基于智能電網(wǎng)建設(shè)的用電信息采集系統(tǒng)能力提升探討

李云崗

【摘 要】伴隨著我國科技的發(fā)展，智能電網(wǎng)取得了較大的進(jìn)步。本文基于智能電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀出發(fā)，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以通信信息平臺(tái)為支撐，按照建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展思路，打造靈活互動(dòng)的電網(wǎng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、電源和用戶的信息透明共享，建設(shè)友好開放的電網(wǎng)，重點(diǎn)研究了用電信息采集系統(tǒng)能力提升問題，全面提升采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)支撐能力，充分發(fā)揮電能表資產(chǎn)價(jià)值，以確保電網(wǎng)與用戶間信息透明開放，同時(shí)構(gòu)建公正透明的調(diào)度計(jì)劃運(yùn)作平臺(tái)、電力市場(chǎng)交易平臺(tái)，確保電網(wǎng)與電源間信息透明共享。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);用電信息;采集系統(tǒng);能力提升

引言

近幾年來，智能電表采集系統(tǒng)在我國電網(wǎng)中的應(yīng)用越來越普及。而用電信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，對(duì)所有電力用戶的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和分析，直接影響著電力用戶的經(jīng)濟(jì)利益。所以，必須要加強(qiáng)電力用戶用電信息采集系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用分析，進(jìn)而維護(hù)供電企業(yè)和電力用戶雙方的經(jīng)濟(jì)利益，促進(jìn)供電企業(yè)的發(fā)展。

1用電信息采集系統(tǒng)概述

用電信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)建設(shè)的物理基礎(chǔ)，它以公共的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、電力專用通信網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)無線、光纖網(wǎng)等作為通信載體，具有數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程抄表、用電異常信息報(bào)警、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、線損分析和負(fù)荷監(jiān)控管理等功能。系統(tǒng)主站由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、磁盤列陣、應(yīng)用服務(wù)器、前置服務(wù)器、接口服務(wù)器、工作站、全球定位系統(tǒng)（GPS）時(shí)鐘、防火墻以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，主要完成數(shù)據(jù)采集、控制執(zhí)行、業(yè)務(wù)應(yīng)用等功能。通訊信道是采集終端和系統(tǒng)主站通信的橋梁，包括多種通訊方式，主要有GPRS/CDMA、有線電視網(wǎng)（CATV）、230MHZ無線專網(wǎng)、光纖專網(wǎng)、電力載波網(wǎng)絡(luò)、微功率無線、RS485等。對(duì)于同一套主站，其系統(tǒng)同時(shí)具有多種通信方式。

2用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

近些年來，國家電網(wǎng)一直特別重視智能電力管理，以及用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)，所以針對(duì)用電單位的綜合信息，制定了統(tǒng)一管理標(biāo)準(zhǔn)。但是隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，用電信息采集方面也獲得了質(zhì)的跨越，系統(tǒng)建設(shè)逐漸趨于規(guī)范化，加強(qiáng)各單位的用電標(biāo)準(zhǔn)。并且在用電信息采集工作中，國家電網(wǎng)推一直遵循統(tǒng)籌管理安裝應(yīng)用和調(diào)試的配電原則，大范圍實(shí)行用電信息采集建設(shè)，取得了良好的成效。

另一方面，電力市場(chǎng)隨著時(shí)代進(jìn)展不斷革新，所以對(duì)用電信息采集系統(tǒng)要求也就越來越高，傳統(tǒng)人工抄表方式早已不能滿足現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展，遠(yuǎn)程智能抄表逐漸得到更多青睞，成為研究熱點(diǎn)。對(duì)電力負(fù)荷管理、集中抄表、關(guān)口電量采集，以及配電自動(dòng)化等系統(tǒng)，進(jìn)行全面建設(shè)，以便對(duì)用電單位進(jìn)行信息采取，逐漸提高企業(yè)整體發(fā)展水平，確保電力企業(yè)穩(wěn)定推進(jìn)。

3用電信息采集系統(tǒng)功能提升的研究

3.1用電信息采集系統(tǒng)主站性能及可靠性提升

隨著公司營(yíng)銷信息化工作的全面快速推動(dòng)，客戶用電基礎(chǔ)信息不斷完善，用電信息采集范圍和采集成功率逐步擴(kuò)大提高，采集系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力用戶用電量、用電負(fù)荷、電壓電流等的全面采集，并在運(yùn)行過程中積累了大量的數(shù)據(jù)資源，數(shù)據(jù)總量及種類都已頗具規(guī)模，數(shù)據(jù)向巨大規(guī)模發(fā)展，采集系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性提出了更高的要求，大數(shù)據(jù)特征日益明顯，同時(shí)外圍系統(tǒng)對(duì)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)的需求更廣、計(jì)算時(shí)效性要求更高，對(duì)采集系統(tǒng)形成的計(jì)算、分析壓力較大，采集系統(tǒng)面臨著重點(diǎn)數(shù)據(jù)分析時(shí)效性差、系統(tǒng)整體性能下降、業(yè)務(wù)分析計(jì)算困難等難題。公司運(yùn)檢部對(duì)采集系統(tǒng)提出了全量數(shù)據(jù)采集、全事件采集、高頻度高實(shí)時(shí)性的等要求，需要通過用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，才能完成相關(guān)工作要求。

由于計(jì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析的數(shù)據(jù)爆炸式增長(zhǎng)及應(yīng)用的進(jìn)一步拓展給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析帶來巨大的壓力，向上擴(kuò)展的方式更是遇到可擴(kuò)展性、性能等方面的問題，采用分布式文件系統(tǒng)作為分布式計(jì)算平臺(tái)，通過將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多臺(tái)獨(dú)立的設(shè)備上進(jìn)行運(yùn)算，減少大量的數(shù)據(jù)庫I/O操作，利用分布式計(jì)算的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)異常監(jiān)測(cè)與故障診斷的實(shí)時(shí)與高效性。

用電信息采集系統(tǒng)經(jīng)過多年的功能完善與深化應(yīng)用，已成為公司的工控類生產(chǎn)系統(tǒng)，為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，在故障異常時(shí)迅速恢復(fù)，要求采集系統(tǒng)必須具備足夠的容災(zāi)能力，加強(qiáng)采集系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)容災(zāi)備份建設(shè)，通過冷熱備方式，實(shí)現(xiàn)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、功能、應(yīng)用備份，保障采集系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2用電信息采集系統(tǒng)在遠(yuǎn)程抄表中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能電網(wǎng)的普及面越來越大，智能電表已經(jīng)被應(yīng)用到越來越多的家庭或者企業(yè)中。智能電表的應(yīng)用不僅提升了抄表人員的工作效率，還避免了人工抄表的誤差與失誤。而在遠(yuǎn)程抄表中，用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要有以下三點(diǎn)：第一可以對(duì)電表中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化抄集，保證抄表數(shù)據(jù)的錄入準(zhǔn)確率;第二縮短抄表周期，節(jié)約人力成本;第三加強(qiáng)電力用戶用電情況的管理，有效預(yù)防各種偷電、竊電行為。在用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用中，遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表是必不可少的一個(gè)步驟，可以自動(dòng)收集智能終端的用電情況，并在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳導(dǎo)作用下及時(shí)輸入并記錄電表數(shù)據(jù)，為主站系統(tǒng)以及其它重要系統(tǒng)的良好運(yùn)行打好基礎(chǔ)。

在遠(yuǎn)程抄表中，用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用流程包含以下幾步。第一步，建立健全抄表制度，科學(xué)制定抄表任務(wù)。即主站的工作人員要反復(fù)考察和分析智能電表的運(yùn)行情況，明確電力系統(tǒng)的走向和集中器布局，然后針對(duì)性的制定遠(yuǎn)程自動(dòng)化抄表任務(wù)。第二步，通過網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)智能終端各種信號(hào)以及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸以及存儲(chǔ)，例如電力用戶的電流信息、電量信息等。第三步，按照自動(dòng)指令，采集終端給智能電能表傳遞信號(hào)，并進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的接收以及處理。

3.3應(yīng)用于信息發(fā)布與雙向互動(dòng)

采集用戶的用電信息，能夠自動(dòng)計(jì)算其電費(fèi)余額，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的咨詢服務(wù)。在階梯電價(jià)模式實(shí)施過程中，用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用能夠設(shè)定提醒限制，深入分析階梯電量的跨檔預(yù)警信息，為用戶提供更加合理的階梯電價(jià)應(yīng)用方案，滿足不同用戶的用電需求，同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排的目的。用電量較大的用戶，能夠根據(jù)用電信息采集系統(tǒng)提供的信息制定合理的用電方案，且電力企業(yè)能夠?yàn)槠涮峁┰鲋捣?wù)，實(shí)現(xiàn)采集終端的雙向互動(dòng)。

3.4用電信息采集系統(tǒng)運(yùn)維閉環(huán)管理深化應(yīng)用

運(yùn)維閉環(huán)管理功能深化應(yīng)用，有助于提升采集現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、遠(yuǎn)程分析、精準(zhǔn)定位、高效解決故障的能力，實(shí)現(xiàn)計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)開展并實(shí)現(xiàn)有效管控。

3.5用電信息采集系統(tǒng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)代碼

統(tǒng)一編碼有利于促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的規(guī)范化，既方便處理，加速處理速度，又節(jié)省大量存儲(chǔ)空間。有利于系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的規(guī)范化，保證了數(shù)據(jù)的一致性;有利于不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)的可用性，規(guī)范了不同部門、不同專業(yè)、不同崗位采集業(yè)務(wù)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)處理和語義表達(dá)的基準(zhǔn)。

結(jié)語

用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)是國家電網(wǎng)發(fā)展的重要組成部分，同時(shí)也是電力企業(yè)進(jìn)一步提升的先決條件，需要相關(guān)單位結(jié)合其應(yīng)用現(xiàn)狀，制定完善的戰(zhàn)略規(guī)劃，為用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)提供更廣闊的發(fā)展前景。

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（作者單位：國網(wǎng)晉城供電公司）