[摘  要]
 本文分析了电力负荷管理系统中数据采集的特点及对前置系统的要求。指出了传统的前置系统的运行方式虽然实现起来简单，但存在着可靠性不高；端口轮询时间较长，资源得不到充分利用，实时性不能保证；可扩充性，可维护性不好等缺点，无法满足电力负荷管理系统的需要，也不能适应电力系统自动化发展的要求。同时，提出了一种新型前置系统的设计模式。这种新型前置系统取消了主备机的概念，几台前置机并行处理数据，切换方式细化到端口，根据机器性能动态调整各前置机的工作量，实现真正意义上的负载均衡。不仅能满足负荷管理系统的可靠性，可维护性，可扩充性以及实时性要求，也能克服原前置系统的不足，很好的应用于其它自动化系统中，为实现电力自动化系统一体化奠定了良好的基础。
[关键词] 负荷管理系统；前置系统；负载均衡；端口切换；一体化

1  引言

    前置系统是电力负荷管理系统的前端，是连接采集终端与主站服务器的纽带，担任着上传下达的重要角色，主要负责整个系统所需数据的采集工作。由于负荷管理系统直接管理着用户动力且具有终端数量多CONTROL ENGINEERING China版权所有，分布广，数据类型多

2  负荷管理系统中数据采集的特点

    电力负荷管理主要是面向用户侧的管理，而电力用户又具有种类、数量繁多www.cechina.cn，地域分散的特点，这就决定了电力负荷管理系统数据采集具有以下特点：

(1) 系统需要采集的终端数量非常大。目前，一般大型城市500KVA以上的大用户就有千户以上，中小型城市也有500户左右，如果考虑到100KVA以上的用户及其自然增长,公用配变台区的接入,趸售县的接管,以及一个用户存在多回路，多变压器，多表计量的情况,即使作为中小型规模的城市,未来5年内系统需要接入的终端数量都会超过5000台的水平。

(2) 采集器安装的地理位置复杂。系统终端自然分布在城市的每个角落,安装点位置有室内(地下室、配电房)、室外、电线杆上、变压器旁等，同时包括温度、湿度、电气干扰等环境影响也各不相同,这都给系统的数据采集带来了很大的影响。

(3) 系统需采集的数据类型多样。一般按数据性质分有电量(含分时,有无功,个别存在正反向、冻结值)、瞬时值(电流、电压、功率、功率因数等)、统计量(电压合格率、不平衡率等)、报警事件等,按采集周期和应用需要有小时数据(甚至更小间隔数据)、日数据和月数据。

(4) 尽管每个终端的数据采集量不多,但作为整个系统却需要在1~2小时内对所有采集终端完成一次轮询，为在高峰时间实时监测负荷变化情况,还需要15分钟进行1次全系统的功率总加,对系统的实时性提出了很高的要求。

3  前置机系统需满足的要求

    电力负荷管理系统将管辖范围内的各电力用户的实时用电信息,全面、准确、可靠地通过远动设备采集,经电力系统专用通道传递至管理主站系统。管理主站系统对采集来的实时信息进行加工处理,为电网调度人员提供各种功能和应用同时为电力用户提供用电信息，进行用电指导。前置机系统是主站系统的重要子系统,是各厂(站)远动信息进入主站系统的把门关,或者说是用户负荷实时信息进入主站系统的咽喉,也是信息交换的瓶颈。为此,前置机系统的功能与作用至关重要。若这一功能失效,或运行不稳定、不可靠,整个系统就会成为无源之水。所以对前置系统提出了以下要求：

(1) 可靠性。整个系统要考虑冗余配置，不论是传输通道www.cechina.cn，还是通信接收设备以及前置机均要考虑预留一定的资源做为备用www.cechina.cn，当某些设备故障时保证数据的可靠传输。 同时还要实时监视设备运行状况及时发现故障所在，并实现自动/手动无缝切换CONTROL ENGINEERING China版权所有，防止数据丢失。

(2) 可扩充性。当前，电力用户的增长速度之快给负荷管理系统的扩充性提出的更高的要求。除了在硬件配置安装时要考虑一定的扩充能力，在软件设计时更要考虑实现采集设备的灵活添加，保证当轮询的终端设备增多时数据采集的速度和质量。

(3) 可维护性。系统要能实时监控各设备，各通道的运行状况并能显示出来供维护人员参考。能自动的对设备性能进行比较选择最佳负载分配方案，保证设备资源的充分利用，选择性能最优通道进行数据的传输。能实现设备的手动切换

(4) 实时性。负荷管理系统虽然对数据的即时性并没有很高的要求，但由于其终端数量多，由于资源的限制，其轮询所有终端所需时间就相对较长，这样就很难满足实际需要。随着用户数量的不断增长，传统的主备运行方式无法满足要求，必须采用一种新的运行模式将任务分散到几台前置机去共同完成。

4  传统的前置系统运行模式

    为了提高数据