淺談?dòng)秒娦畔⑾到y(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)

摘 要：用電信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分之一，是實(shí)現(xiàn)電力信息發(fā)電、輸送以及配電用電雙向流動(dòng)的重要前提。傳統(tǒng)的用電信息采集方式，效率較低，容易造成資源浪費(fèi)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用電信息采集系統(tǒng)也在不斷的進(jìn)步。針對(duì)用電信息系統(tǒng)的組成和應(yīng)用，分析了國內(nèi)外關(guān)于用電信息系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，研究了用電信息系統(tǒng)采用的通信技術(shù)、費(fèi)用智能控制技術(shù)、用電信息安全防護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)，在此基礎(chǔ)上分析了用電信息系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢(shì)。希望可以對(duì)該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用做出一定的貢獻(xiàn)，促進(jìn)我國電力行業(yè)的升級(jí)和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：用電信息系統(tǒng)；智能電網(wǎng)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

電力能源是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚?，如何?shí)現(xiàn)電力能源的安全可靠的使用，保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展的順利進(jìn)行具有重要意義。用電信息采集系統(tǒng)的使用，對(duì)于獲取用電側(cè)的用電信息，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息的交流和通訊是一個(gè)重要前提。

為了滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)電力能源的需求，我國在智能電網(wǎng)建設(shè)中的投入逐年增加，用電信息系統(tǒng)可以準(zhǔn)確而真實(shí)地采集電力能源方面的相關(guān)信息，從而實(shí)現(xiàn)合理調(diào)配調(diào)度，緩解電力在供需方面存在的矛盾，以達(dá)到提升電力利用率，節(jié)約能源要求的目的。因此，分析和研究電力信息系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于智能電網(wǎng)建設(shè)，保證電力系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

1 電力信息系統(tǒng)簡介

1.1 電力信息系統(tǒng)的研究意義

電力系統(tǒng)全過程的信息采集和監(jiān)控室建立智能電網(wǎng)信息雙向流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息交互的保證。發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)以及配電系統(tǒng)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，需要通過數(shù)據(jù)采集和安全監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)和配網(wǎng)管理系統(tǒng)幾個(gè)系統(tǒng)的配合運(yùn)行才能實(shí)現(xiàn)。

但是，分析研究發(fā)現(xiàn)，在用電環(huán)節(jié)，由于用電部門比較分散，且分布地域廣闊等不利條件，對(duì)于用電側(cè)的監(jiān)控和調(diào)整工作長期落后于以上三個(gè)環(huán)節(jié)。因此建立完善的電力信息系統(tǒng)對(duì)于發(fā)展智能電網(wǎng)，為實(shí)現(xiàn)電力信息系統(tǒng)的相互聯(lián)系和通訊奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，是智能電網(wǎng)建立和發(fā)展的前提。

1.2 電力信息系統(tǒng)的組成

電力信息系統(tǒng)主要包括：采集設(shè)備、通信通道、主站三部分。其中主站系統(tǒng)主要包括服務(wù)器、工作站、防火墻、GPS時(shí)鐘以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，主要實(shí)現(xiàn)用電系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、甄別和管理等。中國電力信息系統(tǒng)的主站主要以省網(wǎng)為單位運(yùn)行，一般采用集中運(yùn)行的方式進(jìn)行。各地市通過遠(yuǎn)程的通信通道與主站實(shí)現(xiàn)通信，從而實(shí)現(xiàn)電力信息的收集監(jiān)控和調(diào)配質(zhì)量的下達(dá)。

數(shù)據(jù)采集設(shè)備一般可以通過GPRS、CDMA以及以太網(wǎng)等常用的通訊方式與主站實(shí)現(xiàn)通信，同時(shí)由于采集點(diǎn)的監(jiān)測設(shè)備種類繁多，因此通信手段也并不唯一，呈現(xiàn)一種多樣化的趨勢(shì)，例如電力線載波、RS-485總線等，由于使用的環(huán)境不用，以上通信方式各有利弊，使用情況依據(jù)使用工況來確定。

2 電力信息系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)

2.1 電力信息系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的電力市場的改革也在不斷的深化，用電側(cè)的電力信息采集也發(fā)生了翻天覆地的變化。電力信息采集方式也由原先的人工抄錄轉(zhuǎn)入到智能化、自動(dòng)化的電力信息采集方式。從上個(gè)世紀(jì)90年代開始，我國電力系統(tǒng)根據(jù)自身的業(yè)務(wù)需求開始有針對(duì)性的進(jìn)行電力信息系統(tǒng)的建設(shè)。

如今電力信息采集系統(tǒng)在我國基本實(shí)現(xiàn)了百分百覆蓋，“全采集、全覆蓋、全費(fèi)控”的電力信息系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)。目前已經(jīng)建成了包括電能采集系統(tǒng)、負(fù)荷管理系統(tǒng)、電表集中管理系統(tǒng)和自動(dòng)化配電系統(tǒng)等一些列的智能化、自動(dòng)化電力信息采集和監(jiān)控系統(tǒng)。但是這些系統(tǒng)在使用的過程中也出現(xiàn)了一些問題。首先，這些電力信息系統(tǒng)由省、市公司自行建立，在規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)方面缺少統(tǒng)一性，只是初步的實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶用電信息的初步采集和監(jiān)控，作為營銷人員很難對(duì)所有用戶的信息進(jìn)行全面、準(zhǔn)確和及時(shí)的反饋和掌握。對(duì)于電力系統(tǒng)的電力調(diào)度和營銷過程中，難以滿足其業(yè)務(wù)需求。

經(jīng)過近20年的努力，我國的電力信息采集系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及基本建立，目前國家電網(wǎng)在將近27家公司的電力信息系統(tǒng)主站基本已經(jīng)建立完成。電力信息采集系統(tǒng)在用電測量與監(jiān)控、電力損失、運(yùn)行保障、配電管理以及電力服務(wù)等各個(gè)方面都取得了不錯(cuò)的應(yīng)用。

2.2 電力信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

作為保障電網(wǎng)順利運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)之一，電力信息系統(tǒng)包含了通信技術(shù)、主站應(yīng)用技術(shù)、職能費(fèi)用控制技術(shù)、用電信息安全防護(hù)技術(shù)等多方面的技術(shù)服務(wù)。

通信技術(shù)是電力信息系統(tǒng)得以順利實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。目前在電力信息系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣范的通信技術(shù)主要包括電力線載波通信技術(shù)、無線通信技術(shù)以及光纖通信技術(shù)等。其中電力載波通信由于無需布設(shè)新的線路，施工方便而應(yīng)用相對(duì)廣泛一些，但是其穩(wěn)定性、可靠性等方面都有待進(jìn)一步的提高。無線通信技術(shù)雖然在及時(shí)性和準(zhǔn)確性方面可以提供有效保證，但是由于通信信號(hào)容易受到地形的限制，傳輸距離有限，同時(shí)由于電磁信號(hào)的影響，嚴(yán)重限制了無線通信技術(shù)的應(yīng)用。

分布式和集中式是用電信息才幾級(jí)系統(tǒng)主站應(yīng)用比較常見的兩種方式。兩種方式各有利弊。其中，集中式部署模式投資成本相對(duì)較少，運(yùn)行維護(hù)統(tǒng)一，但是一旦出現(xiàn)故障，其影響的范圍相對(duì)比較大，大部分應(yīng)用于用戶相對(duì)較少的工況。分布式對(duì)于信息網(wǎng)的可靠性的要求相對(duì)不高，資源占用比較小，但是由于其昂貴的安裝費(fèi)用，應(yīng)用于用戶相對(duì)比較多，地域面積較大的工況。

作為電力系統(tǒng)的主要功能，用電費(fèi)用的智能控制是電力信息系統(tǒng)應(yīng)用的主要功能之一。我國制定的用戶用電管理模式是先交費(fèi)，后用電的管理模式。電費(fèi)計(jì)量、余額不足提醒等都主要有電力信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。智能費(fèi)用控制系統(tǒng)通過主站的控制，有數(shù)據(jù)采集終端和智能電表終端協(xié)調(diào)完成。

由于電力信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集量、處理量就達(dá)，覆蓋用戶較多，這就決定了整個(gè)系統(tǒng)的安全隱患不可避免，因此需要針對(duì)數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析過程中可能存在的安全隱患進(jìn)行安全防護(hù)，建立安全防護(hù)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)全面的安全防護(hù)體系建設(shè)。

3 電力信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)分析

隨著風(fēng)能、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用，分布式能源不斷的接入到電網(wǎng)系統(tǒng)中來，因此以最好的方法保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證電力的安全、高效供應(yīng)將成為下一步電力信息系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)之一。

智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的主要區(qū)別表現(xiàn)在發(fā)電、輸電、配電等環(huán)節(jié)的雙向流動(dòng)。因此為了保證智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，電力系統(tǒng)管理不能只是停留在供給方的管理上，同時(shí)也應(yīng)該加強(qiáng)用電側(cè)的數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用。做到供給側(cè)和用電側(cè)的數(shù)據(jù)交流和互換，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的全領(lǐng)域管理，這些都需要電力信息系統(tǒng)的進(jìn)一步參與。

電力信息系統(tǒng)已經(jīng)取得了一定的成果，用電信息采集系統(tǒng)還處于規(guī)?；慕ㄔO(shè)階段，互換性、集成化水平還有待進(jìn)一步的提高。在今后的發(fā)展中，針對(duì)系統(tǒng)的異構(gòu)性和信息共享的實(shí)際需求，構(gòu)建基于面向服務(wù)的用電信息系統(tǒng)將成為未來相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)的主要發(fā)展方向。

4 結(jié)語

目前我國已經(jīng)建成了“全采集、全覆蓋、全費(fèi)控”的信息化、智能化、自動(dòng)化電力信息系統(tǒng)。本文首先針對(duì)電力信息系統(tǒng)進(jìn)行分析，介紹了電力信息系統(tǒng)的組成以及主要部分的功能和種類。針對(duì)我國電力系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀展開分析，指出了電力系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)方面的發(fā)展?？偨Y(jié)了電力系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢(shì)和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。相信隨著技術(shù)的發(fā)展和國家電力系統(tǒng)尤其是智能電網(wǎng)的建設(shè)的深入，電力信息系統(tǒng)必將不斷進(jìn)步和完善，從而滿足我國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)的需求，保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 隆慶.電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2014.

[2] 溫超然，李華杰.淺談?dòng)秒娦畔⒉杉到y(tǒng)在電力營銷管理中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，32：207.

[3] 姚多軍.無線通信技術(shù)在電力信息采集中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2016，07：68-69.

[4] 張紅雁.電力信息安全采集技術(shù)研究與應(yīng)用[J].硅谷，2014，24：47-48.

作者簡介：

葉于青（1977-），男，漢族，福建福州人，電力生產(chǎn)班組技術(shù)員，2015年12月獲得電力工程助理工程師職業(yè)資格，主要從事電能信息采集與監(jiān)控工作。