用電信息采集系統的深化應用

劉海峰，王丹寧

（1．湖州電力局，浙江湖州313000；2．浙江省電力公司培訓中心湖州分中心，浙江湖州313000）

用電信息采集系統的深化應用

劉海峰1，王丹寧2

（1．湖州電力局，浙江湖州313000；2．浙江省電力公司培訓中心湖州分中心，浙江湖州313000）

用電信息采集系統是國家電網公司加快“SG186”信息化應用，實現用電數據“全覆蓋、全采集、全費控”，推行雙向互動式供電服務的重要工程。介紹了湖州電網已建成全覆蓋采集系統的基本構成及主要功能，重點闡述系統在電力營銷管理各方面的深化應用，以便更好地為電力企業信息化、集約化、精益化發展服務。

用電；信息；數據；采集；應用

用電信息采集系統（以下簡稱采集系統）可實現計量裝置在線監測和用戶負荷、電量、電壓等重要信息的實時采集，及時、完整、準確地為“SG186”信息系統提供基礎數據，為遠程自動抄表、線損實時計算等營銷核心業務的實施提供技術基礎，從而為電力企業經營管理各環節的分析決策提供技術支撐，提升電力企業對市場變化、客戶需求和用戶用電狀態的反應能力。

國家電網公司總體規劃提出利用3～5年，建成電力用戶采集系統，覆蓋全部用戶、實現用電信息實時采集、全面支持預付費控制，即“全覆蓋、全采集、全費控”。2011年湖州電網作為浙江電力系統唯一試點率先完成全市所有電力計量點（包括各電壓等級用戶200余萬戶及公用變計量點1．8萬戶）的用電信息采集全覆蓋，實現了所有用戶的用電信息全面、快捷、準確的遠程采集。

1 采集系統簡介

1.1 系統構成

采集系統是一個大型的數據采集管理系統，按不同應用場所，分別在專變用戶（大型、中小型）、公變計量點和低壓用戶等計量裝置處安裝采集終端，通過多種公用通信信道將用電數據傳輸到省級數據庫服務器和應用服務器進行存儲和處理，以便各級工作站能夠通過Web服務器的方式進行查詢和利用，為實現系統的深化應用提供了數據支撐。采集系統物理網絡拓撲構成如圖1所示。

1.2 主要功能

用電信息的采集、儲存是采集系統的最基本功能；定期采集電能表或終端所記錄的電流、電壓等參數的采樣值，具備一定的用戶電能質量監測和公用配變運行工況監測的功能。另外，用戶負荷開關接入終端后還可以實現遠程開斷，從而可以實現負荷的遠程控制等功能，采集系統所采集的用電數據類型有多種，主要可分為以下幾種：

（1）負荷類：瞬時有（無）功功率、各相瞬時有（無）功功率、15 min平均有（無）功功率等。

（2）電量類：正反向有（無）功總電能示值、各費率正反向有（無）功總電能示值、各象限（各費率）無功電能示值、最大需量、各相正反向有（無）功電能示值等。

（3）交流采樣類：各相的電流、電壓、功率因數等。

（4）電能質量類：電壓越限次數及發生時間、三相不平衡度、諧波電壓含有率等。

（5）運行工況類：開關狀態、終端保電狀態、門禁狀態、電容器投切狀態等。

（6）事件記錄類：斷相次數及時間、過負荷比率等。

（7）線損計算類：每個臺區線損計算數據及其合格情況數據。

（8）其他數據類型：表計及終端時鐘誤差、負荷率等。

2 系統深化應用

2.1 集中抄表與數據分析

系統自動采集系統內電力用戶電能表的數據，獲得電費結算所需的用電計量數據和其他信息，通過與營銷SG186系統的接口實現用戶電能表示度的遠采集抄。

目前，湖州地區所有用戶均實現了自動集中抄表，極大地提高了抄表工作效率和抄表準確率，也節省了企業各項運營成本。

另外，系統還可通過按線路、區域、行業、電壓等級、自定義群組、用戶等類別，以日、月、季、年等時間維度對系統所采集的負荷、用電量等數據進行分類分析，包括統計負荷、電能量查詢環比分析，峰谷、突變和趨勢分析等，為電力客戶特別是大客戶提供詳盡的用電情況分析，以便為客戶提供最優化的用電指導意見，促使用戶合理安排生產、節能降耗、節約成本。

2.2 異常用電信息智能判斷

系統通過對電能表及終端運行工況的檢測，可以智能判斷計量異常情況的發生，如高壓供電高壓側計量用戶的高壓熔絲熔斷引起的電壓斷相、計量TA（電流互感器）故障引起的電流缺相等異常信息，系統會記錄其發生的時間，可作為計量損失糾正的依據。

對因人為原因引起的異常信息，系統根據各相電壓、電流的監測記錄，能反應疑似竊電用戶的用電特征，并在第一時間發出預警信號以供工程技術人員作為現場檢查的參考依據，很大程度上減少了電量的損失。

圖1 采集系統物理網絡拓撲圖

另外，針對一般情況下的用電異常，系統通過對所采集的數據進行比對、統計分析，智能篩選并定期發出提醒預警。如同一計量點通過定期采集數據比對或實時數據和歷史數據的比對，發現功率超差、電能量超差、負荷超容量、表計時鐘超差等用電異常，系統會自動記錄異常信息發生的時間及頻率，并生成用電信息異常用戶報表，主站可以將該報表下發相關單位處理，或者直接生成異常用戶處理工單在系統內流轉，以完成對用戶異常用電核查的閉環管理。

2.3 基于采集系統的預付費

電費的預付費方式為電力用戶提供了一種“自助式”用電的新模式，能夠極大地避免電力企業電費回收風險，基于采集系統的預付費可通過主站、終端、電能表多個環節實現。3種預付費方式的主要的特點見表1。

從表1可以看出，主站預付費是目前實施起來比較簡單易行的方式，適用范圍廣，但數據量大。終端預付費需要將用戶開關信號接入負荷控制型終端，且其計算能力較差，僅適用于各類專變用戶，不適合大面積推廣。電表預付費現場配置簡單，只需安裝預付費電能表，適用于居民用戶，所涉用戶數量龐大，大規模推廣后能減輕主站壓力。

2.4 線損實時計算和“四分”管理

采集系統利用實時采集的電能量數據，根據分析對象在系統中的拓撲關系自動計算線損，實現分區、分壓、分線和分臺區線損（簡稱“四分”）的自動計算、統計和評價。通過對計算結果與理論計算結果的對比，生成線損合格率情況報表及明細清單，亦可通過周期儲存線損計算結果，提供線損對象在月度、季度、年度的同比、環比等對比分析。

實現線損“四分”法管理的關鍵是用戶檔案資料與實際的一致性，系統通過共享營銷系統中的用戶資料所記錄的拓撲關系創建線損模型，并且可以通過監控資料的變更來自動更新線損模型，實現線損“四分”法管理的要求。采集系統已實現了與營銷業務系統的互通，公變計量點臺區的線損“四分”法計算，計算周期與采集數據凍結周期一致。要實現全電網線損的“四分”法計算，需在主站一體化的基礎上，建立從變電站、輸電、配電、變壓器到用戶準確、實時地計量電量數據共享平臺，才能形成全電網線損實時計算與“四分”管理。

2.5 有序用電管理

用戶負荷控制開關信號接入終端后，系統可以下發拉閘或合閘信號到終端控制用戶負荷的通斷，從而實現用戶負荷的遠程控制。系統既可對電力用戶的用電負荷進行有序控制，也可對需要不間斷供電的重要負荷等采取保電措施。

采集系統能夠根據有序用電方案管理要求編制限電控制方案，方案的編制可根據用戶所在供電區域、供電線路、行業屬性等性質編輯群組（亦可單個用戶），確定各群組的開關跳閘告警延時時間、開關跳閘輪次、拉閘開始時間、拉閘結束時間等控制參數。主站向相應用戶終端下發拉閘和允許合閘信號，控制用戶負荷開關動作，終端執行并記錄相應控制參數和操作記錄，完成對有序用電方案中用戶的遠程控制。

2.6 電能質量監測與分析

基于采集系統的電能質量監測是利用系統實時采集功能得到電能質量監測常用指標，并加以分析和評價，較之傳統的電能質量監測方法具有高效的實時性、信息化、精細化等特征。采集系統可對電能質量給予以下指標的評價：

（1）電壓質量：采集系統可實時采集各計量點電壓數據，通過查詢分析24 h電壓曲線，并根據電壓的上下限值統計分析客戶電壓合格率情況。

（2）功率因數：采集系統可實時采集各計量點功率因數，可以記錄功率因數最大值、最小值及發生時間，功率因數異常次數及時間統計等。

表1 3種預付費形式特點對比

（3）三相平衡：采集系統可采集各計量點24 h三相電流數據，通過分析配電變壓器三相負荷或者臺區下所屬用戶按相線電量，確定三相平衡度。

（4）頻率質量：目前無法直接采集頻率數據，但可裝設硬件電路測量頻率，完成頻率監測。

2.7 需求側監控與預測

通過采集系統的需求側監控及預測是指實現地區負荷實時監控分析、負荷及用電量預測等應用。將所需監測用戶按區域、行業、線路、電壓、用電容量等分類，以群組的方式對一定時段內的負荷進行分析，形成多種類型的地區負荷曲線，并將政府產業規劃、天氣情況、節能減排以及意外災害等因素加入到地區長期負荷監測中。

對地區小水電、小火電等發電用戶及對社會有重大影響的重點用戶，要對其歷史及負荷、電量等數據進行全面監測，以便及時、準確地判斷地區負荷的變化趨勢，為負荷預測提供數據支撐。

3 結語

綜上所述，采集系統的各種深化應用已滲透到電力企業經營管理的方方面面，且關聯到每一個用電客戶。雖然湖州電力局在上述系統的深化應用方面已經有了較為成熟的嘗試，例如，率先在全省實現了所有用戶的集中抄表、試點實行專變用戶的預付費、臺區線損實時計算與“四分”管理、公用配表運行工況實時監測、利用采集系統實現用戶遠程負荷控制等，但是，如何利用好這個平臺拓展全方位、多領域的深化應用，以便更好地為企業信息化、集約化、精益化發展服務，仍然是需要繼續研究和探討的一項重要課題。

[1]國家電網公司．電力用戶采集系統系列標準[S].北京:中國電力出版社，2009.

[2]周珺.用電信息采集系統在電能質量在線監測中的應用與評價[J].華東電力，2011，39（12）:2090-2093.

[3]袁建英.用電信息采集系統高級應用構想[J].電力需求側管理，2011，13（6）:58-59.

（本文編輯：楊勇）

Discussion on Further Application of Electricity Utilization Information Acquisition System

LIU Hai-feng1，WANG Dan-ning2
（1．Huzhou Electric Power Bureau，Huzhou Zhejiang 313000，China；2．Huzhou Branch of Z（P）EPC Training Center，Huzhou Zhejiang 313000，China）

Electricity utilization information acquisition system is a key project of China State Grid Corporation to accelerate"SG186"application of information technology，"full coverage，full collection and full cost control"of electricity utilization data．This paper introduces essential components and major functions of fullcoverage collection system built by Huzhou power grid，and it lays emphasis on elaborating further application of the system in various aspects of electric power marketing management so as to better serve the informatized，intensified and lean development of power enterprises．

electricity utilization；information；data；acquisition；application

TP274+．2

：B

：1007－1881（2013）01－0069－04

2012-10-29

劉海峰（1981-），男，甘肅瀧西人，工程師，從事配電網及電力營銷管理工作。