試分析用電信息采集系統(tǒng)實(shí)用化關(guān)鍵問題

金永勝 劉新曄

摘要：電力企業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，用電信息采集系統(tǒng)將逐步應(yīng)用在生活、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中，其是電力企業(yè)設(shè)備實(shí)用化的重要技術(shù)平臺(tái)，同時(shí)也針對(duì)用電客戶實(shí)施用電信息、管理、應(yīng)用一體化的綜合平臺(tái)。因此，分析用電信息采集系統(tǒng)實(shí)用化關(guān)鍵問題，為今后的用電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：用電信息采集系統(tǒng);一體化;實(shí)用化;關(guān)鍵問題

中圖分類號(hào)：TM71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）32-0197-02

用電信息采集系統(tǒng)也被稱為負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，其主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)來形成具有監(jiān)控和管理功能的綜合管理信息系統(tǒng)。本文則首先對(duì)用電信息采集系統(tǒng)的概念進(jìn)行闡述，分析用電信息采集系統(tǒng)的關(guān)鍵問題，并提出應(yīng)對(duì)策略，使設(shè)計(jì)出的用電信息采集系統(tǒng)滿足國網(wǎng)“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”的總體要求。

一、用電信息采集系統(tǒng)闡述

用電信息采集系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)的電力負(fù)荷控制系統(tǒng)演變而來的，其主要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的綜合管理系統(tǒng)，由于傳統(tǒng)的電力負(fù)荷控制系統(tǒng)只具有單一的控制功能，用電信息采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)改變了傳統(tǒng)單一的控制功能，實(shí)現(xiàn)了綜合負(fù)荷動(dòng)態(tài)分析、用電檢查管理及遠(yuǎn)程抄表等一體化的控制技術(shù)。隨著人們對(duì)電力需求的不斷增加，為了適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，加大用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)是非常重要的，其不僅強(qiáng)化了電力負(fù)荷的管理功能，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電客戶的實(shí)時(shí)電流、電量等用電信息的采集，同時(shí)也為其他部門的電費(fèi)核算提供了準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源。

二、用電信息采集系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)

用電信息采集設(shè)備也被稱為用電信息采集終端，通過用電信息采集終端對(duì)用戶電表數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并對(duì)其進(jìn)行管理和傳輸，以達(dá)到數(shù)據(jù)信息實(shí)用化的目的，根據(jù)采集對(duì)象及應(yīng)用場所分析，用電信息采集終端主要分為變壓器采集終端、集中抄表終端等兩種類型。對(duì)于采集主站技術(shù)層次架構(gòu)，主要分為營銷采集業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫管理和前置采集平臺(tái)等三部分，其中，采集設(shè)備、主站之間形成的通信帶提供了為主站和終端之間信息交互的無線和有限通信信道，并負(fù)責(zé)收集和提供整個(gè)信息系統(tǒng)的原始用電信息，通過執(zhí)行相關(guān)控制指令來實(shí)現(xiàn)營銷業(yè)務(wù)的應(yīng)用和采集的處理。對(duì)于采集主站與營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)系，兩者之間是密不可分的，采集主站主要應(yīng)用于營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用的電費(fèi)計(jì)算、線損分析及用電檢查等各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域中，通過與營銷業(yè)務(wù)中的數(shù)據(jù)采集、用電控制執(zhí)行等采集業(yè)務(wù)聯(lián)系在一起，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的信息交互。然而，采集的數(shù)據(jù)類型主要包括電能量數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)、抄表數(shù)據(jù)等。

三、用電信息采集系統(tǒng)實(shí)用化關(guān)鍵問題及對(duì)策

針對(duì)用電信息采集系統(tǒng)實(shí)用化關(guān)鍵問題，主要包括用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行和應(yīng)用中出現(xiàn)的通信通道取舍、采集三率等關(guān)鍵問題。因此，下面分析用電系統(tǒng)采集系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用實(shí)際中存在的實(shí)用化關(guān)鍵問題，并提出相應(yīng)的對(duì)策，以保證用電信息采集系統(tǒng)在低壓選采集抄表中的廣泛應(yīng)用。

1.用電信息采集系統(tǒng)通道建管和應(yīng)用中的問題及對(duì)策

用電信息采集系統(tǒng)的通信架構(gòu)主要分為主站系統(tǒng)與集中器之間的遠(yuǎn)程通信和集中器與采集器之間的本地通信等兩個(gè)層次，如圖1所示。對(duì)于遠(yuǎn)程通信來說，其有多種實(shí)現(xiàn)方式，而對(duì)于本地通信來說，普遍采用電力載波通信方式。分析用電信息采集系統(tǒng)的遠(yuǎn)程通信，如對(duì)于用電信息采集系統(tǒng)通道的選取，若采用230MHz專網(wǎng)通信技術(shù)，其系統(tǒng)規(guī)模不僅容易受到地形的限制，受無線頻點(diǎn)資源的限制，其系統(tǒng)規(guī)模也難以擴(kuò)大;若采用GPRS公網(wǎng)通信技術(shù)，具有成本低、方便維護(hù)的特點(diǎn)，雖然該通信技術(shù)可以滿足用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)需求。但是，GPRS公網(wǎng)通信技術(shù)建設(shè)的主要目的是為用戶提供快速和廉價(jià)的WAP接入手段，這就導(dǎo)致該通信技術(shù)所提供的GPRS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和配置不完全適應(yīng)用采集系統(tǒng)的建設(shè)需要。由于用電信息采集系統(tǒng)具有采集點(diǎn)數(shù)量巨大和采集任務(wù)重的特點(diǎn)，因此，在信通道建設(shè)中，需要預(yù)留一定的備用容量，這就需要采用通信容量較大的通信通道來進(jìn)行用電采集系統(tǒng)和集中器的通信，一般采用遠(yuǎn)程通信模式來實(shí)現(xiàn)光纖通信，如采用基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)，雖然該光纖通信具有商業(yè)化應(yīng)用的特點(diǎn)，但受到的干擾因素較多，其存在固有的弱點(diǎn)，因此，采用基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)給用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)帶來了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。

因此，針對(duì)當(dāng)前用電信息采集系統(tǒng)通道選取和應(yīng)用上的困境，應(yīng)提出用采系統(tǒng)通道建管和應(yīng)用的問題解決方案，在用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)中，普遍采用光纖通信和GPRS公網(wǎng)通信技術(shù)，從建設(shè)成本和建設(shè)難度上來說，光纖通道在工程實(shí)施上比GPRS公網(wǎng)通信技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)，其投資較少、也比較容易建設(shè);從技術(shù)層面和系統(tǒng)運(yùn)行管理維護(hù)上來說，光纖通道具有通信容量大、抗干擾性強(qiáng)和容易定位處理的特點(diǎn)，因此，光纖通道比GPRS具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。因此，對(duì)于用電采集系統(tǒng)復(fù)合通道建管技術(shù)方案，考慮到通道建設(shè)的需求，應(yīng)注重通道建設(shè)的綜合成本;通道建設(shè)的適度超前性、通道建設(shè)的運(yùn)管工作和基本的信息采集需求，結(jié)合系統(tǒng)工程實(shí)踐需求，充分發(fā)揮光纖通道的高效通信的優(yōu)勢(shì)，從而設(shè)計(jì)出復(fù)合通道建管系統(tǒng)方案。在系統(tǒng)解決方案中，應(yīng)注重以下關(guān)鍵點(diǎn)：第一，在通道建設(shè)過程中，應(yīng)充分考慮各種限制因素，注重通道問題的實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)GPRS通道和光纖通道的特性來針對(duì)性地實(shí)施監(jiān)控，以保證通道故障的準(zhǔn)確定位;第二，復(fù)合通道應(yīng)以光纖通道為主、GPRS為輔，實(shí)現(xiàn)光纖通道和GPRS的自動(dòng)切換;第三，對(duì)于單一光纖通道，在遇到大型故障時(shí)，可以將光纖通道改造成光纖、GPRS復(fù)合雙通道;在遇到小型故障時(shí)，可以通過快速啟動(dòng)GPRS臨時(shí)通道來排骨故障;對(duì)于單一GPRS通道可以通過快速定位故障點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)通道的恢復(fù)。

2.用電信息采集系統(tǒng)遠(yuǎn)采集抄存在的采集三率問題及對(duì)策

由于用電信息采集系統(tǒng)的設(shè)備終端較多，涉及面廣，導(dǎo)致實(shí)用化的用電信息采集系統(tǒng)規(guī)模巨大，這就要求用電信息采集系統(tǒng)具有較高的采集率、采集成功率和采集正確率等，采集率是指在用電采集所覆蓋用戶區(qū)域的電能表接入系統(tǒng)的概率，針對(duì)老用戶表計(jì)來說，需要實(shí)現(xiàn)全部覆蓋的目標(biāo)，而新裝用戶在實(shí)現(xiàn)全部覆蓋目標(biāo)上，其存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。采集成功率是指在接入用電信息采集系統(tǒng)的所有電能表指數(shù)成功采集的電表數(shù)所占的比例，在工程實(shí)踐中，需要充分考慮采集表計(jì)的問題，以滿足采集成功率的要求標(biāo)準(zhǔn);而采集正確率是指在成功采集電表數(shù)中指數(shù)采集正確的電表數(shù)所占的比例。由于需要正確判斷采集成功的表計(jì)指數(shù)，若數(shù)據(jù)信息有誤，則需要獲取正確指數(shù)信息的保障措施，但當(dāng)前還沒有簡便的措施來確保采集的表計(jì)指數(shù)。

因此，針對(duì)用采系統(tǒng)采集三率問題，應(yīng)提出用電信息采集系統(tǒng)在低壓遠(yuǎn)采中的采集三率保障方案，根據(jù)低壓遠(yuǎn)程采集抄工作實(shí)踐，在采集率問題上，對(duì)于老用戶表計(jì)，應(yīng)確保100%采集率覆蓋目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于新裝用戶，應(yīng)確保采集設(shè)備在安裝過程中新老用戶100%接入用電采集系統(tǒng)。針對(duì)采集成功率的解決措施，第一，應(yīng)采集表計(jì)的基數(shù)越大的情況下，應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求來做好遠(yuǎn)采的工作，從而提高采集的成功率;第二，對(duì)于采集失敗表計(jì)的補(bǔ)救措施，應(yīng)采用人工掌機(jī)補(bǔ)抄法、人工補(bǔ)抄法等措施;第三，通過建立信息檔案來明確工作人員的責(zé)任和義務(wù)，提高工作人員的知識(shí)水平和素質(zhì)，以保證采集的成功率。對(duì)于采集正確率的保障措施，若不能正確判斷出信息，則造成采回的表計(jì)指數(shù)不能為電費(fèi)計(jì)算提高可靠的參考依據(jù)。因此，定期對(duì)智能表進(jìn)行校值，采用信息技術(shù)來進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析，并實(shí)施跟蹤，以保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題，并采取相應(yīng)的解決措施。

四、用電信息采集系統(tǒng)的未來發(fā)展前景

用電信息采集系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)電力負(fù)荷控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其實(shí)現(xiàn)了用戶供電管理、銷售用電管理、遠(yuǎn)程抄表、線損管理、負(fù)荷監(jiān)控管理等功能的綜合信息管理平臺(tái)，其不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶的多方位服務(wù)，也實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的人性化服務(wù)，將用戶與供電公司之間建立網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)連接，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取的及時(shí)性和實(shí)時(shí)性，因此，用電信息采集系統(tǒng)具有很好的發(fā)展前景。在未來的發(fā)展中，用電信息采集系統(tǒng)將以移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)為通訊載體來實(shí)現(xiàn)線程終端、系統(tǒng)主站之間的數(shù)據(jù)通訊的目的。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)集用電異常智能判斷告警技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)字通訊技術(shù)和電力營銷技術(shù)等為一體的綜合技術(shù)序列，從而為智能電網(wǎng)建設(shè)提供一定的技術(shù)支撐。

五、結(jié)束語

用電信息采集系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的集用戶實(shí)時(shí)用電信息、采信息采集、應(yīng)用、管控功能于一體的綜合管理信息平臺(tái)。因此，為了使用電信息采集系統(tǒng)更加完善，應(yīng)注重分析用電信息采集系統(tǒng)的實(shí)用性關(guān)鍵問題，針對(duì)用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)中所存在的關(guān)鍵問題來針對(duì)性地采取相應(yīng)的措施，使建立的用電信息采集系統(tǒng)更智能化、規(guī)范化和自動(dòng)化，提高用電信息采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)用性，以保證用電信息采集系統(tǒng)在電力發(fā)展中得到廣泛應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡江溢，祝恩國，杜新綱，等.用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，（2）：131-135.

[2]張繼承.用電信息采集系統(tǒng)實(shí)用化關(guān)鍵問題與對(duì)策[J].通訊世界，2013，（23）：54-55.

[3]潘繼雄，禹仲明.用電信息采集系統(tǒng)實(shí)用化及四分線損管理[J].大眾用電，2011，（6）：10-11.

[4]夏澤舉.用電信息采集系統(tǒng)實(shí)用化關(guān)鍵問題及探討[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（S1）：10-13.

[5]譚澈.沈陽供電公司用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)與改進(jìn)研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2013.

[6]楊子江.縣級(jí)供電企業(yè)用電信息采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

[7]周艾輝.用電信息采集系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)估體系研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2013.

[8]馮隆基.南京首批用電信息采集系統(tǒng)實(shí)用化運(yùn)行[N].國家電網(wǎng)報(bào)，2011-01-29002.

（責(zé)任編輯：劉翠枝）