1 引言
隨著社會主義市場經濟體制在我國的確立和電力工業的發展,電力作為一種商品走向市場已是大勢所趨,電網的商業化運營和管理已逐步展開。特別是最近幾年,電廠的建設和投資模式的多樣化,使大多數的新、擴建電廠的產權已不再是國家獨有，“廠網分開、競價上網”是今后發展的趨勢,為了對上網電量進行精確計算,必須有一套計量精確、運行可靠的計量系統[1]。傳統的電能計量裝置存在著精度低,自動化程度低等缺陷,無法適應新的形勢要求,因此建立以電能計量為基礎的電能計費系統,提高電能量遠程采集、傳遞、處理的精確性、唯一性、可靠性和及時性是實現電網商業化運營的迫切要求。
目前，變電站和發電廠的關口電能表都是全電子式多功能電度表，關口電能計量計費系統直接與關口電能表通信，或者通過電能量遠方終端與關口電能表通信讀取其采集和生成的計量計費數據。從系統以往運行的經驗來看，由于關口電能表的通信配置參數不匹配導致系統與關口電能表通信中斷，新裝的電能表遲遲接入不到系統，丟失計量計費數據的情況屢屢發生，嚴重影響了關口電能量計量計費系統的正常運行。
2 系統的設計原則
(1) 可靠和實用。應能完全滿足電網內部線損在線監測和模擬市場的要求。
(2) 先進性。選擇當前最先進的硬件平臺和主流產品,確保系統的先進性和可擴充性,以保證以后的升級和備件的要求。關口電表應選用智能的多功能電能表,并具有串行通信口,能通過標準的規約與電能表進行通信，來檢測電表的各參數的配置。
(3) 唯一性與一致性。數據庫信息與檢測中心計算機上的數據庫信息保持一致,應保證各關口表計的任何規定時間段內電量數據不丟失,并實現通信的正常化。
(4) 開放性。該系統必須為開放式結構,選用的操作系統、數據庫系統、通信協議、接口等必須符合開放系統標準。
(5) 系統應有優越的性能/價格比。
3系統設計的目的
對接入系統的關口電能表的通信配置信息進行有效管理；在電能表到現場安裝之前，對電能表的通信功能進行有效檢測，確?，F場運行的電能表的通信配置與通信功能符合關口電能量計量計費系統的要求。
根據關口電能表的通信配置檢測與管理系統實際使用的情況，系統設計兩種使用方式：如（圖1）在計量中心機房建立關口電能表的通信配置檢測和管理系統，對全局（公司）的電能表的通信配置信息進行統一管理，對將要安裝到現場的電能表的通信配置和通信功能進行批量檢測。如（圖2）系統安裝到筆記本電腦中，運行管理人員在運行現場對電能表的通信配置和通信功能進行檢測。為了確保上述兩種使用方式的配置信息的一致性，兩套系統可以通過網絡自動進行數據庫同步更新，避免配置信息不一致造成的管理混亂。
通過本系統的建立與使用，摸索一套在線進行關口電能表的通信配置信息的方案。
4 系統功能及技術條件
4．1 系統功能
建立專門的數據庫系統，對接入關口電能量計量計費系統的關口電能表的通信配置信息進行管理，使用該系統，運行管理人員可以快速檢索到關口電能表的通信配置信息；針對接入系統的關口電能表，設計與關口電能表通信的通信協議軟件，對配置好的電能表，指定安裝位置，系統自動按照數據庫中的通信配置信息與電能表通信，檢測電能表的通信配置是否正確和電能表的通信功能是否正常。通過該系統，運行管理人員可以對接入系統的關口電能表的通信配置信息進行有效管理，對將要接入系統的電能表的通信配置與通信功能進行有效檢測，確?，F場運行的電能表的通信配置與通信功能符合關口電能量計量計費系統的要求。
4．2 技術條件
a系統采用Microsoft SQL Server 2000作為數據庫管理平臺，進行數據記錄的保存與管理，以Microsoft VC++ 6.0作為軟件開發平臺。
b設計專門的SQL Server腳本自動生成應用軟件所需的數據表和訪問過程等。
c通過ODBC接口對SQL Server數據庫進行連接訪問。
d設計專門的人機交互界面進行數據庫信息的登錄、檢索。
5 數據庫的設計
5.1 數據庫系統中各實體之間的關系
對于一個給定的應用環境，構造最優的數據庫模式，建立數據庫及其應用系統，使之能有效地存儲數據，滿足各種用戶的應用需求。 本論文是采用ERWin4.1軟件建立數據庫的概念、邏輯、物理模型。為了防止出現數據模型中的實體、屬性等命名混亂，給項目的設計、測試、維護等帶來不便，特別制定了GMMS數據模型規范，其中各實體之間的關系如右圖3所示：
5．2 關口表實體屬性說明
數據庫邏輯設計的任務是把數據庫概念設計階段產生的數據庫概念模式變換為數據庫邏輯模式。而本論文的數據庫各實體關系屬性是根據數據庫實體模型和數據庫管理系統設計的。下面是關口表的基本屬性設計，嚴格按照GMMS數據模型規范制定。右圖為關口表基本信息表 (T_GateMeterBase)
6 電能表通信協議庫
針對各供電局現場運行的各種不同類型的關口表，設
計專門的電表通信軟件，用于模擬主站或電能量遠方終端與關口表通信。每種電能表規約設計一套通信軟件包，以DLL形式管理運行，方便今后的擴展與維護管理。
目前市場上提供類似產品的廠家很多, 這給用戶帶來更多選擇性的同時,也帶來了不同廠家產品之間的“互操作性”問題。所謂“互操作性”, 它包括兩方面的含義。一是設備的可互換性, 即來自不同廠商的設備在功能上可以用同一功能的同類設備互換。另一是設備的可互操作性, 即來自不同廠商的設備可以相互通信, 能正確理解所交換數據的含義, 并能在不同廠家的環境中實現其功能。
一個開放的系統應能滿足互操作性的要求。通信接口設計應遵循國際標準[2]的、開放的協議。因此通信系統的設計參照了ISO/OSI參考模型,以ISO 7層參考模型的低3 層為基礎, 采用局域網絡參考模型LAN-RM[3]所定義的物理層、介質訪問控制子層和邏輯鏈路控制子層及用戶層的基本規范,力求做到滿足開放系統設備和軟件的互操作性要求。
7 系統維護設計
系統設計有專門的人機交互界面，運行管理人員可以方便指定檢測通道以及連接在指定通道上的電能表。軟件自動從通信配置數據庫中讀取電表的通信參數，從規約庫中裝載通信協議包，自動與電表通信讀取電表采集和生成的數據信息，包括：電能量表盤值、瞬時量、需量、電表工作狀態和負荷曲線信息等，并采用直觀的圖形界面集成顯示相關數據信息，判斷電表的通信功能是否正常，生成電表的通信配置與通信功能檢測結果報告。
8 結束語
本文所述的關口電能表的通信配置檢測與管理系統即將用于陜西省供電局電能量計量計費系統。該軟件可大大提高系統的可靠性和通信效率, 具有較高的實用價值和推廣應用前景。在這里我忠心的感謝各位老師的辛勤指導和同學的熱情幫助，謝謝大家。
參考文獻
[1] 王思彤,王長瑞.大區電網電力市場的網關及其電能計量系.統電網技術，1999,23(6):62-65.
[2] 國家標準GB8567-88《計算機軟件產品開發文件編制指南》
[3] 邱公偉,趙祥元,巫淑萍(Qiu Gongwei,Zhao Xiangyuan,Wu Shuping).實時控制與智能儀表多微機系統的通信技術(Communication technology in realtime control and intelligent instrument mutimicrocomputer system)[M].北京:清華大學出版社(Beijing:Press of Tsinghua University),1996.