電力計量技術的管理及應用分析

曹 帥， 李 超

(煙臺市光明電力服務有限責任公司，山東 煙臺 264000)

0 引 言

電力計量技術在市場內的大規模推廣使用，不僅提高了前端供電站的自動化運營水平，同時也提高了電力計量、監控與校驗結果的真實性[1]。為了進一步提高電力企業的市場經濟效益，保證供電終端用戶的個人利益，應重視到計量技術的管理及其在應用中的規范性，針對此方面的研究見下文。

1 電力計量技術應用的重要性

隨著我國電力科研單位對電力計量技術在使用中的優化與創新，技術在電力終端中的集成應用水平越來越高，與此同時，地區供電企業內的供電模式也在新技術的支持下呈現一種科學化、完善化與合理化的發展趨勢。顯而易見的是，企業傳統的供電模式、陳舊的電力服務方式已無法滿足現代化產業背景下終端用戶的用電需求，因此，有必要在開展相關中，嘗試進行新技術的引進，進行一體化供電服務模式的優化[2]。目前，電力計量技術的應用在市場內仍屬于科研單位的最新研究內容，當計量技術與智能化技術、現代化技術、自動化技術集成后，電力系統中的資源調度、傳輸等工作開始表現出一體化趨勢[3]。當相關工作發生集成后，系統終端的技術人員、管理人員等崗位人員的工作量逐步降低、勞動強度減少，供電終端的安全性與可靠性更高，電力企業的對外服務能力與企業經濟效益也將同比例增加。

目前，我國電力市場內的大部分供電企業已在產業融合變革發展視域下，實現了產業生產與經營模式從單一向多元化發展轉變，電力計量技術在市場內的可用范圍更廣，甚至一些國外電力企業與電能生產廠家也在此過程中投入資金進行新技術的引入[4]。因此，可以認為此項技術在企業終端智能生產、智能管理、安全調度、資源配置等方面工作中，均發揮了應有的效果。由此可見，在市場內進行電力計量技術的廣泛推廣與大規模使用，是十分重要的。

2 電力計量技術管理

2.1 建立電力計量技術層次化管理中心

隨著我國科學生產水平的提升，電子軟件技術、現代化網絡技術等集成了產業核心發展理念的技術，都在市場中表現出較大的進步，這一趨勢也在一定程度上對電力企業計量技術層次化管理中心的構建提供了支持[5]。但我國現有的管理技術相比西方發達國家而言仍略顯不足，因此，在進行管理中心的構建時，可參照優質案例中的層級結構，對管理中心中不同任務與項目進行管理。電力計量技術層次化管理中心的主要任務見表1。

表1 電力計量技術層次化管理中心主要任務

參照表1，進行管理中心管理任務的集中與整合，在執行上述某項單一任務時，要求對接的工作部門應做好對工作產生信息在企業內的共享與傳遞。

建立電力計量技術層次化管理中心的主要目的是實現對電能量數據的集中性管理，由于城市化建設規模的不斷擴張，電力用戶數量的增加速度已超出預設[6]。在進行不同住戶電能量數據的采集時，工作者與技術人員需要面對的是大量復雜、龐大的信息數據，一旦此部分數據在傳輸或共享中出現失真或遺漏問題，不僅會對企業業務運營造成較大的經濟損失，也會在市場內造成負面的反響[7]。因此，需要在建設管理中心時，在其中增設一個專門用于電能數據管理的中心區域，收集并整理大量的電能量基礎數據作為支撐，在此基礎上開展電能量數據的動態化采集工作，并在采集數據與信息時，做好對數據變化趨勢的監控，有必要的情況下，可輔助大數據技術對數據的時效性與真實性進行決策與評估。

2.2 構建電力計量技術風險管理體系

完成上述內容的研究后，采用構建電力計量技術風險管理體系的方式，進行技術在管理中風險的規避。當電力計量技術被引進電力企業中時，企業需要先進行技術與企業電力項目的對接，完成技術的對接后，對技術在使用中可能存在的風險與誘發風險的因素進行分析，例如，電力計量技術與電力企業現有的供電設備參數是否匹配、使用此項技術能否達到對電能的高精度計量與統計需求等。針對此方面的風險，可采用對技術試運行的方式，進行技術匹配性分析[8]。同時，對于電力計量技術在使用中的技術問題，可采用建立風險管理制度的方式，降低風險對電力企業運營造成的損失。此外，執行技術在使用中的緊急預案，一旦技術出現異常告警，可通過啟動緊急預案的方式，采取有效措施進行風險的處理與規避。通過此種方式，實現將電力計量技術在使用中的風險與安全事故發生概率降至最低。通過此種方式，實現對電力計量技術風險管理體系的構建，從而達到對技術管理過程的優化。

2.3 現代化技術輔助管理

在完成對上述電力計量技術風險管理體系的構建后，在此基礎上應當引入更多現代化的技術手段，用于實現對電力計量技術實際應用的管理，從而確保技術的應用效果發揮到最大。在應用電力計量技術后，其相關輔助設備不斷增加，并且幾乎包含了整個供電企業資產當中的極大部分，因此對于電力計量技術的管理直接關系到供電企業未來的發展。在這樣的發展需求下，通過引入多種計算機技術、管理技術等，并實現對電力計量技術輔助管理平臺的構建，如圖1所示。

圖1 電力計量技術輔助管理平臺

如圖1所示，通過對多種技術和系統的引入，實現對輔助管理平臺的構建，推行對電力計量技術全生命周期的管理。針對技術在應用過程中，電力計量中心的臺賬、狀態運行情況等進行實時管理，并通過相應的技術向計算機輸入電力計量設備臺賬，形成針對電力計量設備進行管理的賬目。同時，在引入RFID技術后，可實現對電力計量設備運行周期的周、月、年度計劃的生成，以此對運行的電力計量設備具體情況進行實時掌握，并實現對設備的維護與管理。在平臺當中還可增加對電能表、互感器等裝置的安裝，以此實現對電力計量技術應用現場的實時監控，并根據監控數據的變化態勢進行全面分析，針對技術運行過程中可能存在的風險進行預測，從而實現對技術應用安全風險的預警，將其危害降低到最低。在保證電力計量工作效率提升的同時，提高工作整體的穩定性和安全性。除此之外，還可利用電力計量技術輔助管理平臺當中的全自動檢定技術和智能倉儲物流配送技術將對電力計量技術的管理擴展到跟蹤物流環節，針對技術的運行質量和效果進行評價，以此解決了傳統管理過程中無法明確電力計量技術實際運行狀況的問題。

3 電力計量技術的應用

3.1 電力計量信息加密

為實現對計量資產的全生命周期管理，引入電力計量技術，結合電力資產的產生、入庫、檢測、出庫等環節，在明確安全信息相關要求的基礎上，實現管理。首先，為了確保電力計量數據的安全性，在引入該技術后，針對其進行加密處理。采用構建密鑰體系的方式完成加密，針對密鑰的層次結構進行劃分，見表2。

表2 電力計量信息加密密鑰層次劃分

將上述兩種密鑰等級看作一個包含兩級的架構，在根據不同電力計量信息以及相應重要程度，按照上級向下級的順序生成所需的主次密鑰，并以密碼機的方式通過線路加密完成對下一級的傳遞。在完成對密鑰的生成后，為了進一步提高電力計量信息的保密性，還需要對業務登記密鑰進行統一管理，并按照圖2所示內容完成對業務等級密鑰架構建立。

圖2 業務等級密鑰架構示意圖

在管理的過程中，將圖2中領導種子與業務分散代碼對從初始等級密鑰管理中心產生的初始等級根密鑰進行分散，并生成業務等級的根密鑰。為了在使用密鑰時，出現不安全擴散問題，密鑰管理中心不得直接生成源密鑰，需要通過多名領導層用戶對領導因子進行錄入的方式，通過特定計算方式獲得源密鑰。這種源密鑰是通過密鑰分量和對應的加密算法結合而來，因此能夠從根本上保障電力計量信息的安全性。

3.2 基于RFID標簽的電力全壽命周期運轉

在上述利用電力計量技術實現對電力計量信息的加密后，引入該項技術當中的RFID標簽，實現電力全壽命周期的智能運轉。圖3為電力全壽命周期運轉流程。

圖3 電力全壽命周期運轉流程圖

根據圖3所示的流程實現電力全壽命周期的智能運轉，并將其劃分為多個階段，分別為發行階段、電力標簽生成階段、入庫階段、生產檢測階段、出庫階段、階段等，針對其中部分運轉流程進行詳細說明。首先，針對發行階段，這一階段的主要目的是完成對RFID標簽密鑰的生產完成，同時實現對標簽上信息的初始化設置。為了確保RFID標簽的各項參數得到統一，并保障信息的安全性，將標簽中的數據進行初始化處理，并將密鑰生成由計量管理中心進行統一發行。根據電力計量信息管理的需要，將標簽工作劃分為兩種狀態，分別為PUBLLIC狀態和PRIVATE狀態。在發行的過程中，對RFID標簽進行初始化和密鑰下裝操作。其次，在入庫階段主要實現對電力計量資產的入庫盤點。在這一階段當中，不需要對RFID標簽進行任何修改，主要完成對信息的識別工作，并將所有電力計量信息在PUBLLIC狀態下完成存儲，方便其他設備對信息的讀取。最后，在生產檢測階段，將電力計量資產檢測得到的結果記錄在RFID標簽當中，并為日后查詢提供方便。

4 結束語

電力計量技術的高效率管理與規范化應用，是所有電力企業在市場內運營必須要執行的工作項目，隨著現代化技術的廣泛應用，相關此方面工作的研究開始趨近于網絡化與智能化，因此，要確保計量技術在使用中發揮其既定效果，企業應及時關注技術的發展動態，把握市場前沿需求，了解電力客戶在工作中的需求，通過對電力計量技術在使用中的監控與風險控制，提高電力企業的工作效率，進一步促進并提高我國電力行業與供電服務企業的工作質量與綜合運營水平。

在后續的研究中，相關企業可通過引進高質量、高素質人才的方式，組建一個專項技術管理隊伍，通過對市場需求與技術應用的比對，評價此項技術是否需要更新。并在資金與經濟條件允許的情況下，參與地方政府對技術使用的立項過程，健全電力企業內部計量管理網絡，在完善內部技術管理頂層設計的基礎上，將“電力計量技術管理人人有責”的工作理念貫穿企業。