淺談汕頭供電局電能計量自動化系統升級改造

陳曉瑜

（汕頭供電局 廣東 汕頭 515041）

目前，汕頭供電局計量自動化系統實現了設數據采集、數據處理、錯峰管理、報警處理、四分線損、綜合展現等核心業務模塊。 該系統對汕頭供電局相關部門計量業務的規范化、信息化管理起到很好的推進作用，具有較高的實用價值。

1 系統高級應用框架

系統自下而上分為三個層次：數據共享層、數據處理層、業務應用層。

圖1

數據共享層完成數據抽取、檔案的收集、數據分發標準服務。各個業務子系統按照標準的數據接口，提供數據服務向數據中心提供相關數據，如：營銷系統提供客戶檔案資料、電量、線損（月）、終端資料、表計資料，通過數據總線技術從計量數據采集系統獲取采集到的各類電能量數據； 生產調度系統提供旁路情況數據，GIS 提供配網拓撲檔案關系。

數據處理層負責對數據的加工、識別、分析、處理和統計。 通過數據自動處理，可自動發現數據異常情況，并報告給相應的業務模塊。數據處理功能為相關的應用主題提供專項的主題數據，如：行業用電分析；數據統計功能為報表、綜合展現提供綜合類數據。

業務應用層主要是負責人機交互功能， 滿足日常使用業務需求，包括三大應用：計量自動化系統應用、電量數據中心應用、運行維護應用。

應用系統應采用B/S 方式， 以瀏覽器應用軟件架構和組件化技術，保證系統的靈活性、可擴展性、安全性以及并發處理能力，適應集約化管理和業務發展的需要。 系統采用分布式的體系結構，采用模塊化方式實現各項功能。系統應用框架采用成熟的J2EE 軟件架構技術，采用分層開發， 充分考慮了滿足大于500 萬用戶以上數據的應用要求。

2 系統標準數據服務接口

2.1 與營銷系統接口

該接口要實現三方面的數據接口：檔案同步、結算數據、工單數據。 采用的接口方式為WEBSERVICE 方式， 檔案同步主要由營銷發起，來實現計量數據平臺的檔案與營銷系統的檔案同步；結算數據的同步由營銷發起，主動從電能量數據心平臺來提取結算數據，為營銷系統的結算提供數據來源。 工單數據由電能量數據平臺發起，在電能量數據平臺完成工單審核后，通過接口自動將審核過的工單自動發送到營銷系統，工單在營銷系統處理完畢后，由營銷系統進行工單歸檔，并自動將相關的歸檔信息返回到電能量數據平臺。

2.2 與調度系統接口

該接口主要實現與調度中心的數據接口，實現省網關口電量的數據接口，另外如果有條件，再實現旁路信息的接口，實現計量數據中心平臺的自動旁路，減少人工操作工作量，提高工作效率。

2.3 與營配系統接口

該接口提供清洗之后的電能量數據給營配系統，用于相關的業務應用。

2.4 與省公司計量自動化系統接口

該接口主要實現省公司對計量自動化接口的要求。提供兩種訪問方式：實時命令和歷史數據同步；實時命令方式是通過消息總線，由省公司主站通過消息總線發起實時命令，計量數據采集系統獲得該命令后，組織和下發命令到終端或表計，并將終端或表計返回的數據解析后，通過消息總線返回到省公司主站。

3 海量數據處理

目前，計量自動化技術領域中，隨著系統規模日趨擴大，智能電網相關需求的日趨增多，數據類型、數據存儲量日益擴大，數據增量以T/年為單位增加，加上業務使用量大，數據交互量更甚于此。如果高效處理這些海量數據，也是計量自動化領域和以后智能電網領域中必須需要研究和解決的問題。

大數據處理技術是很多種技術的某種集合，它們主要包括：

1）分析技術。分析技術意味著對海量數據進行分析以實時得出答案。 這個技術需要更多借助于應用系統的良好架構設計、高效編碼技巧等手段來達到目的；

2）存儲數據庫。 包括內存數據庫技術（In-Memory Databases）讓信息快速流通，包括存儲技術有關的數據壓縮、數據索引等技術來實現其要求。

3）分布式計算技術。 分布式技術結合了一系列技術，可以對海量數據進行實時分析。 它所使用的硬件非常便宜，目前像google，采取的都是這種技術。

4 計量自動化系統應用

4.1 檔案管理

基礎檔案包括電表檔案、終端檔案、變電站檔案、專變用戶檔案、公變臺區檔案、居民用戶檔案等。基礎檔案由營銷系統提供，通過系統間接口的方式實現自動更新。系統本身提供資料錄入、資料變更、資料注銷、資料查詢、資料打印等功能。

4.2 遠程抄表

實現對各種計量點的月凍結電量遠程抄讀， 并傳送至營銷等系統，用于費用結算。遠程抄表需要在供電局營銷計費日之前完成；支持人工補抄，主站支持業務人員可對抄表失敗清單中的計量點執行批量補抄或逐一補抄；系統需要對抄表結果的合法性做初步判斷；在供電局營銷計費日之前，要求本系統統計本次（上月電量）遠程抄表完成率、遠程抄表準確率，并生成報表。

4.3 負荷曲線

分析展現計量點及疊加對象的負荷曲線。分析指標主要包括負荷曲線（有功、無功）、負荷的極值（最大值、最小值）及其發生時間、同比趨勢變化、環比趨勢變化等。 須支持按時間點、時間段、多時間段對比進行分析,時間段可以是日、月、季、年或任意時間段。 在分析的過程中，系統可對分析的數據進行初步挖掘，發掘異常，并報警。

4.4 供售電量統計

要求主站具備多維度分析展現供電局供售電量及變化情況的功能。 統計對象以計量點為基本分析對象（或稱單點對象），系統需要提供自動/手動定義分析對象的功能。 可按時間點、時間段、多時間段對比進行分析,時間段可以是日、月、季、年。 在分析的過程中，主站可對分析的數據進行初步挖掘，發掘異常，并報警。 主要包括用電量突變、電量趨零等。

4.5 供電質量統計

對大用戶、臺區總表的供電質量進行查詢統計，主要包括電壓合格率、功率因數、三相平衡、負載率、諧波。 系統提供電壓合格率、功率因數（合格率）、負載率（合格率）、三相平衡（合格率）、諧波（合格率）的閥值(或區段)等參數定義功能。 支持按照定義的閥值(或區段)，計算單個計量點某一時間段內電壓合格與否、功率因數、三相平衡率、負載率。可靈活定義查詢條件，統計時間段可以是日、月、年，可以按閥值或區段查詢。

4.6 電廠上網電量統計

提供對指定電廠上網關口點的電量查詢。按照電廠類型等分類統計、同比/環比分析，統計格式按照供電局要求的報表格式。 實現與營銷系統的接口，將關口點的電量表碼及時準確地傳送給營銷系統用于費用結算。

隨著省地兩級供電局集約化管理的提出，新構建的計量自動化系統必須能夠符合各地計量自動化系統大集中的趨勢，實現前置采集子系統和計量數據管理子系統拆分； 隨著業務量和數據量的日益增加，系統從整體性能上也應有所提高，并滿足目前日益增加的營銷管理業務新需求的需要。

［1］沈誼江,劉芳.電力負荷管理系統的科學防竊電[J].新疆電力,2002.

［2］張亞東.廣東省網關口、地區關口電能計量遙測系統互連技術的研究及實現[J].廣東電力,2004.

［3］吳鳳書,許祥.電力企業計算機管理信息系統:第三冊[OL].電力生產管理信息系統.