用電信息采集系統在配網運維管理中的應用(1)

麻強 張寧 李凱

摘要：用電信息采集系統是提升配網運維管理的重要內容。本文介紹了當前用電信息采集系統的概況，分析了用電信息采集系統和臺區管理目前存在的一些問題，研究了用電信息系統中臺區采集模型改造、通訊規約擴展、面向對象協議、智能電表停電時間研判擴充、臺區線損治理改造和統一接口平臺改造，論述了用電信息采集系統的未來會朝豐富、共享、大數據、移動、融合和交互發展的趨勢。

關鍵詞：用電信息采集系統;配網運維管理;采集模型;智能電表;臺區線

引言

近年來我國電力體制改革不斷深入，市場競爭呈現出日益激烈的態勢，以及客戶需求也變得多樣化、個性化。面對新形勢和新挑戰，國家電網基于智能電表的數據，通過用電信息采集系統實現公用配電變壓器停電信息監控、配電線路停運信息研判及公用配變異常運行工況監測等需求，為供電服務指揮系統建設內容提供良好的基礎。

1用電信息采集系統概況

用電信息采集系統主要功能為：實時監控、收集和處理電力用戶的用電信息、實現電力信息的自動采集、測量異常檢測、電能質量檢測、用電分析和管理、相關信息發布、分布式能源監控、智能電力設備信息交換等。為實現階梯電價電費自動結算、遠程和本地費控等營銷業務提供了技術支持。由于對用戶的實時監控，不僅有利于分析電力線路的使用和損壞情況，使操作人員能夠及時發現電路故障。此外，它還可以分析和研究功耗不穩定用戶的用電情況，并確保用戶用電的安全性和穩定性。因此，使用用電信息采集系統可以提高效率，并且還可以自動檢測分析諸如不穩定電力使用的意外情況，以防止竊電、漏電的發生。在實踐中，系統的應用效果也令人印象深刻。用電信息采集系統由主站系統、通信信道和采集設備三部分組成。主站系統的主要功能是業務應用，數據采集，控制執行，預通信調度和數據庫管理。通信信道用于系統主站和采集終端之間的遠程數據通信。采集裝置負責收集和提供整個系統的原始用電信息，通常是現場安裝的終端和計量設備。

2用電信息采集系統和臺區管理中存在的問題

2.1用電信息采集系統主站存在的問題

1）系統檔案問題主站系統基礎檔案不完善。電力用戶用電信息采集系統在使用的初期，由于建檔人員未經過統一的培訓，從而導致專、公變表計參數錯誤或地址不匹配等問題，造成建檔時檔案信息和實際表計的信息不一致，最終導致后期進行數據整理與計算時出現錯誤。2）主站運行不穩定隨著智能化的蓬勃發展，信息采集已經進入無人化，但是采集終端接入數量的迅速增加，所采集的信息量也隨之幾何倍增，同時主站下發信息查詢指令并計算數據時，因為服務器的運行速度往往不足以處理龐大的數據，導致系統卡機、癱瘓的情況時有發生。這些問題也影響了對現場情況的及時判斷，從而耽誤了搶修救援的最佳時機。3）數據合理性分析不完善雖然用電信息采集系統可以正確地記錄下用戶出現計量表飛轉和倒轉問題，但是仍然無法對于出現這些問題的具體原因作出明確診斷。因此，目前無法消除無效數據，也無法通過計算補全缺失數據。

2.2采集終端及電能表存在的問題

1）協議不統一目前，大多數采集終端使用Q/GDW1376.1協議，電能表使用DL/T645-07協議和衍生版本。由于協議的標準不完全統一，協議之間需要提前完成相互轉換才能正常運行，從而無法完全保證數據采集過程中的高效性和成功率。2）采集終端采集的數據不同期由于現場設備故障以及電能表時鐘電池的原因，造成采集數據異常或者凍結數據不是每日零點的凍結值，影響了用戶計算電費以及線損的計算。3）采集終端與電表模塊不兼容由于采集終端與電能模塊間存在兼容性問題，而且采集模塊也會出現不穩定的情況，這些問題造成了載波日凍結抄表失敗，用戶用電數據無法采集和傳輸。

3用電信息采集系統改造與擴充

3.1臺區多集中器采集模型改造

臺區關系模型對營銷同期線損的計算影響較大，通過集中器的升級改造利用載波通訊的特點實現臺區檔案抄收，采集系統增加相應的功能模塊實現集中器抄收臺區信息與營銷檔案基礎信息分析比較的功能，以便運維人員進行查看和處理。改造用電信息采集系統現有臺區-終端檔案管理模型，實現對單臺區下掛載多個集中器的數據采集模型。

3.2通訊規約擴展

通信協議的擴展分為兩部分。一是修訂用電信息采集系統Q/GDW1376.1-2013《電力用戶信息采集系統通信協議：主站與終端通信協議》中電壓曲線、電流曲線、功率曲線、功率因數曲線數據通訊規約，實現5分鐘曲線數據采集。二是擴大用電信息采集系統數據Q/GDW1376.1-2013《電力用戶用電信息采集系統通信協議第1部分：主站和采集終端通信協議》，擴展系統主站和終端事件數據采集協議，實現全表事件采集。

3.3智能電表停電事件研判擴充

當智能電能表檢測到停電事件時，智能電能表和通信模塊之間無正常供電維持，導致兩端電壓歸零，此時，通信模塊內部的超級電容被激活，用來暫時維持電能表的正常工作，同時在發生停電情況的一分鐘內，通信模塊會通過微功率通信協議發出警報，上報該次停電事件。根據臺區的實際停電上報情況結合雙模通信單元中載波過零相位識別技術對的智能電能表發生停電的相位進行判定，然后利用集中器的停電事件、斷相事件給出合理的研判方法，準確的定位出臺區中哪相電、哪棟樓、哪個單元甚至哪一戶居民發生停電，從而實現快速高效的搶修。

4用電信息采集系統未來發展趨勢

1）豐富的通信網接入技術用電信息采集系統的通信具有較高的實時性和可靠性，可以通過分析目前用采系統的體系架構，研究智能電網與用采系統結合接入技術，將數據、語音和圖像等方面的業務融合，實現接入技術的一體化，為采集、監測和控制提供多種安全可靠的通信通道。2）信息共享與數據融合目前，用電信息采集系統正處于規模投建階段，和其他業務系統還未實現融合，因此利用信息共享技術，將采集到的數據分享給不同業務系統，然后融合不同的數據信息，實現營銷系統業務多方位、多層次、多渠道的綜合應用。3）大數據處理國家電網公司經營區域遍布全國，有超過3億戶的用戶。為了綜合利用現有的龐大數據，需要深入研究數據處理相關的技術，如多線程并行處理、海量數據分批處理、存儲以及數據備份。4）移動作業技術傳統的計量作業的工作效率和準確度低下。基于移動作業平臺技術，可以實現現場計量、抄表、檢查、加載數據庫和培訓等功能，進而提高工作效率和數據準確度，減輕工作人員的壓力與負擔，進一步提升了計量現場作業的精細化管理水平。

結語

分析了用采系統和臺區管理存在的問題。針對這些問題，提出了用電信息采集系統的改造和擴展方案，同時，需要加強臺區之間的交流，合理規劃臺區用電采集系統的建設，培訓專業技術人員，提高配電網運行維護的效率和管理水平。通過某省用電信息采集系統推廣實施效果，總結出用電信息采集系統的未來會朝向豐富、共享、大數據、移動、融合和交互的趨勢發展，它仍然是配電網運營和維護的重要組成部分。

參考文獻

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