基于地方电厂采集专网的电量计量系统的制作方法

本实用新型涉及电力技术领域，特别涉及一种基于地方电厂采集专网的电量计量系统。

背景技术：

目前，冀北地区新能源接入容量增长较快，其中新能源发电厂电源结构复杂，光伏发电、风力发电同时运行，对各类型电量的精准计量带来挑战。建设公平规范的电力交易市场，积极推行电改存在许多问题，首先电力交易业务复杂，结算对象多样化，例如包括：统调电厂、地方电厂、新能源电厂、京津唐网间联络线，尤其是风力发电、光伏发电，结算电价存在差异，需要单独、精准计量；另外地方电厂采用手工抄表上报的传统方式，工作量巨大，数据的及时性、有效性和准确性不能充分保障。目前数据采集中存在如下问题：统调电厂和新能源电厂的主计量点采集数据准确，但结算计量点数据未经过核对；新能源电厂的主辅计量点的数据质量需要进一步提升；联络线表计包括两部分，一部分是属于冀北的资产已采集，另一部分属于华北资产的表计需要协调；地市之间关口数据能够采集，但数据未经过核对校验；并且部分地方电厂未进行采集。目前维护统调电厂已经需要大量人力运维，主要处理表计装置配置、表计起止码异常等问题，需协调进行现场维护，环节多流程长，难度较高。另外，关口表计装置有严格维护流程，表计新增、更换、检定、故障、拆除、变更等情况直接影响上网电量计算，调整流程节点多，管理维护较困难。相关设备也有占用空间大，检修不便的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种基于地方电厂采集专网的电量计量系统，通过模块化连接，能实现即插即用，设置可拆卸的侧向面板，使模块安装方便，设置照明设备，方便检修。充分利用现有资源，避免了重复建设，结合结算计量点管理维护的实际需求，实现了数据的全面覆盖、全面采集和自动远传，减少了数据报送各个环节出错的风险，提高了生产数据的质量，提高了可用性的同时促进公司管理能力提升。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于地方电厂采集专网的电量计量系统，包括箱体、U型槽、安装组件、照明组件、连接组件、购电管理器、结算组件和数据采集与传输组件，所述箱体包括箱盖、前箱面、后箱面和箱体底面，所述U型槽与所述箱体底面连接，所述购电管理器、所述结算组件、所述数据采集与传输组件均设有T型槽，并通过T型槽与所述U型槽形成能移动连接；所述安装组件包括侧向面板、T形条、T形孔、通孔和螺纹孔，所述侧向面板上设置有所述T形条和所述通孔，所述前箱面上设置有所述T形孔和所述螺纹孔，所述后箱面上也设置有所述T形孔，所述T形条能沿所述T形孔滑动，所述通孔的直径与所述螺纹孔的直径相等；所述照明组件包括楔形块、导电板、光控灯、弹簧和导电块，所述箱盖上设置有楔形块，所述后箱面上设置有所述导电板、所述光控灯和所述弹簧，所述弹簧与所述导电块固连；所述连接组件包括第一组连接插头、第二组连接插头和第三组连接插头，所述购电管理器通过第一组连接插头与所述结算组件连接，所述购电管理器通过第二组连接插头与所述数据采集与传输组件连接。

优选地，所述导电板的缺口形状与所述导电块的形状相同。

优选地，所述数据采集与传输组件包括第一采集终端、第二采集终端、传输组件壳体、所述传输组件壳体底部的传输组件T型槽和所述传输组件壳体内部的采集电路基板，所述第一采集终端与所述统调电厂表计装置、所述新能源电厂表计装置和所述联络线表计装置相连，所述第二采集终端与所述地方电厂表计装置相连。

优选地，所述第一采集终端包括第一背光液晶显示屏和第一自锁按键，第二采集终端包括第二背光液晶显示屏和第二自锁按键，所述自锁按键与所述背光液晶显示屏并排或上下排列。

优选地，所述购电管理器包括壳体、所述壳体底部的T型槽、所述壳体内部的购电电路基板以及插设在所述购电电路基板上的业务应用芯片、数据校验芯片和数据采集芯片，所述数据采集芯片与所述数据校验芯片相连，所述数据校验芯片与所述业务应用芯片相连。

优选地，所述结算组件包括结算组件壳体、所述结算组件壳体底部的结算组件T型槽和所述结算组件壳体内部的电量结算装置。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型中提供一种基于地方电厂采集专网的电量计量系统，占用空间小，在箱体内部设有由箱盖控制的照明设备，既省电又方便检修过程；其进行模块化连接，能根据需要即插即用，充分利用现有资源避免重复建设，充分考虑到结算计量点管理维护的切实需求；采用服务器分布式部署的方式，设置了备用的表计装置，避免了计量点表计等装置设备在出现表计异常，进行更换、检定、故障排除、拆除、变更、改造等情况需进行现场处理时，导致数据不能及时采集影响结算的问题。

附图说明

以下结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细描述。

图1是本实用新型的基于地方电厂采集专网的电量计量系统结构主视图；

图2是本实用新型的基于地方电厂采集专网的电量计量系统结构轴测图；

图3是本实用新型的基于地方电厂采集专网的电量计量系统连接示意图；

图4是本实用新型安装结构示意图；

图5是本实用新型照明结构示意图；以及

图6是本实用新型数据采集与传输组件的数据采集流程图。

主要附图标记：

购电管理器1；结算组件2；数据采集与传输组件3；调度专网4；采集专网5；统调电厂表计装置6；地方电厂表计装置7；新能源电厂表计装置8；联络线表计装置9；U型槽10；

业务应用芯片11；数据校验芯片12；数据采集芯片13；购电电路基板14；壳体15；T型槽16；电量结算装置21；结算组件壳体22；结算组件T型槽23；第一采集终端31；第二采集终端32；传输组件壳体33；传输组件T型槽34；采集电路基板35；调度器41；电量采集器42；地调采集器51；

第一背光液晶显示屏311；第一自锁按键312；第二背光液晶显示屏321；第二自锁按键322；

连接组件17；安装组件18；箱体19；照明组件20；

第一组连接插头171；第二组连接插头172；第三组连接插头173；侧向面板181；T形条182；T形孔183；通孔184；螺纹孔185；箱盖191；前箱面192；后箱面193；箱体底面194；楔形块201；导电板202；光控灯203；弹簧204；导电块205。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

如图1～图5所示的一种基于地方电厂采集专网5的电量计量系统，包括购电管理器1、结算组件2、数据采集与传输组件3、U型槽10、连接组件17、安装组件18和箱体19。箱体19包括箱盖191、前箱面192、后箱面193和箱体底面194，购电管理器1、结算组件2、数据采集与传输组件3分别通过T型槽16、结算组件T型槽23、传输组件T型槽34与U型槽10形成可移动连接，U型槽10固连在箱体底面194上。购电管理器1与结算组件2通过第一组连接插头171相互通讯，购电管理器1与数据采集与传输组件3通过第二组连接插头172进行数据交换。图3显示了各部分间的连接情况，通过连接组件17，具体包括第一组连接插头171、第二组连接插头172和第三组连接插头，能实现购电管理器1、结算组件2、数据采集与传输组件3、统调电厂表计装置6、地方电厂表计装置7、新能源电厂表计装置8和联络线表计装置9各部分之间的即插即连接功能，连接简单，可根据需要进行连接或拆除。

图4中，安装组件18包括侧向面板181、T形条182、T形孔183、通孔184和螺纹孔185，侧向面板181内侧面中心设置有T形条182和一侧设有通孔184，前箱面192上设置有T形孔183和螺纹孔185，后箱面193也设置有T形孔183，T形条182与T形孔183位置一致并能形成移动副，通孔184的直径与螺纹孔158的直径相等，当侧向面板181闭合后，通孔184和螺纹孔185同心，可使用螺栓进行固定，当需要安装或更换购电管理器1、结算组件2等时，打开侧向面板181，将其沿U型槽10滑出，相比预留安装空间，这样的安装更换方式可以减少箱体尺寸，缩短安装时间。

图5中，照明组件20包括楔形块201、导电板202、光控灯203、弹簧204和导电块205，楔形块201设置在箱盖191上，材质为绝缘材料，导电板202、光控灯203、弹簧204设置于后箱面193上，弹簧204与导电块205固连，导电块205为导电材料，导电块205的形状与导电板202缺口处形状一致。当因检修线路等原因打开箱盖191时，弹簧204伸长使导电块205与导电板202完全贴合，导电线路接通，如果光照强度低，则光控灯203点亮，方便检修线路，解决户外夜间检修线路光照不足或检修员需要自行携带照明设施，及占用手的问题，而光照强度高时，则光控灯203不亮，以节约电能；当检修完毕闭合箱盖191时，楔形块201的斜面将导电块205向内压，弹簧204压缩，使导电块205与导电板202完全脱离，楔形块201绝缘，使导电线路断开，光控灯203不亮，节约电能。

购电管理器1包括壳体15、壳体底部的T型槽16、壳体内部的购电电路基板14以及插设在购电电路基板上的业务应用芯片11、数据校验芯片12和数据采集芯片13，数据采集芯片13包括统调电厂采集装置、新能源电厂采集装置、地方电厂采集装置和联络线采集装置；数据采集芯片13与数据校验芯片12相连，数据校验芯片12与业务应用芯片11相连，数据校验芯片12包括电量数据核算装置；结算组件2包括结算组件壳体22、结算组件壳体底部的结算组件T型槽23和结算组件壳体内部的电量结算装置21，结算组件2与购电管理器1之间能够进行相互通讯。

数据采集与传输组件3包括调度专网4和采集专网5，调度专网4包括调度器41和电量采集器42，电量采集器42包括统调电厂表计数据采集芯片、新能源电厂表计数据采集芯片、联络线的表计数据采集芯片和地方电厂表计数据采集芯片，采集专网5包括地调采集器51。

数据采集与传输组件3包括第一采集终端31、第二采集终端32、传输组件壳体33、传输组件壳体底部的传输组件T型槽34和传输组件壳体内部的采集电路基板35，第一采集终端31与统调电厂表计装置6、新能源电厂表计装置8和联络线表计装置9通过第三组连接插头173相连，第二采集终端32与地方电厂表计装置7通过第三组连接插头173相连。第一采集终端31包括第一背光液晶显示屏311和第一自锁按键312，第二采集终端32包括第二背光液晶显示屏321和第二自锁按键322，自锁按键与背光液晶显示屏并排或上下排列。

数据采集与传输组件3中统调电厂、新能源电厂和联络线的表计数据通过调度专网4进行数据采集；以及地方电厂的表计数据通过地调采集器51采集，通过采集专网5直接发送给购电管理器1的数据采集芯片13。

业务应用芯片11配置用于基础数据维护，为各业务数据载体录入基本信息，业务应用芯片11是进行购电管理的前置条件，其包括计量点管理装置、电厂机组管理装置、结算公式管理装置、上网电量计算装置、电厂电量校验装置和电量发布装置。

计量点管理装置还包括计量点名称、计量点表计位置、计量点主表、计量点备表、计量点表计精度等级、计量点表计使用状态、计量点表计采集频率、计量点表计采集周期、结算装置关联。计量点管理装置与各个结算计量点相连接以便维护结算计量点的新增、变更和删除，为结算公式管理装置、上网电量计算装置提供数据基础。

电厂机组管理装置中包括电厂机组名称、机组类型、装机容量、电源结构、投运时间、退役时间、结算方式、运行状态，电厂机组管理装置从全国统一电力市场交易平台抽取的结算装置数据，并与电量交易系统相连，以电厂机组作为电量交易系统电量结算的最小单位从全国统一电力市场交易平台横向集成电厂机组数据。

结算公式管理包括结算公式名称、公式内容、生效时间、失效时间，结算公式管理装置与结算计量点和结算组件分别进行连接，用于维护结算计量点和结算装置之间的运算关系，结算公式管理是对每个结算装置及其对应的计量点表计间运算关系的配置及维护。

电厂电量校验装置包括电厂电量的校验名称、校验范围及校验规则，电厂电量校验装置配置用于通过预设的校验规则，整体校验各种类型的电厂月度数据，保证数据的有效性和准确性。

上网电量计算装置包括各结算装置的结算时间及结算电量信息，上网电量计算装置用于月度发电量计算，即在表计数据核算通过以后，按照结算公式管理装置中确定的结算公式计算各电厂当月上网电量数据，与电厂机组管理装置连接，将电量数据计算至每一个机组或电厂。

电量发布装置包括结算装置及各结算装置对应的月度电量，通过电量数据校验的信息发布，完成数据锁定，直接支持月度结算。

数据校验芯片12包括电量数据核算装置、核算规则、核算范围，用于通过预设的核算规则，核算各表计电量数据准确性。

数据采集芯片13包括统调电厂采集装置、新能源电厂采集装置、地方电厂采集装置和联络线采集装置，各个采集装置配置用于对电量数据与计量点信息进行采集。采集后的信息通过数据校验芯片12，对电量进行效验，通过效验的数据，根据结算公式管理中的结算公式进行电量的核算。

结算组件中包括电量结算装置21，结算组件与购电管理器1之间能够进行相互通讯，结算系统配置用于为购电管理器1进行结算。

购电管理器1中的数据采集芯片13为结算数据实现了全覆盖、全采集、自动化、精准化的功能，进一步，数据采集芯片13还包括直购电厂计量点电量采集和非直购电厂计量点电量采集。优选地，直购电厂电量采集通过横向集成调度数据实现。

各个计量点电量采集功能通过定时任务或手动触发，实现系统通过电量采集装置获取各计量表计编码、计量表计基本属性，计算各计量表计日上网电量和计量表计月上网电量等数据。

数据采集与传输组件3中包括调度器41、电量采集器42和地调采集器51。电量采集器42包括统调电厂表计数据采集芯片、新能源电厂表计数据采集芯片和联络线的表计数据采集芯片，地调采集器51包括地方电厂表计数据采集芯片，各个表计数据采集芯片13与各自对应的表计装置相连，通过各自对应的表计装置进行原始数据的采集。

数据采集与传输组件3通过调度专网4进行数据采集，优选地，调度专网4采用调度D5000系统。调度D5000系统由调控中心归口管理，其采用网省集中部署的模式。调度D5000系统配置用于采集统调电厂、新能源电厂以及联络线的表计数据，地方电厂的表计数据通过地调采集器51进行采集，并通过采集专网5通道进行数据传输，采集的地方电厂数据不进入调度器41且直接发送给购电管理器1的数据采集芯片13的地方电厂采集装置133。

进一步，数据采集与传输组件3包括采集终端，采集终端分别与统调电厂表计装置6、地方电厂表计装置7、新能源电厂表计装置8和联络线表计装置9相连。

如图6所示，数据采集与传输组件3的采集步骤如下：(1)首先统调电厂表计装置6、新能源电厂表计装置8和联络线表计装置9将各自的表计数据传输至第一采集终端31；地方电厂表计装置7将表计数据传输至第二采集终端32；(2)购电管理器1通过与调度D5000系统的服务器进行数据交互获取统调电厂表计装置6、新能源电厂表计装置8和联络线表计装置9与计量点的数据；购电管理器1通过采集专网5获得地方电厂表计装置7的数据，即地方电厂表计装置7的数据不进入调度D5000系统，直接发送给购电管理器1。

购电管理器1与调度D5000系统的数据交换频次为15分钟一个点，从而实现交换周期短且可持续稳定进行数据传送，安全性高。调度D5000系统至少设有2台服务器，以便购电管理器1通过服务器与调度器41进行数据交互、开发接口获取表计与计量点数据。调度D5000系统部署方式为网省集中部署模式，在地市公司无服务器。调度D5000系统还包括地市公司客户端，地市公司无电量装置权限，仅能够通过客户端访问调度D5000系统。购电管理器1与地调采集器51的数据交换频次为15分钟一个点，从而实现交换后期短且可持续稳定进行数据传送，安全性高。

各个表计装置包括第一表计装置和第二表计装置，第一表计装置配置用于正常工作中进行计量，第二表计装置为备用计量装置。

调度D5000系统与调控中心进行业务关联，调度D5000系统的数据通道为调度专网4，购电管理器1与调度D5000系统的接口方式为在网省进行数据交互，调度D5000系统的系统部署方式为网省集中部署，分布式采集。调度D5000系统配置用于统调电厂、新能源电厂和联络线数据的全采集，联络线能采集地市之间关口；优选地，采集数据精度为4位，数据采集的频率为每15分钟一个点。调度D5000系统的计量点维护模式为网省调度、地市调度牵头。

统调电厂、新能源电厂与联络线表计数据通过调度D5000系统进行采集，通过调度专网4进行数据传输，在省公司本部通过调度器41在三区的前置机进行数据交换，将表底码数据推送给购电管理器1。购电管理器1可通过调度D5000的接口，包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口获取所需维度的电量数据与计量点数据，将采集的数据通过数据校验层校验后进入业务应用层，在业务应用层中进行表计分匹、电量计算、电量发布等工作，最后将电量数据传送到全国统一电力市场技术支撑平台中进行月度结算与相关数据分析。

本实用新型中各系统分别对应的数据集成接口如下：

统调电厂:计量表→调度自动化采集系统→调度D5000系统→购电管理器1→交易新平台；

联络线：计量表→调度自动化采集系统→调度D5000系统→购电管理器1→交易新平台；

新能源电厂：计量表→调度自动化采集系统→调度D5000系统→购电管理器1→交易新平台；

地方电厂：计量表→地调采集器51→采集专网5→购电管理器1→交易新平台。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。