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专业学位（硕士）论文
论文题目： 电能量数据采集与管理系统的设计和实现
作 者： 宋 永 生
专 业： 软 件 工 程
研究方向： 软 件 工 程
指导教师： 骆斌教授 刘海涛讲师
二〇〇九年 6 月 26 日
学 号：GM0732222
论文答辩日期：2009 年 6 月 26 日
指 导 教 师： （签字）
南京大学申请硕士学位论文
王志文演过的电视剧电能量数据采集与管理系统的设计和实现
学生姓名：宋 永 生
学科专业：软 件 工 程
研究方向：软 件 工 程
指导教师：骆斌教授 刘海涛讲师
摘 要
电能量采集与管理系统，主要是用来实现对采集终端（变电站、大用户、配变终端、电厂等）的各种电能量相关参数及数据的自动采集，并通过对采集的原始数据进行统计、分析，根据区域网损、线损以及采集终端的运行状况的监控和主动上报的实时事项，出电网中的主要电能损耗点，统计分析后的数据最终呈现给监视电网的值班人员，实现对所监控电网的监控，为电力企业的商业化运营提供决策支持。
在系统设计时，应充分考虑到不同用户的需求，采用软耦合和瘦客户化的设计思想，系统需要满足从省级电网到县级电网、发电厂、变电站、大用户等不同层次的需求；可用于实现输、配电网、用电网电能量的自动采集、统计、分析功能；也适用于大中城市中的公用配变监测系统，实现对配变终端的动态监测。
本文正是针对以上需求，深入研究了电能量采集与管理系统的设计方案与实现技术，对系统总体设计、技术要点、网络架构、功能设计等作出了阐述，详细介绍了系统设计目标、设计思想和原则、总体设计方案、组网方式及组成结构、软件模块功能组成、系统实现等内容；并重点阐述了如何实现电能量的采集方式，给出了采集实现的详细设计方案；同时系统对电能量各个模块的功能进行了详细设计，并提出了详细的实现方案。
本文系统已应用于鞍钢现场，投运后，系统运行稳定，达到了预期效果，获得用户
认可。
关键词：电能量；采集与管理系统；TMR；DL/T645
ABSTRACT
The Electrical Energy Acquisition and Management System is primarily used for the realization of the collection terminal (substation, large users, distribution transformer terminals, power plants, etc.) of a in Anshan Iron and Steel Company scene, the system was stable, had achieved the anticipated effect, obtained the customer approval.
Keyword： Electrical Energy； Acquisition and Management；TMR；DL/T645
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 电能量数据采集与管理系统研究现状
1.2.1 同类产品
1.2.2 发展趋势
1.3 本文的工作
第2章 相关技术概述
2.1通信协议
2.2 DL/T 645
2.2.1字节格式
2.2.2 帧格式
2.3 实现技术
2.4 小结
网络广告投放方法第3章 电能量数据采集与管理系统概述
3.1全国紧凑型车排名设计原则
3.2技术要求
3.3拓扑结构
3.4体系结构
3.5功能框架
3.6小结
第4章 电能量数据采集与管理系统设计
4.1数据采集的分析与设计
4.1.1电能量数据采集特点
4.1.2电能量数据采集功能要求
4.1.3数据采集的设计
4.2统计计算的分析与设计
4.2.1功能要求
4.2.2分析设计
4.3业务操作的分析与设计
4.3.1电量分析功能设计
4.3.2线损分析功能设计
4.3.3日常业务操作设计
4.3.4图形分析功能设计
4.4系统管理的分析与设计
4.4.1功能需求
4.4.2分析与设计
4.5 WEB报表的分析与设计
4.6参数管理的分析与设计
4.7小结
第5章 电能量数据采集与管理系统的实现
5.1电能量数据采集的实现
5.1.1通讯参数设计实现
5.1.2规约库设计实现
5.1.3通讯设备库设计实现
5.2业务分析的实现
5.2.1电量分析实现
5.2.2线损分析实现
5.2.3日常业务操作实现
5.3.4图形分析功能实现
5.3系统管理的实现
5.4 WEB报表的实现
5.5参数管理的实现
5.6小结
第6章 总结
6.1本文总结
6.2今后的工作
参 考 文 献
致 谢
图表目录
图 2.1 传输序列图
图 2.2 帧格式
图 2.3 控制码格式
图 3.1 系统典型拓扑结构
图 3.2 体系结构
图 3.3 功能框架图
表 4.1 采集模块基本功能表
图 4.1 采集模块数据流关系图
图 4.2 电量自动计算的主流程图
图 4.3 旁路时电量计算处理
图 4.4 线路基础电量计算流程图
图 4.5 线路旁路电量计算流程图
图 4.6 线路电量计算流程图
图 4.7 对象电量计算的流程图
图 4.8 权限管理模块的结构设计图
图 4.9 权限管理模块程序流程图
图 5.1 规约类库设计图
图 5.2 规约基类
图 5.3 问答规约类
图 5.4 通讯设备类库设计图
图 5.5 广西高考时间设备参数设置类
图 5.5 通信设备基类
图 5.6 串口通信设备类
图清明节前后如何问候 5.7 拨号通信设备类
图 5.8 电量分析实现界面
图 5.9 线损分析实现界面
图 5.10 日常业务操作实现界面
图 5.11 图形分析实现界面
图 5.12 系统管理实现界面
图 5.13 报表管理实现界面
图 5.14 参数管理实现界面
专业名词
DSM 电量需求侧管理
TMR 电能量计量系统
RTU 漆黑的魅影攻略数据采集远方终端
ERTU 电能量数据采集远方终端
PT 电压互感器
CT 电流互感器
SCADA 数据采集和监视系统
DMIS 调度管理信息系统
MIS 管理信息系统
DMS 配网管理系统
EMS 能量管理系统
第1章 绪论
1.1 课题背景
电力需求侧管理(Power Demand Side Management，简称DSM) [国家发展和改革委员会,2
004]是指通过提高终端用电效率和优化用电方式，在完成同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求，达到节约能源和保护环境，实现低成本电力服务所进行的用电管理活动。
电力需求侧管理发源于
美国。1973年第一次世界石油危机爆发后，燃料价格飞涨，美国能源界意识到单纯依靠能源供应很难满足不断增长的能源需求，还应该考虑需求侧的节约。电力需求侧管理正是适应这一变化而兴起的新的能源管理方法。这期间，美国建立了同时将供应方和需求方两种资源，作为一个整体进行综合资源规划(IRP)的新理念，对供电方案和节电方案进行技术筛选和成本效益分析，形成综合规划方案。第二次石油危机爆发后，更多国家开始重视电力需求侧管理的研究和应用，目前已逐渐扩散到加拿大、欧盟国家、日本、巴西等30多个国家和地区。
20世纪90年代初，电力需求侧管理被引入我国。1996年—2000年间，各省(区、市)先后开展了多种电力需求侧管理示范项目，取得了一定的经验。2002年以来，随着电力供需紧张，电力需求侧管理进一步得到了全社会的普遍关注。电力需求侧管理在我国进入了一个较快发展的时期，国家有关政府部门及部分省级政府出台了很多关于电力需求侧管理的政
策，对实施有序用电、提高能效、缓解电力供需矛盾发挥了积极的作用。
电能采集与管理系统是电力需求侧管理的重要组成部分，为电力需求侧管理提供了强有力的技术支持。
随着电力法的实施和电力工业的体制改革，电网的运营和管理正逐步走向商业化。在市场经济体制下，各电网中发电、供电、用电各方形成了以经济条款为纽带的新型运作模式，以传统行政手段为主的经营方式被打破，经济考核成为电网运行管理的主要手段。同时，由于电力生产和使用的特殊性，其价格取决于电力系统运行中的诸多因素。
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