用電信息采集系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用

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用電信息采集系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用

蔡健輝

國(guó)網(wǎng)廈門供電公司集海分中心

[摘要]為了加快電力企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，電力企業(yè)應(yīng)做好城市、鄉(xiāng)村的電網(wǎng)改造，因此，建立健全用電信息采集系統(tǒng)具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，使電力企業(yè)能夠?yàn)橛脩籼峁﹥?yōu)質(zhì)、滿意的服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)用電管理的信息化。本文結(jié)合用戶用電信息采集系統(tǒng)的概念分析，從用戶用電信息采集方式的分類及用電信息采集系統(tǒng)的構(gòu)建分析入手，針對(duì)用電信息采集系統(tǒng)現(xiàn)狀與應(yīng)用進(jìn)行了闡述，以供借鑒。

[關(guān)鍵詞]用電信息采集系統(tǒng)；工作原理；應(yīng)用

1、導(dǎo)言

用戶信息采集系統(tǒng)的實(shí)行，不但為電力企業(yè)減少經(jīng)濟(jì)支出，調(diào)整和優(yōu)化配置電力資源，還使員工在工作的過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)抄表的信息化管理，減輕員工工作壓力，進(jìn)而確保抄表信息的精準(zhǔn)性，以實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)用電的精細(xì)化管理模式。此外，用戶信息采集系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功能，全面監(jiān)測(cè)用電計(jì)量裝置，以及，控制用戶繳費(fèi)情況，并且實(shí)現(xiàn)線損的現(xiàn)代化管理，減少因人工操作產(chǎn)生的誤差，以不斷提高用電管理效率，進(jìn)而為電力企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)收益。

2、用戶用電信息采集系統(tǒng)的概念

2.1用戶用電信息采集系統(tǒng)是國(guó)家為實(shí)行自動(dòng)化、規(guī)范化國(guó)家電網(wǎng)而推行的，它是對(duì)電力用戶的用電信息進(jìn)行監(jiān)控、采集和處理的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)用電信息的自動(dòng)化采集、異常監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、用電量分析和管理信息發(fā)布、能源監(jiān)控、用電設(shè)備的信息交互等諸多功能。

2.2用電信息采集系統(tǒng)是對(duì)變壓器的用電量和電表用電量進(jìn)行計(jì)算處理的，用電信息的采集可以實(shí)施監(jiān)控用戶的用電量，檢測(cè)和處理輸送電路中存在的電路破損等問題，統(tǒng)計(jì)用戶用電量并自動(dòng)抄表。對(duì)于用戶用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)，國(guó)家有嚴(yán)格的要求和規(guī)范，對(duì)電力信息采集系統(tǒng)地功能性、安全性和適用性進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范化管理。國(guó)家對(duì)用戶用電信息采集系統(tǒng)所具有的功能和標(biāo)準(zhǔn)制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)所有功能都有相應(yīng)的要求和規(guī)范。

2.3用戶用電信息采集系統(tǒng)的建立要嚴(yán)格按照國(guó)家對(duì)智能化、自動(dòng)化電網(wǎng)建設(shè)的要求進(jìn)行建設(shè)。電力信息采集系統(tǒng)的建設(shè)要保證該系統(tǒng)的規(guī)范性和安全性，能夠全面地推行該系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的主要外接設(shè)備、數(shù)據(jù)采集終端、和通訊設(shè)備的性能、安全等方面進(jìn)行規(guī)范化管理。

3、用戶用電信息采集方式的分類

3.1變壓器的用電信息采集

對(duì)于變壓器用電信息的采集主要通過(guò)專用變壓器采集終端這一設(shè)備實(shí)現(xiàn)用電信心的收集，通過(guò)專用變壓器采集終端能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)供電質(zhì)量的檢測(cè)、用電量數(shù)據(jù)的采集、用戶用電負(fù)荷的監(jiān)控等多種功能，而且對(duì)收集到的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行處理，專用變壓器采集終端主要在50kV.A的公用變壓器中對(duì)用電信息進(jìn)行收集。

3.2抄表的用電信息采集

普通居民的用電信息采集工作一般是通過(guò)抄表來(lái)進(jìn)行收集的，集中的抄表工作采用集中器和采集器來(lái)進(jìn)行抄表。抄表通過(guò)集中器對(duì)電表的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，并且還具備和終端的數(shù)據(jù)交換功能。采集器則是對(duì)各個(gè)電表的用電量信息采集，并能夠和其它的行使數(shù)據(jù)交換功能的設(shè)備同時(shí)對(duì)居民的用電信息等進(jìn)行采集、整理。

3.3電源終端的信息采集

依靠分布在整個(gè)電網(wǎng)中的監(jiān)控儀器完成對(duì)電網(wǎng)中電源的測(cè)控。此外還能完成對(duì)用戶用電儀器用電量的收集，并且監(jiān)測(cè)電網(wǎng)中電源的質(zhì)量是否能夠滿足標(biāo)注。并可接受主站命令對(duì)分布式電源接入公用電網(wǎng)進(jìn)行控制，用于接入公用電網(wǎng)的用戶側(cè)分布式電源。

4、用電信息采集系統(tǒng)的構(gòu)建

用戶用電信息采集系統(tǒng)是有系統(tǒng)主站、采集終端、通信通道和采集監(jiān)控設(shè)備組成的，主要是分為三個(gè)部分。第一部分為系統(tǒng)主站部分，這個(gè)部分是用電信息采集系統(tǒng)地關(guān)鍵部分，是一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，它主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)所覆蓋區(qū)域的信息采集、信息管理、信息傳輸和系統(tǒng)安全等方面，著重管理與其他部件的信息交換。第二部分是信息采集部分，它主要是由信息采集終端和監(jiān)控設(shè)備等構(gòu)成，負(fù)責(zé)系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)之間的交換、各部分信息的交換以及部分網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控。第三部分主要是地點(diǎn)監(jiān)控設(shè)備，它是負(fù)責(zé)用電信息的采集和用電設(shè)備的監(jiān)控，將電表、電線網(wǎng)絡(luò)、變壓器、配電開關(guān)等配件的監(jiān)控。這三個(gè)部分構(gòu)成了整個(gè)用電信息采集系統(tǒng)，三者相互配合，缺一不可。用電信息采集系統(tǒng)的構(gòu)建需要實(shí)現(xiàn)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，系統(tǒng)主站要全面化的分析和整理收集起來(lái)的信息，滿足國(guó)家電網(wǎng)對(duì)全覆蓋、全控制、全采集的要求，全面發(fā)揮用電信息采集系統(tǒng)集采集、整理、分析、控制、檢查等為一體的功能。

5、用電信息采集系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

第一部分主站層位于用電信息采集系統(tǒng)的最上層，是整個(gè)系統(tǒng)的管理中心，負(fù)責(zé)管理整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及安全，同時(shí)針對(duì)采集終端部分發(fā)送回來(lái)的用戶用電信息進(jìn)行處理分析，同時(shí)完成與其他業(yè)務(wù)模塊進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)信息交換。整個(gè)主站系統(tǒng)部分還可以具體分成數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的管理、一些業(yè)務(wù)的應(yīng)用以及與系統(tǒng)其他部分的通信等幾大部分。其中業(yè)務(wù)部分主要是滿足各大供電公司開展各種工作需求。數(shù)據(jù)的采集部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶端信息采集。前置通信管理模塊負(fù)責(zé)各種終端遠(yuǎn)程通信方式的調(diào)度，并負(fù)責(zé)協(xié)議解析；后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)各種系統(tǒng)信息和采集的數(shù)據(jù)，并完成數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算。

第二部分通信部分，它是整個(gè)系統(tǒng)主站和系統(tǒng)眾多采集儀器之間的橋梁。借助有線或者無(wú)線的通信渠道為系統(tǒng)中心和終端儀器之間建立鏈路連接，并可以以組網(wǎng)的形式存在，并且根據(jù)不同的適用對(duì)象分成遠(yuǎn)程的和本地的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主站和采集儀器之間長(zhǎng)距離的交互。因此遠(yuǎn)程通信的帶寬、可靠性和實(shí)時(shí)性都有一定要求，一般以光纖專網(wǎng)和230MHz無(wú)線專網(wǎng)為主。本地通信網(wǎng)絡(luò)是短距離的數(shù)據(jù)傳輸，如現(xiàn)場(chǎng)采集終端、智能表計(jì)和監(jiān)控設(shè)備之間的通信，可以采用低壓電力線載波、微功率無(wú)線、RS485總線以及各種有線網(wǎng)絡(luò)。

第三部分采集儀器層。該層是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛”，它為提供一手的信息和數(shù)據(jù)。整個(gè)部分有包括由各種傳感器儀器組成設(shè)備層（如電表、數(shù)據(jù)采集器等）和終端部分。終端模塊的功能就是管理設(shè)備采集的數(shù)據(jù)以及對(duì)這些數(shù)據(jù)的初步處理。它負(fù)責(zé)管理電能信息數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)上傳至主站和執(zhí)行或轉(zhuǎn)發(fā)主站下發(fā)的控制命令和信息。計(jì)量設(shè)備層負(fù)責(zé)電能計(jì)量等功能。

6、用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用分析

6.1抄表結(jié)算環(huán)節(jié)的自動(dòng)化

用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)于供電環(huán)節(jié)、用電環(huán)節(jié)以及售電環(huán)節(jié)，能夠全面、系統(tǒng)的采集各個(gè)環(huán)節(jié)的用電信息，不僅可以調(diào)整和優(yōu)化配置人力資源，也能及時(shí)、準(zhǔn)確的獲取抄表信息，進(jìn)而最大限度的節(jié)省電力資源，以不斷提高管理效率。此外，抄表結(jié)算環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，會(huì)實(shí)現(xiàn)計(jì)量、抄表的規(guī)范化管理，以不斷提高結(jié)算的精準(zhǔn)性。

6.2全面監(jiān)測(cè)用電計(jì)量裝置

用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠改進(jìn)和完善以往現(xiàn)場(chǎng)檢查的缺陷，在以往計(jì)量裝置運(yùn)行過(guò)程中，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，然而，此系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠全天候監(jiān)測(cè)用電計(jì)量裝置。例如，如果電能表底被修改，以及表計(jì)參數(shù)發(fā)生變化，用電信息采集系統(tǒng)的實(shí)行，會(huì)全天候監(jiān)測(cè)計(jì)量裝置，隨時(shí)對(duì)用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，以免出現(xiàn)檢查人員違背相關(guān)規(guī)定，做出違法行為。

6.3電費(fèi)收取應(yīng)用

采集系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電費(fèi)的控制功能，并支持階梯電價(jià)的功能。在智能電能表中新增了費(fèi)用控制功能，可以合理有效地降低在收費(fèi)上的壓力，有利于執(zhí)行階梯電價(jià)，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。采集系統(tǒng)在對(duì)智能電能表控制的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電用戶在電費(fèi)中的管理。

6.4實(shí)現(xiàn)線損管理的現(xiàn)代化

在供電企業(yè)運(yùn)行的過(guò)程中，在線損管理方面，仍舊存在較多缺陷，例如，周期較長(zhǎng)、人為計(jì)算產(chǎn)生的誤差等等，進(jìn)而不能科學(xué)、合理的分析線損消耗狀況，不能及時(shí)反映線損的實(shí)際運(yùn)行狀況。而用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，為計(jì)算線損消耗數(shù)據(jù)提供了有利條件，利用抄表環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，能夠獲取用戶的所有信息，從而減少分析線損數(shù)據(jù)的時(shí)間，并且分析時(shí)間也發(fā)生了很大變化，由以往每月轉(zhuǎn)變?yōu)槊刻?，以確保線損數(shù)據(jù)的時(shí)效性。此外，將線損理論與數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，能夠快速查明導(dǎo)致線損形成的原因，以使供電企業(yè)制定相應(yīng)的解決對(duì)策，以免因跑電、冒電、漏電導(dǎo)致線損降低，進(jìn)而不斷提高線損的管理水平。

7、結(jié)論

總之，用電信息采集系統(tǒng)對(duì)于電力系統(tǒng)和用戶都具有突出貢獻(xiàn)。不斷完善、建設(shè)智能化的電力采集系統(tǒng)是電力企業(yè)營(yíng)銷精細(xì)化和現(xiàn)代化要求的結(jié)果，是落實(shí)國(guó)家電網(wǎng)公司“二個(gè)轉(zhuǎn)變”和“三集五大”發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)保障，也是順應(yīng)時(shí)代潮流和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大勢(shì)所趨。整套系統(tǒng)的完善和建設(shè)，不僅對(duì)電力營(yíng)銷技術(shù)上意義非凡，同時(shí)也在管理上具有里程碑意義。在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，采集系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化越來(lái)越高，但是成本去越來(lái)越低。在整個(gè)電力系統(tǒng)中只有互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)將營(yíng)銷的技術(shù)和管理相融合，才能提高整個(gè)系統(tǒng)的效率，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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