試分析用電信息采集系統(tǒng)實(shí)用化關(guān)鍵問(wèn)題

金永勝 劉新曄

摘要：電力企業(yè)是我國(guó)國(guó)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(wèn)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(wèn)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(lái)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(wèn)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(guó)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(lái)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(lái)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(mén)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(guò)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(chǎng)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(yíng)銷采集業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)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(wú)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(guò)執(zhí)行相關(guān)控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷業(yè)務(wù)的應(yīng)用和采集的處理。對(duì)于采集主站與營(yíng)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(yíng)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(guò)與營(yíng)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(lái)說(shuō)，其有多種實(shí)現(xiàn)方式，而對(duì)于本地通信來(lái)說(shuō)，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(wú)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(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)光纖通信，如采用基于以太網(wǎng)的無(wú)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(wú)源光網(wǎng)絡(luò)給用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)帶來(lái)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(wèn)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(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)，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(guò)程中，應(yīng)充分考慮各種限制因素，注重通道問(wèn)題的實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)GPRS通道和光纖通道的特性來(lái)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(guò)快速啟動(dòng)GPRS臨時(shí)通道來(lái)排骨故障;對(duì)于單一GPRS通道可以通過(guò)快速定位故障點(diǎn)來(lái)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(wèn)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(lái)說(shuō)，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(wèn)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(méi)有簡(jiǎn)便的措施來(lái)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(wèn)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(wèn)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(guò)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(lái)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(guò)建立信息檔案來(lái)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(lái)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(wèn)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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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(yíng)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(yǔ)

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(lái)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(wèn)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(wèn)題來(lái)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。

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（責(zé)任編輯：劉翠枝）