗控制水平。
新建一套配变监测系统，能全面提高配变系统的服务质量、设备的运行安全、运行的经济性和供电企业的管理水平，产生良好的经济效益和社会效益，同时，系统的建设，也标志着我局营销自动化系统建设将达到一个新的水平，为下一步开发基于营销决策支持系统、线损四分管理系统提供了良好的基础平台。
3 功能设计
3.1 数据采集
通过GPRS或CDMA通信，采集专线用户或台区总表的电表数据。包括信息采集和记录功能：
1、测定每15分钟（时间可调整）A、B、C三相电压；A、B、C三相电流；A、B、C三相有功功率；A、B、C三相无功功率；A、B、C三相功率因数及相位；峰、谷、平电量总量；其他事件记录：包括相序变化报警、失压记录、清需量、校时、修改参数等；
2、A、B、C三相电压、三相电流的波形失真度、畸变因数；及A、B、C各相的2～31次谐波含量；
3、记录60－80日（根据存储容量可调整）上述各信息记录；
4、统计并记录60-80日（根据存储容量可调整）日统计数据。
采集量包括：
A、B、C三相电压、三相电流；
A、B、C三相有功、无功、功率因数及相位； 来源:输配电设备网
峰、谷、平电量总量；
其他事件失压记录，包括：相序变化报警、失压记录、清需量、校时、修改参数等。
3.2 电压监测
实时测量监测线路各相电压，通过设置参数阀值，记录并统计电压越上限和越下限时间，同时记录发生越限时间段内的其他各参数值，包括功率因数、电流、功率、电能等。
根据设置的时段记录60-80日的失压记录中的异常数据信息，包括电压或电流连续超整定值时的起始时间和终止时间（时间记录精确到分钟，下同）以及达到的极限值，停电的起始时间和恢复时间，日最大需量值与出现的时间，电压缺相的起始时间和终止时间，三相电流不平衡率超定值的起始时间、终止时间以及达到的极限值。
3.3 配变监测功能
可实时监测配变的各类实时数据，包括原始量，事件量，谐波量，电压合格率，还有线路上的线损等。对每种监测量监测到的数据可有表格和图表曲线两种实时显示的方式。
可自定义实时监测的监测周期。
自定义过滤条件可对实时监测的数据进行过滤，即系统只监测符合条件的实时数据。
可自定义每种实时监测量的明细，即要监测哪些数据和不监测哪些数据。
实时监测可配合报警模块，自定义异常报警条件，如果实时监测到的数据出现异常即符合报警条件，系统将报警提示。
对实时监测到的数据也有报表分析打印功能。
异常配置
配置可监测的配变异常事件的条目，即配置监测系统要监测的事件量；
配置异常事件的等级，即配置每种事件发生的重要性，从而系统采取不同的回应方法；
配置报警方式，即事件发生时采用何种通知方式（系统提示，短消息，邮件，电话等）；
对于用户异常用电数据经过窃电分析后产生报警信息；
配置报警条件，即配置数据产生的条件，用电数据在什么情况下属于异常事件。
运行分析
分析配变运行中的运行参数，如果运行参数超过配置模块规定的阀值时，将割据配置模块的配置进行相关操作。
3.4 数据图表分析
完成将采集上来的瞬时数据显示成历史曲线。
实现对不同时间段、或者不同表计的数据进行同比。
能够自定义运算公式，公式中支持常见的运算：+、-、＊、/、（）、sqrt、︿、max、min，公式可以保存至数据库。
实现手工输入的数据显示成曲线。
实现手工输入的数据保存在本地。
对于显示在曲线图中的曲线可以向前或者向后取更多的数据。
3.5 自定义报警
自定义报警事件的条目，即自定义哪些事件可报警提示；
自定义过滤报警条件，即可自定义只报警符合条件事件；
自定义报警的等级，即根据报警事件发生的重要性，从而系统采取不同的报警方法；
自定义报警方式，可选择系统提示，短消息，邮件，电话等方式报警；
可选是否保存报警事件记录。
3.6 系统配置管理
包括两部分：系统配置管理和数据库管理。系统配置是对整个系统进行配置，包括各种不同终端上传数据的频率、数据重传机制、定义报警事件、报警方式等。数据库管理通过安全图形化的数据库对象管理界面，简化了对数据库对象的维护，用户可以完全利用该功能，快速创建、删除或修改数据库对象。整个数据管理功能，包括对整个系统的台帐信息和用户信息的管理，包括操作人员权限设置修改、系统数据参数设置及修改、浏览及删除、事件记录方式定义、数据记录格式定义、数据库日志管理、数据安全检测、数据备份等。
3.7 通用报表打印
通用报表模块可以根据用户的要求编写特定报表格式，也可以完全由用户自行定义报表格式，可生成各种格式灵活的报表, 并可在表中插图，如曲线，棒图，饼图及其它图形。可以从各种各样的数据源（包括内置在应用程序中的Java对象，数据库，EJB和其它text文件）中提取，格式化和发布数据。
系统一旦连接上数据源，用户就能通过系统的报表模板向导和系统的可视化的模板编辑器来组织格式化数据，形成想要的报表模板。
模块还可将形成的最终报表转换成其它可控制的格式（EXCEL,PDF，XML，HTML，DHTML等）发布到WebSphere，WebLogic，Jrun，或者其它任何J2EE应用服务器，Web服务器，或直接发送邮件。
通用报表打印模块还具有以下功能和特点：
灵活的报表输出格式。可以分页输出EXCEL，PDF，XML，DHTML和HTML，设计报表模板时可以使用交叉表，参数，多段，分组，图表等。
可以从任何数据源产生报表。可以应用程序中的java对象产生报表，也可以从数据库，文本文件，XML或者EJB中获取数据产生报表。
报表打印。有效支持报表预览及报表打印，在报表设计时可以灵活设定多种打印参数：如页边距，打印方向，页眉，页脚等。并支持缩放打印。
4 技术要求
4.1 主站系统
（1）系统选择以J2EE为构架的三层结构（客户端/应用服务器/数据库服务器）作为系统的基础技术构架。
（2）系统采用Java作为开发语言，实现平滑移植。
（3）系统采用三层结构设计，提高系统的安全性、可扩展性。
4.2 采集终端
（1）远方（主站）控制；
（2）遥测功能；
（3）远方抄表功能。
4.3 数据通道
（1）建立GPRS数据链路，具有自动建立数据链路的功能，能自动应答GPRS终端的连接请求，维护设备编码、动态IP地址、设备通信状态的对应关系，完成基本的接收、发送操作。
（2）对每个终端设备的上行数据按其特定的规约进行解析。
（3）支持TCP/IP SOCKET传输模式和WEB SERVICE传输模式。
（4）支持GPRS、CDMA等多种通信方式。
5 投资预算
我局配变监测系统的建设预计项目预计总投资646.67万元，其中，主站系统建设费用为40万元，通道建设费用为97.28万元，增补计量点费用为509.39万元。项目建设可分为三个阶段：
第一阶段：配变监测主站系统建设
按照需求侧管理系统（负控系统）主站容量配置，经过广泛的研究，并与需求侧厂商多次论证：可以依托需求侧系统主站硬件平台，并在软件系统中继续开发配变监测模块，实现配变监测管理。
如图所示需求侧主站系统按照电力信息化三区标准设计的组网，利用路由器通过移动GPS网络与终端通信，利用放火墙在四区发布WEB平台。
依托需求侧系统主站硬件平台，新建配变监测系统在充分利用现有资源的基础上,需要以下投资：
（1）配变监测系统软件开发费用；
（2）增加一块刀片服务器，作为配变监测系统前置机服务器；
（3）增加维护工作站、打印机等。
系统建成后，主站系统组网图：
第二阶段：通道建设
通道建设费用和SIM卡月租费（考虑5年）。
第三阶段：采集终端安装
（1）安顺市城网10kV城网专变台数为：432台，其中，已安装29台负荷终端采集装置，需要新增403台负荷终端采集装置。
（2）安顺市城网10kV城网公变投入运行的总数为366台，其中，已安装132台配变综合测试仪，独立运行不具备联网条件，需要新增和改造366台配变采集终端装置。
6 结论
配变监测系统的实施将解决我局在配变管理方面缺乏有效监测、分析手段的问题，沿袭的手工抄表落后方式不能满足统计分析和决策支持的要求，对提高配变管理将起到积极的促进作用。
在生产管理方面：利用系统提供的数据支持，可以解决电压合格率、功率因素等方面的问题，满足生产指标管理的需要。在经营管理方面：对配网变压器的实时监控，使计量回路PT断线、表计故障等造成电量少计、漏计的问题能得以及时发现，通过实时线损分析，最大程度减少供电损耗，为防窃电工作提供技术支持，提高供电企业的直接经济效益。
配变监测系统的成功应用必将提高供电企业的生产管理水平和供用电管理的安全性和经济性，为实现供用电管理数字化、信息化和现代化开创一条新的途径。同时对设备管理、用电管理、城网规划方面都会有很大帮助。
配网监测系统通过对配变的实时数据采集，结合SCADA系统，营销信息系统和需求侧管理等系统相关信息的集成，形成对配变网实时监测，线损分析，配变网运行优化等综合应用功能，为配变网的安全、经济运行提供技术支持手段。
配变监测系统的建成后能实现自动监视变压器的运行状况，通过多种技术措施来减少三相不平衡、提高功率因数，提高设备的利用率，保障设备安全经济运行，最大限度地降低线损；同时加强设备管理，提高工作效率，改善供电服务质量，为线损统计、负荷分析预测、电压合格率统计、城区配变网规划、优化供电方案、城网建设与改造项目决策等提供科学依据。
参考文献
[1] 周昭茂.电力需求侧管理技术支持系统 .中国电力出版社,2007
